De biomekaniske prinsippene

introduksjon

Generelt sett forstås begrepet biomekaniske prinsipper bruk av mekaniske prinsipper for optimalisering av atletisk ytelse.

Det skal bemerkes at de biomekaniske prinsippene ikke brukes til å utvikle teknologi, men bare for å forbedre teknologien.

HOCHMUTH utviklet seks biomekaniske prinsipper for bruk av mekaniske lover for sportslige belastninger.

Biomekaniske prinsipper i følge Hochmuth

Hochmuth utviklet fem biomekaniske prinsipper:

1. Prinsippet for startkraften sier at en kroppsbevegelse som skal utføres med maksimal hastighet må igangsettes av en bevegelse som kjører nøyaktig i motsatt retning. Riktig forhold mellom introduksjonsbevegelse og målbevegelse må være optimalt designet for individet.
2. Prinsippet for den optimale akselerasjonsveien er basert på antagelsen om at akselerasjonsveien må være optimalt lang hvis målet er en høy sluttfart. Når det gjelder rette bevegelser, snakker man om en oversettelse og i tilfelle av jevn buede bevegelser av en rotasjon.
3. For å følge prinsippet om den tidsmessige koordineringen av individuelle impulser, må individuelle bevegelser mesh hverandre optimalt og være perfekt tidsbestemte. Avhengig av bevegelsens mål, kan en tidsmessig optimalisering av de enkelte bevegelsene være viktigere enn en trinnvis oppstart av de enkelte bevegelsene.
4. Dette kan like gjerne være omvendt. Prinsippet om motvirkning gjelder Newtons tredje aksiom (Actio tilsvarer reaksjon) og uttaler at for hver bevegelse er det en motbevegelse. Menneskelig likevekt, for eksempel, er et samspill av bevegelser og motbevegelser.
5. Prinsippet om momentumoverføring er basert på det faktum at det er mulig med hjelp av loven om bevaring av vinkelmomentum å ta impulser med deg ved å flytte kroppens tyngdepunkt til en annen bevegelse.

Prinsipp for den innledende kraften

definisjon

Det biomekaniske prinsippet for startkraften spiller en viktig rolle, spesielt i kast- og hoppbevegelser, der en maksimal slutthastighet for kroppen eller et sportsutstyr skal oppnås.
Dette prinsippet sier at en innledende bevegelse motsatt av bevegelsesretningen resulterer i en ytelsesfordel. Begrepet brukt i eldre litteratur som prinsippet om maksimal startkraft brukes ikke lenger i nyere idrettsvitenskap, siden denne startkraften ikke er et maksimum, men en optimal kraftimpuls.

Du kan også være interessert i dette emnet: Bevegelsesteori

Hvordan oppstår denne innledende kraften?

Hvis hovedbevegelsen går foran en bevegelse motsatt av den faktiske retningen, må denne bevegelsen bremses. Denne bremsingen skaper et kraftstøt (bremsekraftstøt). Dette kan deretter brukes til å akselerere kroppen eller sportsutstyret hvis hovedbevegelsen umiddelbart følger denne "bakoverbevegelsen".

Forklaring av prinsippet om innledende kraft

Figuren illustrerer prinsippet for den maksimale startkraften ved bruk av et eksempel på en kraftplate.

En idrettsutøver kaster opp en medisinball med armene rett. Til å begynne med er atleten rolig på måleplattformen. Vekten viser kroppsvekten [G] at (Vekten av mediball blir forsømt. På det tidspunktet [EN] emnet går inn i kne. Måleplaten viser en lavere verdi. Området [X] viser den negative impulsen som tilsvarer bremseimpulsen [Y] svarer til. Akselerasjonskraftstøt oppstår umiddelbart etter denne bremsekraftstøt. Kraften [F] opptrer på mediball. En større målt verdi kan sees på måleplattformen. For optimal kraftleveranse, bør forholdet mellom bremsekraft og akselerasjonskraft være omtrent en til tre.

