De biomekaniske principper

introduktion

Generelt forstås ved udtrykket biomekaniske principper at brugen af ​​mekaniske principper til optimering af atletisk præstation.

Det skal bemærkes, at de biomekaniske principper ikke bruges til at udvikle teknologi, men kun til at forbedre teknologien.

HOCHMUTH udviklede seks biomekaniske principper til anvendelse af mekaniske love til sportsbelastning.

Biomekaniske principper ifølge Hochmuth

Hochmuth udviklede fem biomekaniske principper:

1. Princippet om den indledende kraft siger, at en kropsbevægelse, der skal udføres med en maksimal hastighed, skal initieres af en bevægelse, der kører nøjagtigt i den modsatte retning. Det korrekte forhold mellem introduktionsbevægelse og målbevægelse skal optimeres for individet.
2. Princippet for den optimale accelerationsvej er baseret på antagelsen om, at accelerationsstien skal være optimal lang, hvis målet er en høj sluthastighed. I tilfælde af lige bevægelser taler man om en oversættelse og i tilfælde af jævnt buede bevægelser af en rotation.
3. For at følge princippet om den tidsmæssige koordinering af individuelle impulser, skal individuelle bevægelser optimalt gribe indbyrdes og være perfekt tidsindstillede. Afhængigt af bevægelsens mål kan en tidsmæssig optimering af de enkelte bevægelser være vigtigere end en trinvis start af de enkelte bevægelser.
4. Dette kan lige så godt være omvendt. Princippet om modregning vedrører Newtons tredje aksiom (Actio er lig med reaktion) og siger, at der for hver bevægelse er en modbevægelse. Menneskelig ligevægt er for eksempel et samspil mellem bevægelser og modbevægelser.
5. Princippet om momentumoverførsel er baseret på det faktum, at det er muligt ved hjælp af loven om bevarelse af vinkelmomentum at flytte kroppens tyngdepunkt til en anden bevægelse.

Princippet for den indledende kraft

definition

Det biomekaniske princip for den indledende kraft spiller en vigtig rolle, især i kast- og springbevægelser, hvor en maksimal endelig hastighed af kroppen eller et stykke sportsudstyr skal opnås.
Dette princip siger, at en introduktionsbevægelse modsat hovedbevægelsesretningen resulterer i en ydelsesfordel. Udtrykket brugt i den ældre litteratur som princippet om maksimal startkraft bruges ikke længere i nyere sportsvidenskab, da denne startkraft ikke er et maksimum, men en optimal impuls.

Du kan også være interesseret i dette emne: Bevægelsesteori

Hvordan opstår denne indledende kraft?

Hvis hovedbevægelsen indledes med en bevægelse modsat den aktuelle retning, skal denne bevægelse nedsættes. Denne bremsning skaber en kraftstød (bremsekraftstød). Dette kan derefter bruges til at fremskynde kroppen eller sportsudstyret, hvis hovedbevægelsen straks følger denne "bagudbevægelse".

Forklaring af princippet om startkraft

Figuren illustrerer princippet for den maksimale startkraft ved hjælp af et eksempel på en kraftplade.

En atlet kaster en medicinbold op med armene lige. Oprindeligt står atlet i en rolig holdning på måleplatformen. Vægten viser kropsvægten [G] kl. (Mediballens vægt forsømmes. På det tidspunkt [EN] emnet går ind i knæ. Målepladen viser en lavere værdi. Området [X] viser den negative impuls, der svarer til bremseimpulsen [Y] svarer. Accelerationskraftbølgen opstår umiddelbart efter denne bremsekraftbølge. Magten [F] handler på mediball. En større målt værdi kan ses på måleplatformen. For optimal effektlevering skal forholdet mellem bremsekraft og accelerationskraft være ca. en til tre.

Princip for den optimale accelerationssti

acceleration

Accelerationen er defineret som ændringen i hastighed pr. Tidsenhed. Det kan forekomme i både en positiv og negativ form.
I sport er det dog kun positiv acceleration, der er vigtig. Accelerationen afhænger af forholdet mellem kraft [F] og masse [m]. følgelig: Hvis en højere kraft virker på en lavere masse, øges accelerationen.

Mere om dette: Biomekanik

Forklaring

Princippet om den optimale accelerationsvej, som et af de biomekaniske principper, sigter mod at give krop, delvis krop eller sportsudstyr en maksimal sluthastighed. Da biomekanik imidlertid er fysiske love i relation til den menneskelige organisme, er accelerationsvejen på grund af muskel-fysiologiske forhold og gearforhold ikke maksimal, men optimal.
Eksempel: Accelerationsvejen, når du kaster en hammer, kunne forlænges mange gange med yderligere roterende bevægelser, men dette er uøkonomisk. At hænge ned for dybt under det lige hoppe fører til en stigning i accelerationsstien, men forårsager ugunstig gearing og er derfor ikke praktisk.

