Zasady biomechaniczne

wprowadzenie

Ogólnie termin zasady biomechaniczne należy rozumieć jako zastosowanie zasad mechaniki do optymalizacji wyników sportowych.

Należy zauważyć, że zasady biomechaniki nie służą opracowywaniu technologii, a jedynie ulepszaniu technologii.

HOCHMUTH opracował sześć biomechanicznych zasad wykorzystywania praw mechanicznych do obciążeń sportowych.

Zasady biomechaniczne według Hochmutha

Hochmuth opracował pięć zasad biomechanicznych:

1. Zasada siły początkowej mówi, że ruch ciała, który ma być wykonany z maksymalną prędkością, musi być zainicjowany ruchem, który przebiega dokładnie w przeciwnym kierunku. Prawidłowy związek między ruchem wprowadzającym a ruchem celu musi być optymalnie zaprojektowany dla danej osoby.
2. Zasada optymalnej ścieżki przyspieszenia opiera się na założeniu, że ścieżka przyspieszenia musi być optymalnie długa, jeśli celem jest duża prędkość końcowa. W przypadku ruchów prostych mówi się o translacji, aw przypadku równomiernie zakrzywionych ruchów rotacji.
3. Aby postępować zgodnie z zasadą czasowej koordynacji poszczególnych impulsów, poszczególne ruchy muszą optymalnie łączyć się ze sobą i być idealnie zgrane w czasie. W zależności od celu ruchu, czasowa optymalizacja poszczególnych ruchów może być ważniejsza niż stopniowe rozpoczęcie poszczególnych ruchów.
4. Równie dobrze może być na odwrót. Zasada przeciwdziałania odnosi się do trzeciego aksjomatu Newtona (Actio to reakcja) i stwierdza, że ​​dla każdego ruchu istnieje przeciwdziałanie. Na przykład równowaga człowieka to wzajemne oddziaływanie ruchów i ruchów przeciwnych.
5. Zasada przenoszenia pędu opiera się na fakcie, że za pomocą prawa zachowania pędu można przesunąć środek ciężkości ciała w inny ruch.

Zasada siły początkowej

definicja

Biomechaniczna zasada siły początkowej odgrywa istotną rolę, zwłaszcza w ruchach rzutów i skoków, w których ma być osiągnięta maksymalna prędkość końcowa ciała lub elementu sprzętu sportowego.
Zasada ta mówi, że wprowadzający ruch przeciwny do głównego kierunku ruchu skutkuje przewagą wykonawczą. Termin używany w starszej literaturze jako zasada maksymalnej siły początkowej nie jest już używany w nowszych naukach o sporcie, ponieważ ta siła początkowa nie jest maksymalną, ale optymalnym impulsem mocy.

Możesz być także zainteresowany tym tematem: Teoria ruchu

Jak powstaje ta początkowa siła?

Jeśli główny ruch jest poprzedzony ruchem przeciwnym do rzeczywistego kierunku, ruch ten należy spowolnić. To hamowanie powoduje wzrost siły (gwałtowny wzrost siły hamowania). Można to następnie wykorzystać do przyspieszenia ciała lub sprzętu sportowego, jeśli główny ruch następuje bezpośrednio po tym „ruchu wstecznym”.

Wyjaśnienie zasady siły początkowej

Rysunek przedstawia zasadę maksymalnej siły początkowej na przykładzie płyty siłowej.

Sportowiec z wyprostowanymi rękami rzuca piłką lekarską. Początkowo atleta zajmuje spokojną pozycję na platformie pomiarowej. Waga pokazuje masę ciała [SOL] w (Waga medalika jest pomijana. W tym czasie [ZA] temat przechodzi do kolano. Płytka pomiarowa pokazuje niższą wartość. Strefa [X] pokazuje ujemny impuls, który odpowiada impulsowi hamowania [y] odpowiada. Nagły wzrost siły przyspieszenia następuje natychmiast po tym wzroście siły hamowania. Moc [FA] działa na medalion. Większą zmierzoną wartość można zobaczyć na platformie pomiarowej. Aby zapewnić optymalne dostarczanie mocy, stosunek siły hamowania do siły przyspieszenia powinien wynosić około jeden do trzech.