Prinsipp for den optimale akselerasjonsveien

akselerasjon

Akselerasjonen er definert som endringen i hastighet per tidsenhet. Det kan oppstå i både en positiv og negativ form.
I idretten er det imidlertid bare positiv akselerasjon som er viktig. Akselerasjonen avhenger av forholdet mellom kraft [F] og masse [m]. følgelig: Hvis en høyere kraft virker på en lavere masse, øker akselerasjonen.

Mer om dette: Biomekanikk

Forklaring

Prinsippet for den optimale akselerasjonsveien, som et av de biomekaniske prinsippene, tar sikte på å gi kroppen, delvis kropp eller sportsutstyr en maksimal slutthastighet. Siden biomekanikk er fysiske lover i forhold til den menneskelige organismen, er imidlertid ikke akselerasjonsveien maksimal, men optimal på grunn av muskel-fysiologiske forhold og innflytelse.
Eksempel: Akselerasjonsveien når du kaster en hammer kan utvides mange ganger med ytterligere roterende bevegelser, men dette er uøkonomisk. Å krøye seg for dypt under det rette hoppet fører til en økning i akselerasjonsveien, men forårsaker ugunstig innflytelse og er derfor ikke praktisk.

I moderne idrettsvitenskap kalles denne loven prinsippet om tendensen til den optimale akselerasjonsveien (HOCHMUTH). Fokuset er ikke på å oppnå en maksimal sluttfart, men på å optimalisere akselerasjonstidskurven. Med skuddet satt er varigheten av akselerasjonen uten betydning, det handler kun om å nå toppfarten, mens det i boksing er viktigere å akselerere armen så raskt som mulig for å forhindre unnvikende handlinger fra motstanderen. På denne måten kan starten på akselerasjonen holdes lav under skuddoppsettet, og en høy akselerasjon skjer bare mot slutten av bevegelsen.

Prinsipp for koordinering av partielle pulser

Definisjon av impuls

En impuls er bevegelsestilstand i retning og hastighet [p = m * v].

Forklaring

Med dette prinsippet er det viktig å skille mellom koordinering av hele kroppsmassen (høydehopp) eller koordinasjonen av dellegemer (spydkast).
I nær forbindelse med de koordinative ferdighetene (spesielt koblingsferdigheter), må alle delvise kroppsbevegelser / delvise impulser koordineres med tanke på tid, rom og dynamikk. Dette kan tydelig sees i eksempelet på en servering i tennis. Tennisballen kan bare nå en høy toppfart (230 km / t) hvis alle delimpulsene følger hverandre umiddelbart. Resultatet av høye slagbevegelser på støtet begynner med benstrekkingen, etterfulgt av en rotasjon av overkroppen og den faktiske støtbevegelsen til armen. De individuelle delimpulser er lagt opp i den økonomiske versjonen.
Det skal også bemerkes at retningene til de enkelte delimpulser er i samme retning. Også her må man finne et kompromiss mellom anatomiske og mekaniske prinsipper.

Les også emnet vårt: Koordinasjonstrening

Prinsipp for motvirkning

Forklaring

Prinsippet om motvirkning som et av de biomekaniske prinsippene er basert på Newtons tredje lov om motvirkning.
Den sier at en kraft som har oppstått alltid skaper en motsatt kraft av samme størrelse i motsatt retning. Kreftene som overføres til jorden kan forsømmes på grunn av jordas masse.
Når man går, føres høyre fot og venstre arm frem samtidig, da mennesker ikke kan overføre krefter til jorden i horisontal stilling. Noe lignende kan observeres i lengdehoppet. Ved å føre overkroppen frem løfter atleten de nedre ekstremiteter samtidig og får dermed fordeler i hoppeavstand. Andre eksempler er slag i håndball eller forehand i tennis. Prinsippet om roterende rekyl er basert på dette prinsippet. Tenk deg som et eksempel foran en skråning. Hvis overkroppen støttes, begynner armene å sirkle fremover for å generere en impuls på overkroppen. Siden massen på armene er mindre enn overkroppen, må de gjøres i form av raske sirkler.