I moderne sportsvidenskab kaldes denne lov princippet om tendensen til den optimale accelerationssti (HOCHMUTH). Fokus er ikke på at nå en maksimal sluthastighed, men på at optimere acceleration-tidskurven. Med det skud, der er sat, er varigheden af ​​accelerationen irrelevant, det handler kun om at nå tophastigheden, mens det i boksning er det mere vigtigt at accelerere armen så hurtigt som muligt for at forhindre undgåelige handlinger fra modstanderen. På denne måde kan starten af ​​accelerationen holdes lav under det skud, der skuttes, og en høj acceleration sker kun mod slutningen af ​​bevægelsen.

Princippet for koordinering af partielle impulser

Definition af impuls

En impuls er bevægelsestilstand i retning og hastighed [p = m * v].

Forklaring

Med dette princip er det vigtigt at skelne mellem koordinering af hele kropsmassen (højspring) eller koordinationen af ​​dellegemer (spydkast).
I tæt forbindelse med de koordinative færdigheder (især koblingsevner) skal alle delvise kropsbevægelser / delvise impulser koordineres med hensyn til tid, rum og dynamik. Dette kan tydeligt ses i eksemplet med en servering i tennis. Tennisbolden kan kun nå en høj tophastighed (230 km / t), hvis alle de delvise impulser følger hinanden med det samme. Resultatet af den høje slagbevægelse på anslaget begynder med benstrækningen, efterfulgt af en rotation af overkroppen og den faktiske slagbevægelse af armen. De individuelle delvise impulser tilføjes i den økonomiske version.
Det skal også bemærkes, at retningen for de individuelle delimpulser er i samme retning. Også her skal der findes et kompromis mellem anatomiske og mekaniske principper.

Læs også vores emne: Koordinationstræning

Princippet om modaktion

Forklaring

Princippet om modaktion som et af de biomekaniske principper er baseret på Newtons tredje modregningslov.
Den siger, at en kraft, der er opstået, altid skaber en modsat kraft i samme størrelse i den modsatte retning. De kræfter, der overføres til jorden, kan forsømmes på grund af jordens masse.
Når man går, føres højre fod og venstre arm frem på samme tid, da mennesker ikke kan overføre kræfter til jorden i vandret position. Noget lignende kan ses i længdespringet. Ved at bringe overkroppen frem løfter atleten samtidigt de nedre ekstremiteter og får således fordele ved hoppeafstand. Andre eksempler er punch i håndbold eller forehand i tennis. Princippet om roterende rekyl er baseret på dette princip. Forestil dig som et eksempel at stå foran en skråning. Hvis overkroppen understøttes, begynder armene at cirkle fremad for at generere en impuls på overkroppen. Da armenes masse er mindre end overkroppen, skal de udføres i form af hurtige cirkler.

Princippet om bevarelse af momentum

For at forklare dette princip analyserer vi et nedskærm med en lige og bøjet kropsholdning. Den akse, som gymnasten springer i somersault, kaldes kropsbreddeaksen. Når kroppen er strakt ud, er der en masse kropsmasse væk fra denne rotationsakse. Dette bremser drejebevægelsen (vinkelhastighed), og somersault er vanskeligt at udføre. Hvis kropsdele bringes til rotationsaksen ved at bøje, øges vinkelhastigheden, og udførelsen af ​​somersault forenkles. Det samme princip gælder for piruetter i kunstskøjteløb. I dette tilfælde er rotationsaksen kroppens længdeakse. Når arme og ben nærmer sig denne rotationsakse, øges rotationshastigheden.

Du er måske også interesseret i dette emne: Motorisk læring

De biomekaniske principper i de enkelte discipliner

Biomekaniske principper i højspring

Under højhoppet kan de individuelle bevægelsessekvenser bringes i harmoni med de biomekaniske principper.
Princippet om den optimale accelerationssti findes igen i fremgangsmåden, der skal krumme fremad for at ramme et optimalt springpunkt. Princippet om den tidsmæssige koordinering af individuelle impulser spiller også en vigtig rolle. Aftrækningstrinnet er ekstremt vigtigt og bestemmer banen efter springet. Principperne for impulsoverførsel og startkraft spiller en vigtig rolle her. De sikrer, at atleten bringer den optimale kraft, når han hopper på jorden og tager momentumet fra opkørslen.

Når man krydser tværstangen, finder en rotation sted, der skyldes princippet om modaktion og roterende rekyl. Når du hopper, drejes kroppen sidelæns over stangen og derefter fanges på ryggen.

Lignende emner:

• Hastighedskraft
• Maksimal styrke

Biomekaniske principper i gymnastik

I gymnastik- og gymnastikøvelser kommer flere biomekaniske principper også ind. Drejning af bevægelser og gynger er særlig vigtig. Disse følger principperne for den optimale accelerationssti.Forskellige spring udføres også ofte bevægelser i gymnastik. Her finder vi princippet om den maksimale startkraft såvel som det for den optimale accelerationssti. Endelig skal de individuelle underbevægelser kombineres til en væskesekvens, der svarer til princippet om koordination af underimpulser.

