Biomekanik i sport

Synonymer i en bredere forstand

Fysik, biofysik Mekanik, kinematik, dynamik, statik

Engl .: biomekanik

definition

Sportens biomekanik er en naturvidenskabelig underdisciplin inden for sport og bevægelsesvidenskab. Emnet for biomekanisk forskning er de ydre tilsyneladende bevægelser inden for sport. Biomoteknik er en symbiose af fysik og biologiske oranismer. Ved hjælp af modeller og udtryk fra mekanik forsøges der at bestemme biologiske love.

Læs mere om emnet: Træningsvidenskab

Klassifikation

Biomekanik er dybest set i en ydre og indre Differentieret biomekanik.

Ekstern biomekanik undersøger ændringer i placering af kroppe ved hjælp af mekanik og er opdelt i kinematik og dynamik. Kinematikken beskæftiger sig med ændringer i placering med hensyn til rum og tid. Dynamikken, der beskæftiger sig med nye kræfter, består af statik og kinetik (se figur)

Intern biomekanik er opdelt i aktive og passive interne kræfter og aktive og passive eksterne kræfter.

Opgaver fra biomekanik

Da biomekanik forklares med fysiske love, er det et af de upopulære emner inden for sportsvidenskab. Det kan ikke tænkes at undlade biomekanik inden for anvendt sportsvidenskab. Biomekanik indtager meget større dimensioner end oprindeligt antaget. Fokus er naturligvis på at optimere præstationen af ​​de sportslige discipliner gennem biomechanics performance. Dette kan illustreres ved hjælp af eksemplet med det indsatte skud.

For at beskrive stødbredden, stødbredden, kugelflugtafstand, startvinkel, starthøjde, lodret starthastighed, vandret starthastighed og rumlig starthastighed er nødvendigt. Undersøgelsen af ​​disse individuelle faktorer gør det muligt at optimere teknikken i det indlagte skud. De biomekaniske principper i bevægelsesvidenskab tjener til at registrere mekaniske determinanter i sporten.

Imidlertid er ikke kun øget præstation en gren af ​​biomekanik, forebyggende sport er også ved at finde vej ind i biomekanik. Således er undersøgelser af løfteteknologi for genstande til at lindre Rygrad og forebyggelse Rygsmerte Eksempler på anvendelse af forebyggende biomekanik. Desuden er undersøgelser af kropsstrukturegenskaber genstand for antropometrisk biomekanik. Fokus her er på atletens forfatning.

Mekaniske forhold

Bevægelse er altid en ændring i placeringen af ​​en krop i rum og tid.

For at få et organ i bevægelse er det altid nødvendigt med en form for kraft.

Forskellige manifestationer af magt:

Aktive indre kræfter: er muskelkræfter, der sætter kroppen eller en del af kroppen i bevægelse

Passive indre kræfter: dette forstås som elasticitetsegenskaber for musklerne og bindevævet

Aktive eksterne kræfter: Aktive eksterne kræfter er kræfter, der sætter det menneskelige legeme eller sportsudstyr i bevægelse. Eksempler er vind, når man sejler, nuværende når svømme Etc…

Passive eksterne kræfter: De passive eksterne kræfter gør overhovedet bevægelse mulig. Vandets inerti muliggør svømning. De passive ydre kræfter kan imidlertid også være en hindring. (fx sprint på skøjtebane)

Grundlæggende principper for klassisk mekanik

Inerti lov

Et legeme forbliver i sin tilstand af ensartet bevægelse, så længe der ikke virker nogen kraft på det. Eksempel: Et køretøj er i ro på vejen. For at ændre denne tilstand skal en kraft handle på køretøjet. Hvis køretøjet er i bevægelse, virker eksterne aktive kræfter på det (vindmodstand og friktion). Krafter, der kan fremskynde et køretøj, er motoren og ned ad bakke.

Accelerationslovgivning

Ændringen i bevægelse er proportional med kraften, der virker, og forekommer i den retning, i hvilken kraften virker.

Denne lov siger, at der er behov for en styrke for at fremskynde et organ.

Modregningslovgivning

For en virkende kraft er der altid en modsat kraft i samme størrelse. I litteraturen finder man ofte betegnelsen actio = reactio. Denne tredje lov om klassisk mekanik betyder, at den kraft, der påføres omkring ens egen krop eller et objekt i bevægelse, skaber en modkraft.

Biomekaniske principper

Generelt forstås de biomekaniske principper som brugen af ​​mekaniske love til at optimere atletisk præstation.

Det skal bemærkes, at de biomekaniske principper ikke bruges til teknologiudvikling, men kun til forbedring af teknologi (se Fosbury floppet i atletik).

De biomekaniske principper er:

• Princip for maksimal startkraft
• Princip for den optimale accelerationssti
• Princippet for koordinering af partielle impulser
• Princippet om modaktion
• Princippet for den roterende rekyl
• Princippet om bevarelse af momentum

Læs mere om dette emne på: Biomekaniske principper

Definitioner

Kroppens tyngdepunkt (KSP):

Tyngdepunktet er det fiktive punkt, der ligger i, på eller uden for kroppen. I KSP handler alle fungerende kræfter lige. Det er anvendelsesstedet for tyngdekraften.

Med stive legemer er KSP altid det samme sted. Dette er dog ikke tilfældet med menneskelige kropper på grund af deformationen.

inerti:

Er et organ's egenskab til at modsætte sig en angribende styrke. (En tung bil med samme volumen ruller ned ad bakke hurtigere end en let en).

kraft F = m * a:

Kraft betyder masse x acceleration. En virkende kraft på et organ forårsager en ændring af placeringen. Derfor har tungere biler også brug for mere kraftfulde motorer for at accelerere med samme hastighed.

puls p = m * v:

Momentumet er resultatet af masse og hastighed.

Dette bliver klart i en ekstragebyr i tennis. Hvis massen (klubbens vægt) er høj, behøver ikke slåhastigheden at være så høj som med en let klub for at opnå den samme effekt.

Torque M = F * r:

Momentet er virkningen på et organ, der fører til en acceleration af kroppen omkring en rotationsakse.

Masset træghetsmoment I = m * r2:

Beskriver inertien, når der skiftes rotationsbevægelser.

Vinkelmoment L = I * w:

Er rotationstilstanden for et legeme. Vinkelmomentet er skabt af en excentrisk virkende kraft og er resultatet af masset af træghetsmoment og vinkelhastigheden.

job W = F * s:

Det kræver en masse arbejde for at fremskynde en krop. Defineret som en kraft, der virker over en bestemt afstand.

Kinetisk energi:

Er den energi, der er i en bevægende krop.

Positionsenergi:

Er den energi, der er i en løftet krop.

Mere information

Yderligere information om emnet videnskab kan findes her:

• Bevægelsesvidenskab
  • Bevægelsesteori
  • motorisk læring
  • Biomekanik
    • Biomekaniske principper
  • Bevægelseskoordination
    • koordinative færdigheder
    • Koordinationstræning
  • Bevægelsesanalyse
• Strækker

Alle emner, der er blevet offentliggjort inden for sportsmedicin, findes under: Sportsmedicin A-Z