Prinsipp for bevaring av fart

For å forklare dette prinsippet analyserer vi et somersault med en rett og huk kroppsholdning. Aksen som gymnasten hopper et underbygd kalles kroppsbreddeaksen. Når kroppen er strukket ut, er det mye kroppsmasse borte fra denne rotasjonsaksen. Dette bremser dreiebevegelsen (vinkelhastighet), og somersault er vanskelig å utføre. Hvis kroppsdeler føres til rotasjonsaksen ved å huke, øker vinkelhastigheten og utførelsen av somersault blir forenklet. Det samme prinsippet gjelder for piruetter i kunstløp. I dette tilfellet er rotasjonsaksen kroppens lengdeakse. Når armene og bena nærmer seg denne rotasjonsaksen, øker rotasjonshastigheten.

Du kan også være interessert i dette emnet: Motorisk læring

De biomekaniske prinsippene i de enkelte fagområdene

Biomekaniske prinsipper i høydehopp

Under høydehoppet kan de individuelle bevegelsessekvensene bringes i harmoni med de biomekaniske prinsippene.
Prinsippet om den optimale akselerasjonsveien finner du igjen i tilnærmingen, som må kurve seg fremover for å treffe et optimalt hopppunkt. Prinsippet for den tidsmessige koordinasjonen av individuelle pulser spiller også en viktig rolle. Tettingstrinnet er ekstremt viktig og bestemmer banen etter hoppet. Prinsippene for impulsoverføring og startkraft spiller en viktig rolle her. De sikrer at utøveren bringer den optimale kraften når han hopper på bakken og tar fart fra oppkjøringen.

Når du krysser tverrstangen, skjer det en rotasjon som skyldes prinsippet om motvirkning og roterende rekyl. Når du hopper, blir kroppen dreid sidelengs over stangen og deretter fanget på ryggen.

Lignende emner:

• Hastighetskraft
• Maksimal styrke

Biomekaniske prinsipper i gymnastikk

I gymnastikk- og gymnastikkøvelser kommer også flere biomekaniske prinsipper inn. Dreiende bevegelser og svinger er av spesiell betydning. Disse følger prinsippene for den optimale akselerasjonsveien.Ulike hopp blir også ofte utført bevegelser i gymnastikk. Her finner vi prinsippet om den maksimale startkraften, så vel som for den optimale akselerasjonsveien. Til slutt må de individuelle underbevegelsene kombineres til en væskesekvens, som tilsvarer prinsippet om koordinering av underimpulser.

Biomekaniske prinsipper i badminton

Prinsippene kan også brukes når badminton blir servert. Bakoverbevegelsen følger prinsippet om den optimale akselerasjonsveien og prinsippet om den innledende kraften. Prinsippet for bevaring av momentum er viktig, slik at momentumet også kan overføres til ballen. Prinsippet om tidsmessig koordinering av individuelle pulser hjelper også her. Når slaget er fullstendig, blir bevegelsen avlyttet ved hjelp av prinsippet om motvirkning og roterende rekyl.

De biomekaniske prinsippene i tennis

Tennisserveringen ligner veldig på badminton. Mange av de biomekaniske prinsippene henger sammen og sikrer dermed optimal gjennomføring av bevegelsen. I tennis er det spesielt viktig å ta hensyn til optimale bevegelsessekvenser, da feil kan koste mye energi på grunn av hastigheten på spillet. Derfor er disse prinsippene veldig viktige i trening og kan utgjøre forskjellen mellom å vinne og tape i konkurranse.