Biomekaniske principper i badminton

Principperne kan også anvendes, når badminton serveres. Baglæns bevægelse følger princippet om den optimale accelerationsvej og princippet om den indledende kraft. Princippet om bevarelse af momentum er vigtigt, så momentumet også kan overføres til bolden. Princippet om tidsmæssig koordinering af individuelle impulser hjælper også her. Når slaget er afsluttet, opfanges bevægelsen ved hjælp af princippet om modaktion og roterende rekyl.

De biomekaniske principper i tennis

Tennisserveren ligner meget badmintons. Mange af de biomekaniske principper hænger sammen og sikrer således optimal udførelse af bevægelsen. I tennis er det især vigtigt at være opmærksom på optimale bevægelsessekvenser, da fejl kan koste en masse energi på grund af hastighed på spillet. Derfor er disse principper meget vigtige i træning og kan gøre forskellen mellem at vinde og tabe i konkurrence.

Læs mere om emnet: tennis

Biomekaniske principper i sprintning

Sprinten handler primært om principperne for startkraft, den optimale accelerationsvej, den tidsmæssige koordinering af individuelle impulser og princippet om bevarelse af impulser. Princippet om modaktion og roterende rekyl anvendes næppe her.
Starten skal være kraftfuld og fokuseret. Benenes bevægelsessekvens skal overholdes i en optimal frekvens og trinlængde så vidt muligt indtil målet.
Dette eksempel illustrerer pænt, hvor vigtige biomekaniske principper kan være for bevægelse.

Biomekaniske principper i svømning

I svømning kan de biomekaniske principper anvendes lidt forskelligt på de forskellige svømmestiler.
Bryststrækningseksemplet præsenteres her, fordi det er den mest populære type svømning. Princippet for den tidsmæssige koordinering af individuelle impulser svarer til cyklisk bevægelse af arme og ben med samtidig vejrtrækning (Hoved over og under vandet).
Princippet om impulsoverførsel afspejles i det faktum, at gode svømmere kan lære gyngen fra de individuelle slag (Crossbow strejke og ben strejke) og brug fremdriften til det næste tog.

Du kan også læse vores emne: Svømmefysik

Biomekaniske principper i længdespring

Langhoppet svarer til højdehoppet. Typen af ​​tilgang er forskellig. Det er ikke arrangeret i en kurve som i højdehoppet, men lineært på hoppegropen. Princippet om den optimale accelerationsvej spiller en stor rolle her. Derudover anvendes princippet om impulsoverførsel såvel som princippet om startkraft, uden hvilken starten ikke engang ville være mulig.

I slutningen af ​​opkørslen tager jumperen et blændende trin og bruger princippet om modaktion og impulsoverførsel og skubber sig ind i banen i retning af springhullet. Under flyvning kaster jumperen sine ben og arme fremad ved hjælp af princippet om impulsoverførsel til at flyve yderligere.

Biomekaniske principper i skuddet

Forskellige biomekaniske principper spiller en rolle i det indsatte skud. For at opnå en stor afstand, når du skubber, er det vigtigt at overføre så meget kraft som muligt til bolden for at opnå en høj kastehastighed. Vi kalder dette princip for maksimal startkraft. En højere push-off-hastighed opnås også ved at bakke ud og derved forlænge accelerationsstien. Dette er princippet for den optimale accelerationssti. Endelig er en optimal koordinering af de delvise faser af bevægelsen i det indsatte skud vigtig; en uren overgang har for eksempel en negativ effekt på slagafstanden. Vi kender dette som princippet for koordinering af delvise impulser.

Biomekaniske principper i volleyball

Volleyball er en dynamisk sport med en bred vifte af elementer, herunder rammer, springer og løber elementer. I princippet findes alle biomekaniske principper i volleyball. Princippet om den indledende kraft og den optimale accelerationssti findes f.eks. Ved servering. Princippet for koordinering af delvise impulser definerer for eksempel det rene spring og det rene slag med en smack ball. Virkningen af ​​bolden resulterer i rebound fra hænderne med princippet om modaktion. Princippet om impulsoverførsel kommer i spil i det forbipasserende spil.

Biomekaniske principper i forhindringer

De biomekaniske principper er også af stor betydning i forhindringer. Princippet om maksimal startkraft beskriver for eksempel push off foran forhindringen, der maksimerer springhøjden. For at optimere starten af ​​en hurdler spiller princippet om den optimale accelerationssti, vægtforskydningen og krafteffekten, når man trækker af blokken, spiller en stor rolle. De delvise bevægelser i forhindringerne skal koordineres optimalt for at garantere succes. Dette følger princippet om optimal koordinering af partielle impulser. Princippet om modaktion kommer i spil, så snart løberen lander på benet igen efter at have hoppet, og balancen opretholdes ved at strække overkroppen.