Biomehanička načela
Uvod
Općenito, pod pojmom biomehanički principi podrazumijeva se upotreba mehaničkih principa za optimizaciju sportskih performansi.
Treba napomenuti da se biomehanički principi ne koriste za razvoj tehnologije, već samo za poboljšanje tehnologije.
HOCHMUTH je razvio šest biomehaničkih principa za korištenje mehaničkih zakona za sportska opterećenja.
Biomehanička načela prema Hochmuthu
Hochmuth je razvio pet biomehaničkih principa:
- Načelo početne sile kaže da se kretanje tijela koje treba izvesti najvećom brzinom mora pokrenuti pokretom koji ide točno u suprotnom smjeru. Ispravan odnos izme introduu uvodnog i ciljanog pokreta mora biti optimalno oblikovan za pojedinca.
- Princip optimalne putanje ubrzanja temelji se na pretpostavci da put ubrzanja mora biti optimalno dugačak ako je cilj velika krajnja brzina. Kod ravnih pokreta govori se o prijevodu i u slučaju ravnomjerno zakrivljenih pokreta rotacije.
- Da bi se slijedilo načelo vremenske koordinacije pojedinačnih impulsa, pojedinačni se pokreti moraju optimalno ispreplesti i savršeno se uskladiti jedan s drugim. Ovisno o cilju pokreta, vremenska optimizacija pojedinih pokreta može biti važnija od faznog početka pojedinih pokreta.
- I ovo može biti obrnuto. Načelo suzbijanja odnosi se na Newtonov treći aksiom (Actio je jednak reakciji) i navodi da za svaki pokret postoji kontra kretanje. Ljudska ravnoteža, na primjer, je interakcija pokreta i kontra pokreta.
- Načelo prijenosa zamaha temelji se na činjenici da je moguće, uz pomoć zakona očuvanja kutnog zamaha, impulse uzimati sa sobom premještanjem težišta tijela u drugi pokret.
Princip početne sile
definicija
Biomehanički princip početne sile igra važnu ulogu, osobito u pokretima bacanja i skakanja, u kojima se treba postići maksimalna konačna brzina tijela ili komada sportske opreme.
Ovo načelo kaže da uvodno kretanje suprotno glavnom smjeru pokreta daje prednost izvedbi. Izraz koji se u starijoj literaturi koristio kao princip maksimalne početne sile više se ne koristi u novijoj sportskoj znanosti, jer ova rezultirajuća početna sila nije maksimalni, već optimalni impuls.
Možda će vas i ova tema možda zanimati: Teorija kretanja
Kako nastaje ova početna sila?
Ako glavnom pokretu prethodi pokret suprotan stvarnom smjeru, taj se pokret mora usporiti. To kočenje stvara porast sile (porast sile kočenja). To se zatim može koristiti za ubrzavanje tijela ili sportske opreme ako glavni pokret odmah slijedi ovaj „pokret unatrag“.
Objašnjenje principa početne sile
Slika ilustrira princip maksimalne početne sile pomoću primjera na pločici sile.
Sportaš baca medicinsku kuglu ravno u ruke, U početku je sportaš u mirnom položaju na mjernoj platformi. Vaga pokazuje tjelesnu težinu [G] at (Težina medioba zanemarena. U to vrijeme [A] predmet prelazi u koljeno, Mjerna ploča pokazuje nižu vrijednost. Područje [X] prikazuje negativni impuls koji odgovara impulsu kočenja [Y] odgovara. Napon sila ubrzanja javlja se odmah nakon porasta sile kočenja. Snaga [F] djeluje na medibal. Veća izmjerena vrijednost može se vidjeti na mjernoj platformi. Za optimalno davanje snage omjer sile kočenja i sile ubrzanja trebao bi biti oko jedan do tri.
Načelo optimalnog puta ubrzanja
ubrzanje
Ubrzanje se definira kao promjena brzine po jedinici vremena. Može se pojaviti i u pozitivnom i u negativnom obliku.
U sportu je, međutim, važno samo pozitivno ubrzanje. Ubrzanje ovisi o omjeru sile [F] prema masi [m]. posljedično: Ako veća sila djeluje na manju masu, ubrzanje se povećava.
Više o tome: Biomehanika
Obrazloženje
Princip optimalne putanje ubrzanja, kao jedan od biomehaničkih principa, ima za cilj dati tijelu, djelomičnoj karoseriji ili sportskoj opremi maksimalnu konačnu brzinu. Međutim, kako su biomehanike fizikalni zakoni u odnosu na ljudski organizam, put ubrzanja nije maksimalan, već je optimalan zbog mišićno-fizioloških stanja i poluge.
Primjer: Put ubrzanja pri bacanju čekića može se više puta produžiti dodatnim rotacijskim pokretima, ali to je neekonomično. Spuštanje pregloboko za vrijeme ravnoga skoka dovodi do povećanja puta ubrzanja, ali uzrokuje nepovoljnu polugu i stoga nije praktično.