Zasada optymalnej ścieżki przyspieszenia

przyśpieszenie

Przyspieszenie definiuje się jako zmianę prędkości na jednostkę czasu. Może występować zarówno w formie pozytywnej, jak i negatywnej.
W sporcie ważne jest jednak tylko pozytywne przyspieszenie. Przyspieszenie zależy od stosunku siły [F] do masy [m]. w konsekwencji: Jeśli na mniejszą masę działa większa siła, przyspieszenie wzrasta.

Więcej na ten temat: Biomechanika

Wyjaśnienie

Zasada optymalnej ścieżki przyspieszenia, jako jedna z zasad biomechanicznych, ma na celu nadanie ciału, części ciała lub sprzętu sportowego maksymalnej prędkości końcowej. Ponieważ jednak biomechanika jest prawami fizycznymi w stosunku do organizmu ludzkiego, ścieżka przyspieszenia nie jest maksymalna, ale optymalna ze względu na warunki fizjologiczne i dźwignię mięśniową.
Przykład: Tor przyspieszenia podczas rzucania młotkiem może być wielokrotnie wydłużany przez dodatkowe ruchy obrotowe, ale jest to nieekonomiczne. Zbyt głębokie przykucnięcie podczas prostego skoku prowadzi do wydłużenia ścieżki przyspieszenia, ale powoduje niekorzystną dźwignię i dlatego jest niepraktyczne.

We współczesnej nauce o sporcie prawo to nazywa się zasadą tendencji do optymalnej ścieżki przyspieszenia (HOCHMUTH). Skupiono się nie na osiągnięciu maksymalnej prędkości końcowej, ale na optymalizacji krzywej przyspieszenia w czasie. Przy pchnięciu kulą czas przyśpieszenia nie ma znaczenia, chodzi tylko o osiągnięcie maksymalnej prędkości, w boksie jednak ważniejsze jest jak najszybsze rozpędzanie ramienia, aby nie dopuścić do uników przeciwnika. W ten sposób początek przyśpieszenia może być utrzymywany nisko podczas pchnięcia kulą, a duże przyspieszenie występuje dopiero pod koniec ruchu.

Zasada koordynacji impulsów cząstkowych

Definicja impulsu

Impuls to stan ruchu w kierunku i prędkości [p = m * v].

Wyjaśnienie

Zgodnie z tą zasadą ważne jest rozróżnienie pomiędzy koordynacją całej masy ciała (skok wzwyż) a koordynacją częściowych ciał (rzut oszczepem).
W ścisłym związku z umiejętnościami koordynacyjnymi (zwłaszcza umiejętnościami łączenia), wszystkie częściowe ruchy ciała / częściowe impulsy muszą być skoordynowane w czasie, przestrzeni i dynamice. Widać to wyraźnie na przykładzie serwu w tenisie. Piłka tenisowa może osiągnąć dużą prędkość maksymalną (230 km / h) tylko wtedy, gdy wszystkie częściowe impulsy następują natychmiast po sobie. Rezultatem ruchu silnego uderzenia przy uderzeniu jest rozciągnięcie nóg, po którym następuje obrót górnej części ciała i rzeczywisty ruch ramienia podczas uderzenia. W wersji ekonomicznej poszczególne impulsy cząstkowe są sumowane.
Należy również zauważyć, że kierunki poszczególnych impulsów cząstkowych są w tym samym kierunku. Tutaj ponownie należy znaleźć kompromis między zasadami anatomicznymi i mechanicznymi.

Przeczytaj także nasz temat: Szkolenie koordynacyjne

Zasada przeciwdziałania

Wyjaśnienie

Zasada przeciwdziałania jako jedna z zasad biomechanicznych opiera się na trzeciej zasadzie przeciwdziałania Newtona.
Mówi się, że siła, która powstała, zawsze tworzy przeciwną siłę o tej samej wielkości w przeciwnym kierunku. Siły przenoszone na ziemię można pominąć ze względu na masę ziemi.
Podczas chodzenia prawa stopa i lewe ramię są jednocześnie wysuwane do przodu, ponieważ ludzie nie mogą przenosić sił na ziemię w pozycji poziomej. Coś podobnego można zaobserwować w skoku w dal. Podnosząc górną część ciała do przodu, atleta jednocześnie unosi kończyny dolne, dzięki czemu zyskuje przewagę na odległość skoku. Inne przykłady to uderzenie w piłkę ręczną lub forhend w tenisie. Zasada odrzutu obrotowego opiera się na tej zasadzie. Jako przykład wyobraź sobie, że stoisz przed zboczem. Jeśli górna część ciała jest podparta, ramiona zaczynają krążyć do przodu, aby wygenerować impuls na górnej części ciała. Ponieważ masa ramion jest mniejsza niż górnej części ciała, należy je wykonywać w formie szybkich okręgów.

