Principiile biomecanice

introducere

În general, termenul principii biomecanice se înțelege că înseamnă utilizarea principiilor mecanice pentru optimizarea performanței atletice.

Trebuie menționat că principiile biomecanice nu sunt utilizate pentru dezvoltarea tehnologiei, ci doar pentru îmbunătățirea tehnologiei.

HOCHMUTH a dezvoltat șase principii biomecanice pentru utilizarea legilor mecanice pentru încărcăturile sportive.

Principii biomecanice conform Hochmuth

Hochmuth a dezvoltat cinci principii biomecanice:

1. Principiul forței inițiale prevede că o mișcare a corpului care urmează să fie efectuată cu viteză maximă trebuie inițiată de o mișcare care se execută exact în direcția opusă. Relația corectă între mișcarea introductivă și mișcarea țintei trebuie să fie proiectată optim pentru individ.
2. Principiul căii de accelerație optimă se bazează pe presupunerea că calea de accelerație trebuie să fie optimă în timp, dacă obiectivul este o viteză finală ridicată. În cazul mișcărilor drepte, se vorbește despre o translație și în cazul mișcărilor curbate uniform ale unei rotații.
3. Pentru a urma principiul coordonării temporale a impulsurilor individuale, mișcările individuale trebuie să se implice în mod optim unul cu celălalt și să fie perfect cronometrate. În funcție de obiectivul mișcării, o optimizare temporală a mișcărilor individuale poate fi mai importantă decât o pornire în etape a mișcărilor individuale.
4. La fel de bine poate fi și invers. Principiul contraacției se referă la a treia axiomă a lui Newton (Actio este egală cu reacția) și afirmă că pentru fiecare mișcare există o contramovare. Echilibrul uman, de exemplu, este o interacțiune între mișcări și contra-mișcări.
5. Principiul transferului de moment se bazează pe faptul că este posibil, cu ajutorul legii conservării momentului unghiular, să mutați centrul de greutate al corpului într-o altă mișcare.

Principiul forței inițiale

definiție

Principiul biomecanic al forței inițiale joacă un rol important, în special în mișcările de aruncare și sărituri, în care trebuie obținută o viteză maximă finală a corpului sau a unei piese de echipament sportiv.
Acest principiu afirmă că o mișcare introductivă opusă direcției principale de mișcare are ca rezultat un avantaj al performanței. Termenul folosit în literatura mai veche ca principiu al forței inițiale maxime nu mai este utilizat în știința sportului mai recent, deoarece această forță inițială nu este un maxim, ci un impuls optim.

Ați putea fi, de asemenea, interesat de acest subiect: Teoria mișcării

Cum apare această forță inițială?

Dacă mișcarea principală este precedată de o mișcare opusă direcției reale, această mișcare trebuie încetinită. Această frânare creează o forță de suprapunere (suprapunerea forței de frânare). Aceasta poate fi apoi utilizată pentru a accelera corpul sau echipamentul sportiv dacă mișcarea principală urmărește imediat această „mișcare înapoi”.

Explicația principiului forței inițiale

Figura ilustrează principiul forței inițiale maxime folosind un exemplu pe o placă de forță.

Un sportiv aruncă o minge de medicament cu brațele drepte. Inițial, sportivul se află într-o poziție calmă pe platforma de măsurare. Cantarul arata greutatea corporala [G] at (Greutatea mediballului este neglijată. La momentul respectiv [A] subiectul intră în genunchi. Placa de măsurare prezintă o valoare mai mică. Zona [X] arată impulsul negativ care corespunde impulsului de frânare [Y] corespunde. Valoarea de forță de accelerare apare imediat după această forță de frânare. Puterea [F] acționează asupra mediballului. O valoare măsurată mai mare poate fi văzută pe platforma de măsurare. Pentru o putere optimă, raportul dintre forța de frânare și forța de accelerație ar trebui să fie de aproximativ unu la trei.

