Biomeccanica nello sport
Sinonimi in senso lato
Fisica, biofisica Meccanica, cinematica, dinamica, statica
Engl.: biomeccanica
definizione
La biomeccanica dello sport è una sotto-disciplina scientifica naturale dello sport e della scienza del movimento. L'argomento della ricerca biomeccanica sono i movimenti apparentemente evidenti nello sport. La biomotecnica è una simbiosi di fisica e oranismi biologici. Utilizzando modelli e termini della meccanica, si cerca di determinare le leggi biologiche.
Maggiori informazioni sull'argomento: Scienze motorie
Classificazione
La biomeccanica è fondamentalmente in a esterno e interno Biomeccanica differenziata.
La biomeccanica esterna indaga i cambiamenti nella posizione dei corpi con l'aiuto della meccanica ed è divisa in cinematica e dinamica. La cinematica si occupa dei cambiamenti di posizione in termini di spazio e tempo. La dinamica, che si occupa delle forze emergenti, è costituita da statica e cinetica (vedi figura)
La biomeccanica interna si divide in forze interne attive e passive e forze esterne attive e passive.
Compiti di biomeccanica
Poiché la biomeccanica è spiegata da leggi fisiche, è uno degli argomenti impopolari nella scienza dello sport. Non è pensabile rinunciare alla biomeccanica nella scienza dello sport applicato. La biomeccanica sta assumendo dimensioni molto maggiori di quanto inizialmente ipotizzato. L'obiettivo è ovviamente l'ottimizzazione delle prestazioni delle discipline sportive attraverso la biomeccanica delle prestazioni. Questo può essere illustrato usando l'esempio del colpo messo.
Per descrivere l'ampiezza dello shock, sono necessarie l'ampiezza dello shock, la distanza di volo della palla, l'angolo di decollo, l'altitudine di decollo, la velocità di decollo verticale, la velocità di decollo orizzontale e la velocità spaziale di decollo. L'indagine di questi singoli fattori consente di ottimizzare la tecnica nel lancio del tiro. I principi biomeccanici nella scienza del movimento servono a registrare i determinanti meccanici nello sport.
Tuttavia, non solo l'aumento delle prestazioni è una branca della biomeccanica, ma anche lo sport preventivo si sta facendo strada nella biomeccanica. Così sono gli studi sulla tecnologia di sollevamento di oggetti per alleviare il Colonna vertebrale e prevenzione Mal di schiena Esempi di utilizzo della biomeccanica preventiva. Inoltre, gli studi sulle caratteristiche della struttura corporea sono oggetto di biomeccanica antropometrica. L'attenzione qui è sulla costituzione dell'atleta.
Condizioni meccaniche
Il movimento è sempre un cambiamento nella posizione di un corpo nello spazio e nel tempo.
Per far muovere un corpo, è sempre necessaria una qualche forma di forza.
Diverse manifestazioni di potere:
Forze interne attive: sono forze muscolari che mettono in movimento il corpo o una parte del corpo
Forze interiori passive: con questo si intendono le proprietà di elasticità dei muscoli e del tessuto connettivo
Forze esterne attive: Le forze esterne attive sono forze che mettono in movimento il corpo umano o l'attrezzatura sportiva. Esempi sono il vento durante la navigazione, la corrente quando nuotare Eccetera…
Forze esterne passive: Le forze esterne passive rendono possibile il movimento. L'inerzia dell'acqua consente il nuoto. Tuttavia, anche le forze esterne passive possono essere un ostacolo. (es. sprint su pista di pattinaggio)
Principi di base della meccanica classica
Legge di inerzia
Un corpo rimane nel suo stato di movimento uniforme finché nessuna forza agisce su di esso. Esempio: un veicolo è fermo sulla strada. Per cambiare questo stato, una forza deve agire sul veicolo. Se il veicolo è in movimento, su di esso agiscono forze attive esterne (resistenza al vento e attrito). Le forze che possono accelerare un veicolo sono il motore e la forza in discesa.
Legge di accelerazione
La variazione del movimento è proporzionale alla forza che agisce e si verifica nella direzione in cui agisce quella forza.
Questa legge dice che è necessaria una forza per accelerare un corpo.
Legge di contrasto
Ad una forza agente c'è sempre una forza opposta della stessa dimensione. In letteratura si trova spesso la designazione di actio = reactio. Questa terza legge della meccanica classica significa che la forza applicata intorno al proprio corpo o ad un oggetto in movimento crea una forza contraria.
Principi biomeccanici
In generale, per principi biomeccanici si intende l'uso di leggi meccaniche per l'ottimizzazione delle prestazioni atletiche.
Va notato che i principi biomeccanici non sono utilizzati per lo sviluppo tecnologico, ma solo per il miglioramento della tecnologia (vedi Fosbury flop in atletica leggera).
I principi biomeccanici sono:
- Principio di forza iniziale massima
- Principio del percorso di accelerazione ottimale
- Principio del coordinamento degli impulsi parziali
- Principio di controazione
- Principio del rinculo rotante
- Principio di conservazione della quantità di moto
Maggiori informazioni su questo argomento su: Principi biomeccanici
definizioni
Centro di gravità del corpo (KSP):
Il centro di gravità è il punto immaginario che si trova dentro, sopra o fuori dal corpo. Nel KSP tutte le forze agenti agiscono allo stesso modo. È il punto di applicazione della gravità.
Con i corpi rigidi, il KSP è sempre nello stesso posto. Tuttavia, questo non è il caso dei corpi umani a causa della deformazione.
Inerzia:
È proprietà di un corpo opporsi a una forza d'attacco. (Un'auto pesante con lo stesso volume procede in discesa più velocemente di una leggera).
vigore F = m * a:
Forza significa massa x accelerazione. Una forza agente su un corpo provoca un cambiamento di posizione. Pertanto, anche le auto più pesanti necessitano di motori più potenti per accelerare alla stessa velocità.
pulse p = m * v:
La quantità di moto è il risultato di massa e velocità.
Questo diventa chiaro in uno sovraccarico nel tennis. Se la massa (peso della mazza) è alta, la velocità di impatto non deve essere così alta come con una mazza leggera per ottenere lo stesso effetto.
momento torcente M = F * r:
La coppia è l'effetto su un corpo che porta ad un'accelerazione del corpo attorno ad un asse di rotazione.
Momento d'inerzia di massa Io = m * r2:
Descrive l'inerzia quando si cambiano i movimenti rotatori.
Momento angolare L = I * w:
È lo stato di rotazione di un corpo. Il momento angolare è creato da una forza che agisce eccentricamente e risulta dal momento di inerzia della massa e dalla velocità angolare.
lavoro W = F * s:
Ci vuole molto lavoro per accelerare un corpo. Definita come una forza che agisce su una certa distanza.
Energia cinetica:
È l'energia che si trova in un corpo in movimento.
Energia di posizione:
È l'energia che si trova in un corpo sollevato.
Maggiori informazioni
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