Les mer om emnet: tennis

Biomekaniske prinsipper i sprinting

Sprinten handler først og fremst om prinsippene for startkraft, den optimale akselerasjonsveien, den tidsmessige koordinasjonen av individuelle impulser og prinsippet om bevaring av impulser. Prinsippet om motvirkning og roterende rekyl brukes neppe her.
Starten må være kraftig og fokusert. Bevegelsessekvensen til bena må følges i en optimal frekvens og trinnlengde så langt det er mulig til målet.
Dette eksemplet illustrerer pent hvor viktige biomekaniske prinsipper kan være for bevegelse.

Biomekaniske prinsipper i svømming

I svømming kan de biomekaniske prinsippene brukes litt annerledes på de forskjellige svømmestilene.
Bryststrekseksemplet blir presentert her fordi det er den mest populære typen svømming. Prinsippet for den tidsmessige koordinasjonen av individuelle impulser tilsvarer syklisk bevegelse av armer og ben med samtidig pusting (Gå over og under vannet).
Prinsippet om impulsoverføring gjenspeiles i det faktum at gode svømmere kan lære seg svingen fra de enkelte slagene (Crossbow strike og ben strike) og bruk fremdriften til neste tog.

Du kan også lese emnet vårt: Svømmefysikk

Biomekaniske prinsipper i lengdehopp

Langhoppet ligner på høydehoppet. Type tilnærming er forskjellig. Den er ikke ordnet i en kurve som i høydehoppet, men lineært på hoppegropa. Prinsippet for den optimale akselerasjonsveien spiller en stor rolle her. I tillegg brukes prinsippet om impulsoverføring så vel som prinsippet om startkraft, uten hvilken starten ikke en gang ville være mulig.

På slutten av oppkjøringen tar hopperen et tetningstrinn og bruker prinsippet om motvirkning og impulsoverføring og skyver seg selv inn i banen mot hoppgropen. Under flyging kaster hopperen bena og armene fremover, og bruker prinsippet om impulsoverføring for å fly enda lenger.

Biomekaniske prinsipper i skuddet satt

Ulike biomekaniske prinsipper spiller en rolle i skuddet. For å oppnå en stor avstand når du skyver, er det avgjørende å overføre så mye kraft som mulig til ballen for å oppnå en høy kastehastighet. Vi kaller dette prinsippet om maksimal startkraft. En høyere avskyvningshastighet oppnås også ved å trekke ut og derved forlenge akselerasjonsveien. Dette er prinsippet for den optimale akselerasjonsveien. Til slutt er optimal koordinering av delvise faser av bevegelsen i skuddet satt; en uren overgang har for eksempel en negativ innvirkning på slagavstanden. Vi kjenner dette som prinsippet for koordinering av delvise impulser.

Biomekaniske prinsipper i volleyball

Volleyball er en dynamisk sport med et bredt utvalg av elementer, inkludert treffe, hoppe og løpe elementer. I prinsippet kan alle biomekaniske prinsipper finnes i volleyball. Prinsippet for startkraften og den optimale akselerasjonsveien finner du for eksempel ved servering. Prinsippet for koordinering av delvise impulser definerer for eksempel rent hopp og rent treff med en smellkule. Konsekvensen av ballen resulterer i rebound fra hendene med prinsippet om motvirkning. Prinsippet om impulsoverføring kommer inn i spillet som går.

Biomekaniske prinsipper i hinder

De biomekaniske prinsippene er også av stor betydning i hinder. Prinsippet om maksimal startkraft beskriver for eksempel skyvingen foran hindret, som maksimerer hopphøyden. For å optimalisere starten på en hektere, kommer prinsippet om den optimale akselerasjonsveien i spill, med skiftet i vekt og kraften som brukes når du skyver av blokka spiller en stor rolle. De delvise bevegelsene i hindrene må koordineres optimalt for å garantere suksess. Dette følger prinsippet om optimal koordinering av partielle pulser. Prinsippet om motvirkning kommer i spill så snart løperen lander på beinet igjen etter hopp og balansen opprettholdes ved å strekke overkroppen.