Principiul căii optime de accelerare

accelerare

Accelerația este definită ca modificarea vitezei pe unitatea de timp. Poate apărea atât în ​​formă pozitivă, cât și în cea negativă.
În sport, însă, este importantă doar accelerarea pozitivă. Accelerația depinde de raportul dintre forța [F] și masa [m]. în consecință: Dacă o forță mai mare acționează asupra unei mase mai mici, accelerația crește.

Mai multe despre acest aspect: Biomecanica

Explicaţie

Principiul căii optime de accelerație, ca unul dintre principiile biomecanice, urmărește să ofere corpului, corpului parțial sau echipamentului sportiv o viteză finală maximă. Cu toate acestea, întrucât biomecanica reprezintă legi fizice în raport cu organismul uman, calea de accelerație datorată condițiilor musculo-fiziologice și raporturilor de pârghie nu este maximă, dar optimă.
Exemplu: Traseul de accelerație la aruncarea unui ciocan ar putea fi prelungit de mai multe ori prin mișcări rotative suplimentare, dar acest lucru nu este economic. Aplecarea în jos prea adânc în timpul saltului drept duce la o creștere a traseului de accelerație, dar provoacă un efect de indemn defavorabil și, prin urmare, nu este practic.

În știința sportului modern, această lege este denumită principiul tendinței către calea optimă de accelerare (HOCHMUTH). Concentrarea nu este pe atingerea unei viteze finale maxime, ci pe optimizarea curbei accelerație-timp. Odată cu împușcarea, durata accelerației este irelevantă, este vorba doar de atingerea vitezei maxime, în timp ce în box este mai important să accelerăm cât mai rapid brațul pentru a preveni acțiunile evazive ale adversarului. În acest fel, începutul accelerației poate fi menținut scăzut în timpul fotografierii și o accelerație mare apare numai spre sfârșitul mișcării.

Principiul coordonării impulsurilor parțiale

Definiția impuls

Un impuls este starea de mișcare în direcție și viteză [p = m * v].

Explicaţie

Cu acest principiu, este important să se facă distincția între coordonarea întregii mase corporale (sărituri înalte) sau coordonarea corpurilor parțiale (aruncare de javelină).
În strânsă legătură cu abilitățile de coordonare (în special abilitățile de cuplare), toate mișcările parțiale ale corpului / impulsurile parțiale trebuie să fie coordonate în termeni, spațiu și dinamică. Acest lucru se poate vedea clar în exemplul unui serviciu în tenis. Mingea de tenis poate atinge o viteză maximă mare (230 km / h) doar dacă toate impulsurile parțiale se succed imediat. Rezultatul mișcării cu impact ridicat asupra impactului începe cu întinderea picioarelor, urmată de o rotație a corpului superior și mișcarea efectivă a brațului. Impulsurile parțiale individuale sunt adăugate în versiunea economică.
De asemenea, trebuie menționat că direcțiile impulsurilor parțiale individuale sunt în aceeași direcție. Și din nou, trebuie găsit un compromis între principiile anatomice și mecanice.

Citiți și subiectul nostru: Instruire de coordonare

Principiul contracararii

Explicaţie

Principiul contracararii ca unul dintre principiile biomecanice se bazează pe a treia lege a contraacțiunii a lui Newton.
Se spune că o forță care a apărut creează întotdeauna o forță opusă de aceeași mărime în direcția opusă. Forțele care sunt transmise pe pământ pot fi neglijate din cauza masei pământului.
Când mergeți, piciorul drept și brațul stâng sunt aduse în același timp, deoarece oamenii nu pot transfera forțele pe pământ în poziție orizontală. Ceva similar poate fi observat în saltul lung. Aducând corpul superior înainte, sportivul ridică simultan extremitățile inferioare și obține astfel avantaje în distanța de sărituri. Alte exemple sunt pumnul în handbal sau forehand în tenis. Principiul recuperării rotative se bazează pe acest principiu. Ca exemplu, imaginați-vă că stați în fața unei pante. Dacă partea superioară a corpului este susținută, brațele încep să se încerce înainte pentru a genera un impuls pe partea superioară a corpului. Întrucât masa brațelor este mai mică decât cea a corpului superior, acestea trebuie făcute sub formă de cercuri rapide.