Zasada zachowania pędu

Aby wyjaśnić tę zasadę, analizujemy salto z wyprostowaną i przykucniętą postawą. Oś, wokół której gimnastyczka wykonuje salto, nazywana jest osią szerokości ciała. Kiedy ciało jest rozciągnięte, duża masa ciała jest oddalona od tej osi obrotu. Spowalnia to ruch obrotowy (prędkość kątową), a salto jest trudne do wykonania. Jeśli części ciała są doprowadzane do osi obrotu przez kucanie, prędkość kątowa wzrasta, a wykonanie salta zostaje uproszczone. Ta sama zasada dotyczy piruetów w łyżwiarstwie figurowym. W tym przypadku oś obrotu jest podłużną osią ciała. Gdy ręce i nogi zbliżają się do tej osi obrotu, prędkość rotacji wzrasta.

Możesz być także zainteresowany tym tematem: Uczenie się motoryczne

Zasady biomechaniczne w poszczególnych dyscyplinach

Zasady biomechaniczne w skoku wzwyż

Podczas skoku wzwyż poszczególne sekwencje ruchów można zharmonizować z zasadami biomechaniki.
Zasadę optymalnej ścieżki przyspieszenia można znaleźć ponownie w podejściu, które musi skręcać do przodu, aby trafić w optymalny punkt skoku. Ważną rolę odgrywa również zasada czasowej koordynacji poszczególnych impulsów. Etap uszczelniania jest niezwykle ważny i określa trajektorię po skoku. Ważną rolę odgrywają tu zasady przekazywania impulsów i siły początkowej. Zapewniają, że sportowiec przyniesie optymalną moc podczas skakania po ziemi i czerpie rozpęd z rozbiegu.

Podczas przekraczania poprzeczki następuje rotacja, która wynika z zasady przeciwdziałania i odrzutu obrotowego. Podczas skoku ciało jest przewracane bokiem nad drążkiem, a następnie chwytane za plecy.

Podobne tematy:

• Moc prędkości
• Maksymalna siła

Biomechaniczne podstawy gimnastyki

W gimnastyce i ćwiczeniach gimnastycznych w grę wchodzi również kilka zasad biomechanicznych. Szczególne znaczenie mają ruchy obrotowe i huśtawki. Są one zgodne z zasadami optymalnej ścieżki przyspieszenia.W gimnastyce często wykonywane są różne skoki. Tutaj znajdujemy zasadę maksymalnej siły początkowej, a także zasadę optymalnej ścieżki przyspieszenia. Wreszcie, poszczególne sub-ruchy muszą zostać połączone w płynną sekwencję, która odpowiada zasadzie koordynacji podimpulsów.

Biomechaniczne zasady badmintona

Zasady można również zastosować, gdy serwowany jest badminton. Ruch do tyłu jest zgodny z zasadą optymalnej ścieżki przyspieszenia i zasadą siły początkowej. Zasada zachowania pędu jest ważna, aby pęd można również przenieść na piłkę. Pomaga tu również zasada czasowej koordynacji poszczególnych impulsów. Kiedy cios jest zakończony, ruch zostaje przechwycony na zasadzie przeciwdziałania i odrzutu obrotowego.

Zasady biomechaniczne w tenisie

Serwis tenisowy jest bardzo podobny do gry w badmintona. Wiele zasad biomechanicznych zazębia się, zapewniając tym samym optymalne wykonanie ruchu. W tenisie szczególnie ważne jest zwracanie uwagi na optymalne sekwencje ruchów, ponieważ błędy mogą kosztować dużo energii ze względu na szybkość gry. Dlatego te zasady są bardzo ważne w treningu i mogą decydować o wygranej lub przegranej w zawodach.