U modernoj sportskoj znanosti ovaj se zakon naziva principom tendencije prema optimalnom putu ubrzanja (HOCHMUTH). Fokus nije na postizanju maksimalne krajnje brzine, već na optimiziranju krivulje ubrzanja i vremena. S obzirom na pucanje, nije bitno vrijeme trajanja ubrzanja, radi se samo o postizanju najveće brzine, u boksu je, međutim, važnije ubrzati ruku što je brže moguće kako bi se spriječio protivnički napad. Na taj se način početak ubrzanja može održati niskim za vrijeme udarca, a veliko ubrzanje događa se samo na kraju pokreta.
Princip koordinacije djelomičnih impulsa
Definicija impulsa
Impuls je stanje kretanja u smjeru i brzini [p = m * v].
Obrazloženje
Uz ovaj princip, važno je razlikovati koordinaciju cijele tjelesne mase (skok u vis) ili koordinaciju djelomičnih tijela (bacanje koljena).
U uskoj vezi s koordinativnim vještinama (posebno vještinama spajanja), svi djelomični pokreti tijela / djelomični impulsi moraju biti koordinirani u smislu vremena, prostora i dinamike. To se jasno vidi na primjeru serviranja u tenisu. Teniska lopta može postići najveću maksimalnu brzinu (230 km / h) samo ako svi parcijalni impulsi slijede jedan za drugim odmah. Rezultat velikog kretanja udarca na udaru počinje istezanjem nogu, nakon čega slijedi rotacija gornjeg dijela tijela i stvarni udarni pokret ruke. Pojedinačni djelomični impulsi zbrajaju se u ekonomskoj verziji.
Također treba napomenuti da su pravci pojedinih djelomičnih impulsa u istom smjeru. Opet je potreban kompromis između anatomskog i mehaničkog principa.
Pročitajte i našu temu: Koordinacijski trening
Načelo suzbijanja
Obrazloženje
Načelo suzbijanja kao jedno od biomehaničkih načela temelji se na Newtonovom trećem zakonu suprotstavljanja.
Kaže da sila koja je nastala uvijek stvara suprotnu silu iste veličine u suprotnom smjeru. Sile koje se prenose na zemlju mogu se zanemariti zbog mase zemlje.
Kad hodate, istodobno se ispružuju desna noga i lijeva ruka jer ljudi ne mogu prenositi sile na zemlju u vodoravnom položaju. Nešto slično se može primijetiti u skoku u dalj. Dovodeći gornji dio tijela naprijed, sportaš istodobno podiže donje ekstremitete i na taj način stječe prednosti u skoku u dalj. Drugi primjeri su udaranje u rukometu ili forhand u tenisu. Na ovom principu se temelji princip rotacijskog odstupanja. Kao primjer, zamislite stajanje ispred padine. Ako je gornji dio tijela potpomognut, ruke počinju kružiti prema naprijed kako bi stvorio impuls na gornjem dijelu tijela. Budući da je masa ruku manja od mase gornjeg dijela tijela, moraju se izvesti u obliku brzih krugova.
Princip očuvanja zamaha
Da bismo objasnili ovaj princip, analizirali smo patuljak s ravnim i skučenim držanjem. Osovina oko koje gimnastičar skače u jednom somu naziva se osi širine tijela. Kad se tijelo ispruži, puno je tjelesne mase udaljeno od ove osi rotacije. To usporava pokret okretanja (kutnu brzinu), a mjenjač je teško izvesti. Ako se dijelovi tijela privijanjem dovedu do osi rotacije, kutna brzina povećava i pojednostavljivanje izvedbe. Isti princip vrijedi i za pirotete u klizanju figura. U ovom slučaju, os rotacije je uzdužna os tijela. Kako se ruke i noge približavaju ovoj osi rotacije, brzina rotacije se povećava.
Možda će vas i ova tema možda zanimati: Motorno učenje
Biomehanička načela u pojedinim disciplinama
Biomehanički principi u skoku u vis
Tijekom skoka u vis, pojedinačni sekvence pokreta mogu se uskladiti s biomehaničkim principima.
Princip optimalne putanje ubrzanja ponovno se može pronaći u pristupu koji mora zavojiti prema naprijed da bi pogodio optimalnu točku skoka. Načelo vremenske koordinacije pojedinih impulsa također igra važnu ulogu. Korak zakrivanja izuzetno je važan i određuje putanju nakon skoka. Ovdje imaju važnu ulogu principi prijenosa impulsa i početna sila. Osiguravaju da sportaš donosi optimalnu snagu kada skače na zemlju i uzima zamah iz trčanja.
Pri prelasku preko prečke, dolazi do rotacije koja je zbog načela suprotnosti i okretnog odstupanja. Kada skačete, tijelo je okrenuto u stranu preko šipke, a zatim ga uhvati na leđima.
Slične teme:
- Snaga brzine
- Maksimalna snaga
Biomehanički principi u gimnastici
U vježbama gimnastike i gimnastike dolazi u obzir i nekoliko biomehaničkih principa. Kretanje i ljuljanje okreta su od posebne važnosti. Oni slijede principe optimalnog puta ubrzanja.Različiti skokovi također su često izvedeni pokreti u gimnastici. Ovdje nalazimo princip maksimalne početne sile, kao i princip optimalnog puta ubrzanja. Konačno, pojedinačni pod-pokreti moraju se kombinirati u fluidni slijed, što odgovara načelu koordinacije sub impulsa.