Principiul conservării impulsului

Pentru a explica acest principiu, analizăm un somersault cu o postură dreaptă și ghemuită. Axa în jurul căreia gimnasta sare un somersault se numește axa lățimii corpului. Când corpul este întins, există multă masă corporală departe de această axă de rotație. Aceasta încetinește mișcarea de cotitură (viteza unghiulară) și somersault-ul este dificil de efectuat. Dacă părțile corpului sunt aduse pe axa de rotație prin ghemuire, viteza unghiulară crește și execuția somersault-ului este simplificată. Același principiu se aplică piruetelor la patinaj. În acest caz, axa de rotație este axa longitudinală a corpului. Pe măsură ce brațele și picioarele se apropie de această axă de rotație, viteza de rotație crește.

Ați putea fi, de asemenea, interesat de acest subiect: Învățare motorie

Principiile biomecanice în disciplinele individuale

Principii biomecanice în salt mare

În timpul saltului înalt, secvențele individuale de mișcare pot fi armonizate cu principiile biomecanice.
Principiul căii de accelerație optimă poate fi găsit din nou în abordare, care trebuie să se curbeze înainte pentru a atinge un punct de salt optim. Principiul coordonării temporale a pulsurilor individuale joacă, de asemenea, un rol important. Pasul de conopidare este extrem de important și determină traiectoria după salt. Principiile transmiterii impulsului și forța inițială joacă un rol important aici. Aceștia se asigură că sportivul aduce puterea optimă atunci când sare pe pământ și ia impulsul de la alergare.

La traversarea traversei, are loc o rotație care se datorează principiului contraacțiunii și recuperării rotative. La sărituri, corpul este întors lateral peste bară și apoi prins pe spate.

Subiecte similare:

• Putere de viteză
• Putere maxima

Principii biomecanice în gimnastică

În cadrul exercițiilor de gimnastică și gimnastică, intră în joc și câteva principii biomecanice. Mișcările de cotitură și leagănele au o importanță deosebită. Acestea respectă principiile căii de accelerație optimă.Diferite salturi sunt, de asemenea, frecvent efectuate mișcări în gimnastică. Aici găsim principiul forței inițiale maxime, precum și cel al căii de accelerație optimă. În cele din urmă, sub-mișcările individuale trebuie combinate într-o secvență fluidă, care corespunde principiului coordonării subpulselor.

Principii biomecanice în badminton

Principiile pot fi aplicate și atunci când badmintonul este servit. Mișcarea înapoi urmează principiul căii de accelerație optimă și principiul forței inițiale. Principiul conservării momentului este important, astfel încât momentul poate fi transferat și la minge. Principiul coordonării temporale a pulsurilor individuale ajută și aici. Când lovitura este completă, mișcarea este interceptată folosind principiul contracararii și recuperării rotative.

Principiile biomecanice în tenis

Servirea tenisului este foarte asemănătoare cu cea a badmintonului. Multe dintre principiile biomecanice se intercalează și asigură astfel executarea optimă a mișcării. În tenis este deosebit de important să acordăm atenție secvențelor optime de mișcare, deoarece greșelile pot costa multă energie datorită vitezei jocului. Prin urmare, aceste principii sunt foarte importante în formare și pot face diferența între a câștiga și a pierde în competiție.