Przeczytaj więcej na ten temat: tenis ziemny

Biomechaniczne zasady sprintu

Sprint to przede wszystkim zasady siły początkowej, optymalnej ścieżki przyspieszenia, czasowej koordynacji poszczególnych impulsów oraz zasady zachowania impulsów. Rzadko stosuje się tutaj zasadę przeciwdziałania i odrzutu obrotowego.
Początek musi być mocny i skoncentrowany. Sekwencja ruchów nóg musi być przestrzegana z optymalną częstotliwością i długością kroku tak dalece, jak to możliwe, aż do bramki.
Ten przykład dobrze ilustruje, jak ważne mogą być zasady biomechaniczne dla ruchu.

Biomechaniczne zasady pływania

Podczas pływania zasady biomechaniczne można zastosować nieco inaczej do różnych stylów pływania.
Przedstawiono tutaj przykład stylu klasycznego, ponieważ jest to najpopularniejszy rodzaj pływania. Zasada czasowej koordynacji poszczególnych impulsów odpowiada cyklicznemu ruchowi rąk i nóg z jednoczesnym oddechem (Kieruj się nad i pod wodą).
Zasada przekazywania impulsów znajduje odzwierciedlenie w fakcie, że dobrzy pływacy mogą nauczyć się zamachu na podstawie indywidualnych ruchów (Uderzenie z kuszy i uderzenie nogą) i użyj napędu dla następnego pociągu.

Możesz również przeczytać nasz temat: Fizyka pływania

Zasady biomechaniczne w skoku w dal

Skok w dal jest podobny do skoku wzwyż. Rodzaj podejścia jest inny. Nie jest ułożony po krzywej, jak w skoku wzwyż, ale liniowo na skoczni. Zasadniczą rolę odgrywa tutaj zasada optymalnej ścieżki przyspieszenia. Dodatkowo wykorzystywana jest zasada transmisji impulsów oraz zasada siły początkowej, bez której start nie byłby nawet możliwy.

Pod koniec rozbiegu skoczek wykonuje krok doszczelniania i wykorzystuje zasadę przeciwdziałania i transmisji impulsów oraz wpycha się na trajektorię w kierunku skoczni. W locie skoczek wyrzuca nogi i ręce do przodu, wykorzystując zasadę transmisji impulsów, aby lecieć jeszcze dalej.

Biomechaniczne zasady w pchnięciu kulą

W pchnięciu kulą rolę odgrywają różne zasady biomechaniczne. Aby osiągnąć duży dystans podczas pchania, kluczowe jest przeniesienie jak największej siły na piłkę, aby uzyskać dużą prędkość rzutu. Nazywamy to zasadą maksymalnej siły początkowej. Wyższą prędkość odepchnięcia uzyskuje się również poprzez wycofanie, a tym samym wydłużenie ścieżki przyspieszenia. To jest zasada optymalnej ścieżki przyspieszenia. Wreszcie ważna jest optymalna koordynacja częściowych faz ruchu w pchnięciu kulą; na przykład nieczyste przejście ma negatywny wpływ na odległość uderzenia. Znamy to jako zasadę koordynacji częściowych impulsów.

Biomechaniczne zasady w siatkówce

Siatkówka to sport dynamiczny, w którym występuje szeroki wachlarz elementów, w tym uderzenia, skoki i bieganie. W zasadzie wszystkie zasady biomechaniczne można znaleźć w siatkówce. Zasadę siły początkowej i optymalną ścieżkę przyspieszenia można znaleźć na przykład podczas serwowania. Zasada koordynacji częściowych impulsów definiuje na przykład czysty skok i czyste uderzenie piłką. Uderzenie piłki powoduje odbicie z rąk na zasadzie przeciwdziałania. W grze podania odgrywa rolę zasada transmisji impulsów.

Biomechaniczne zasady w płotkach

Zasady biomechaniczne mają również duże znaczenie w pokonywaniu przeszkód. Zasada maksymalnej siły początkowej opisuje na przykład odpychanie przed przeszkodą, co maksymalizuje wysokość skoku. Aby zoptymalizować początek płotki, w grę wchodzi zasada optymalnej ścieżki przyspieszenia, przy czym główną rolę odgrywa zmiana ciężaru i siła przyłożona podczas odpychania bloku. Częściowe ruchy w płotkach muszą być optymalnie skoordynowane, aby zagwarantować sukces. Jest to zgodne z zasadą optymalnej koordynacji impulsów częściowych. Zasada przeciwdziałania wchodzi w grę, gdy tylko biegacz ponownie wyląduje na nodze po wyskoku, a równowaga jest utrzymywana poprzez rozciąganie górnej części ciała.