Biomehanička načela u badmintonu
Principi se mogu primijeniti i kad se posluži badminton. Kretanje unatrag slijedi princip optimalne putanje ubrzanja i princip početne sile. Načelo očuvanja zamaha važno je kako bi se moment također mogao prenijeti na loptu. Ovdje pomaže i princip vremenske koordinacije pojedinih impulsa. Kad je udarac završen, kretanje se presreće pomoću načela suprotnosti i okretnog odstupanja.
Biomehanička načela u tenisu
Servis za tenis vrlo je sličan posluživanju za badminton. Mnogi se biomehanički principi međusobno isprepliću i na taj način osiguravaju optimalno izvršavanje pokreta. U tenisu je posebno važno obratiti pozornost na optimalne sekvence pokreta, jer pogreške mogu koštati puno energije zbog brzine igre. Stoga su ovi principi vrlo važni u treningu i mogu donijeti razliku između pobjede i gubitka u natjecanju.
Pročitajte više o temi: tenis
Biomehanički principi u sprintu
Sprint se prvenstveno odnosi na principe početne sile, optimalni put ubrzanja, vremensku koordinaciju pojedinih impulsa i princip očuvanja impulsa. Ovdje se teško primjenjuje princip suzbijanja i rotacijskog odstupanja.
Početak mora biti snažan i fokusiran. Morate se pridržavati slijeda pokreta nogu u optimalnoj učestalosti i duljini koraka, koliko je to moguće, do cilja.
Ovaj primjer lijepo prikazuje koliko važna biomehanička načela mogu biti za kretanje.
Biomehanički principi u plivanju
U plivanju se biomehanička načela mogu različito primijeniti na različite stilove plivanja.
Ovdje je prikazan primjer grudi, jer je to najpopularnija vrsta plivanja. Načelo vremenske koordinacije pojedinih impulsa odgovara cikličkom kretanju ruku i nogu s istodobnim disanjem (Glavu iznad i ispod vode).
Načelo prijenosa impulsa ogleda se u činjenici da dobri plivači mogu naučiti ljuljanje iz pojedinih udaraca (Strijela samostrela i noga) i koristiti pogon za sljedeći vlak.
Možete pročitati i našu temu: Fizika plivanja
Biomehanički principi u skoku u dalj
Skok u dalj je sličan skoku u vis. Vrsta pristupa je različita. Nije raspoređen u krivini kao u skoku u vis, već linearno na skakaonici. Ovdje igra glavnu ulogu princip optimalne putanje ubrzanja. Pored toga, koristi se princip prijenosa impulsa, kao i princip početne sile, bez koje start uopće ne bi bio moguć.
Na kraju trčanja skakač skakava korak i koristi načelo suprotnosti i prijenosa impulsa i gura se na putanju prema jami. U letu skakač baca noge i ruke naprijed, koristeći princip prijenosa impulsa da leti još više.
Biomehanički principi u pucanju
U načinu snimanja ulogu igraju različiti biomehanički principi. Da biste postigli veliku udaljenost prilikom guranja, ključno je prebaciti što više sile na loptu kako bi se postigla velika brzina bacanja. To nazivamo principom maksimalne početne sile. Veća brzina potiskivanja postiže se i odstupanjem i produženjem puta ubrzanja. To je princip optimalnog puta ubrzanja. Konačno, važna je optimalna koordinacija djelomičnih faza pokreta u pucanju, na primjer, nečisti prijelaz negativno utječe na udaljenost udara. To znamo kao princip koordinacije djelomičnih impulsa.
Biomehanički principi u odbojci
Odbojka je dinamičan sport s velikim brojem elemenata, uključujući elemente udaranja, skakanja i trčanja. U odbojci se u principu mogu naći svi biomehanički principi. Načelo početne sile i optimalni put ubrzanja mogu se naći, primjerice, kod posluživanja. Načelo koordinacije djelomičnih impulsa definira, na primjer, čisti skok i čist pogodak smrknutom loptom. Udaranje lopte rezultira odbojem od ruke s načelom suprotnosti. Načelo prijenosa impulsa dolazi do izražaja u prolaznoj igri.
Biomehanički principi u preprekama
Biomehanički principi također su od velike važnosti u preprekama. Načelo maksimalne početne sile opisuje, na primjer, odgurnuće ispred prepreke, što maksimizira visinu skoka. Da bi se optimizirao start prepreke, glavnu ulogu igra princip optimalne putanje ubrzanja, s pomakom u težini i sili koja se primjenjuje pri pritisku na blok. Djelomični pokreti u preponama moraju biti optimalno koordinirani kako bi jamčili uspjeh. To slijedi princip optimalne koordinacije djelomičnih impulsa. Načelo suprostavljanja dolazi u igru čim trkač nakon skoka ponovno sleti na nogu, a ravnoteža se održava rastezanjem gornjeg dijela tijela.