Citiți mai multe despre acest subiect: tenis

Principii biomecanice în sprint

Sprintul se referă în primul rând la principiile forței inițiale, calea optimă de accelerare, coordonarea temporală a impulsurilor individuale și principiul conservării impulsurilor. Principiul contraacțiunii și al recuperării rotative este cu greu utilizat aici.
Startul trebuie să fie puternic și concentrat. Secvența mișcărilor picioarelor trebuie respectată într-o frecvență optimă și în lungime de pas cât mai mult posibil până la obiectiv.
Acest exemplu ilustrează frumos cât de importante pot fi principiile biomecanice pentru mișcare.

Principii biomecanice în înot

În înot, principiile biomecanice pot fi aplicate ușor diferit diferitelor stiluri de înot.
Exemplul de lovitură la sân este prezentat aici, deoarece este cel mai popular tip de înot. Principiul coordonării temporale a impulsurilor individuale corespunde mișcării ciclice a brațelor și picioarelor cu respirație simultană (Capul deasupra și sub apă).
Principiul transmiterii impulsului se reflectă în faptul că înotătorii buni pot învăța balansarea din loviturile individuale (Grevă arbaletă și lovitură la picioare) și folosiți propulsia pentru următorul tren.

Puteți citi și subiectul nostru: fizica înotului

Principii biomecanice în salt lung

Saltul lung este similar cu saltul înalt. Tipul abordării este diferit. Nu este aranjat într-o curbă ca în saltul înalt, ci liniar pe groapa de sărituri. Principiul căii optime de accelerație joacă un rol major aici. În plus, se utilizează principiul transmisiei impulsului, precum și principiul forței inițiale, fără de care nici măcar pornirea nu ar fi posibilă.

La sfârșitul alergării, jumperul face un pas de conopidare și folosește principiul contraacțiunii și al transmiterii impulsului și se împinge în traiectoria spre groapa de sărituri. În zbor, jumperul își aruncă picioarele și brațele înainte, folosind principiul transmisiei impulsului pentru a zbura și mai departe.

Principiile biomecanice în filmare

Diverse principii biomecanice joacă un rol în filmarea. Pentru a atinge o distanță mare atunci când împingeți, este crucial să transferați cât mai multă forță posibil la minge pentru a obține o viteză mare de aruncare. Numim astfel principiul forței inițiale maxime. O viteză mai mare de oprire este, de asemenea, obținută prin retragere și prin aceasta prelungind calea de accelerare. Acesta este principiul căii de accelerație optimă. În cele din urmă, coordonarea optimă a fazelor parțiale ale mișcării în lovitură este importantă, o tranziție necurată, de exemplu, are un efect negativ asupra distanței de cursă. Știm acest lucru ca fiind principiul coordonării impulsurilor parțiale.

Principii biomecanice în volei

Volei este un sport dinamic, cu o mare varietate de elemente, inclusiv elemente de lovire, sărituri și alergare. În principiu, toate principiile biomecanice pot fi găsite în volei. Principiul forței inițiale și calea optimă de accelerație pot fi găsite, de exemplu, la servire. Principiul coordonării impulsurilor parțiale definește, de exemplu, saltul curat și lovitura curată cu o minge smack. Impactul mingii are ca rezultat revenirea din mâini cu principiul contraacțiunii. Principiul transmiterii impulsului intră în joc în jocul care trece.

Principii biomecanice în obstacole

Principiile biomecanice au o importanță deosebită și în obstacole. Principiul forței inițiale maxime descrie, de exemplu, împingerea în fața obstacolului, ceea ce maximizează înălțimea de sărit. Pentru a optimiza începutul unui obstacol, vine în joc principiul căii de accelerație optimă, cu o schimbare a greutății și a forței aplicate la împingerea de pe bloc joacă un rol major. Mișcările parțiale ale obstacolelor trebuie coordonate optim pentru a garanta succesul. Aceasta urmează principiul coordonării optime a impulsurilor parțiale. Principiul contracararii intră în joc imediat ce alergătorul aterizează din nou pe picior după sărit și echilibrul este menținut întinzând partea superioară a corpului.