De biomekaniska principerna

introduktion

I allmänhet förstås med termen biomekaniska principer användningen av mekaniska principer för att optimera idrottsprestanda.

Det bör noteras att de biomekaniska principerna inte används för att utveckla teknik utan bara för att förbättra tekniken.

HOCHMUTH utvecklade sex biomekaniska principer för att använda mekaniska lagar för sportbelastningar.

Biomekaniska principer enligt Hochmuth

Hochmuth utvecklade fem biomekaniska principer:

1. Principen för den initiala kraften säger att en kroppsrörelse som ska utföras med maximal hastighet måste initieras av en rörelse som går exakt i motsatt riktning. Rätt samband mellan introduktionsrörelse och målrörelse måste utformas optimalt för individen.
2. Principen för den optimala accelerationsvägen bygger på antagandet att accelerationsvägen måste vara optimal lång om målet är en hög sluthastighet. När det gäller raka rörelser talar man om en översättning och för jämnt böjda rörelser av en rotation.
3. För att följa principen för den temporära samordningen av enskilda impulser måste enskilda rörelser vara optimalt sammankopplade med varandra och vara perfekt tidsinställda. Beroende på rörelsens mål kan det vara viktigare att optimera de enskilda rörelserna över tid än att starta de enskilda rörelserna i faser.
4. Detta kan lika bra vara tvärtom. Principen om motåtgärd hänför sig till Newtons tredje axiom (Actio är lika med reaktionen) och säger att för varje rörelse finns en motåtgärd. Mänsklig jämvikt är till exempel ett samspel mellan rörelser och motrörelser.
5. Principen för fartöverföring bygger på det faktum att det är möjligt med hjälp av lagen om bevarande av vinkelmoment att flytta kroppens tyngdpunkt till en annan rörelse.

Principen för den initiala kraften

definition

Den biomekaniska principen för den initiala kraften spelar en viktig roll, särskilt i kast- och hopprörelser, där en maximal sluthastighet för kroppen eller en sportutrustning ska uppnås.
Denna princip säger att en introduktionsrörelse motsatt rörelsens huvudriktning resulterar i en prestationsfördel. Termen som används i den äldre litteraturen som principen för maximal initial kraft används inte längre i nyare idrottsvetenskap, eftersom denna resulterande initialkraft inte är ett maximalt utan en optimal impuls.

Du kanske också är intresserad av det här ämnet: Rörelseteori

Hur uppstår denna initiala kraft?

Om huvudrörelsen föregås av en rörelse motsatt den verkliga riktningen, måste denna rörelse bromsas ner. Denna bromsning skapar en kraftöverspänning (bromskraftöverspänning). Detta kan sedan användas för att påskynda kroppen eller sportutrustningen om huvudrörelsen omedelbart följer denna "bakåtrörelse".

Förklaring av principen om initial kraft

Figuren illustrerar principen för maximal startkraft med hjälp av ett exempel på en kraftplatta.

En idrottare kastar upp en medicinskula med raka armar. Ursprungligen är idrottaren i en lugn ställning på mätplattformen. Vågen visar kroppsvikt [G] vid (Mediballens vikt försummas. Vid den tiden [A] ämnet går in i knä. Mätplattan visar ett lägre värde. Området [X] visar den negativa impulsen som motsvarar bromskraften [Y] motsvarar. Accelerationskraftspänningen inträffar omedelbart efter denna bromskraftspänning. Kraften [F] agerar på mediball. Ett större uppmätt värde kan ses på mätplattformen. För optimal kraftleverans bör förhållandet mellan bromskraft och accelerationskraft vara ungefär en till tre.

Princip för den optimala accelerationsvägen

acceleration

Accelerationen definieras som förändringen i hastighet per tidsenhet. Det kan uppstå både i en positiv och negativ form.
Inom idrotten är det dock bara positiv acceleration som är viktig. Accelerationen beror på förhållandet mellan kraft [F] och massa [m]. följaktligen: Om en högre kraft verkar på en lägre massa ökar accelerationen.

Mer om detta: Biomekanik

Förklaring

Principen för den optimala accelerationsvägen, som en av de biomekaniska principerna, syftar till att ge kroppen, delkroppen eller sportutrustningen en maximal sluthastighet. Eftersom biomekanik är fysiska lagar i förhållande till den mänskliga organismen är accelerationsvägen på grund av muskel-fysiologiska förhållanden och spakförhållanden inte maximal, utan optimal.
Exempel: Accelerationsvägen när du kastar en hammare skulle kunna förlängas många gånger genom ytterligare rotationsrörelser, men detta är oekonomiskt. Om du hoppar ner för djupt under det raka hoppet leder till en ökning av accelerationsvägen, men orsakar ogynnsamma hävstångseffekt och är därför inte praktisk.

I modern idrottsvetenskap kallas denna lag principen om tendensen till den optimala accelerationsvägen (HOCHMUTH). Fokus ligger inte på att uppnå en maximal sluthastighet, utan på att optimera accelerationstidskurvan. Med det skott som sätts är accelerationens längd irrelevant, det handlar bara om att nå topphastigheten, medan det i boxning är viktigare att påskynda armen så snabbt som möjligt för att förhindra undvikande handlingar från motståndaren. På detta sätt kan starten på accelerationen hållas låg under skottet och en hög acceleration inträffar endast mot slutet av rörelsen.

Princip för koordinering av partiella pulser

Definition av impuls

En impuls är rörelsetillståndet i riktning och hastighet [p = m * v].

Förklaring

Med denna princip är det viktigt att skilja mellan koordinering av hela kroppsmassan (höghopp) eller koordinationen av partiella kroppar (spjutkast).
I nära anslutning till de koordinativa färdigheterna (särskilt kopplingsförmågor) måste alla partiella kroppsrörelser / partiella impulser samordnas med avseende på tid, rymd och dynamik. Detta kan tydligt ses i exemplet på en servering i tennis. Tennisbollen kan bara nå en hög toppfart (230 km / h) om alla delimpulser följer varandra omedelbart. Resultatet av den höga slagrörelsen på stöten börjar med bensträckningen, följt av en rotation av överkroppen och den faktiska slagrörelsen av armen. De enskilda partiella impulserna läggs samman i den ekonomiska versionen.
Det bör också noteras att riktningarna för de individuella partiella pulserna är i samma riktning. Återigen måste en kompromiss hittas mellan anatomiska och mekaniska principer.

Läs också vårt ämne: Koordinationsträning

Principen om motåtgärder

Förklaring

Principen om motåtgärd som en av de biomekaniska principerna bygger på Newtons tredje lag om motverkning.
Den säger att en kraft som har uppstått alltid skapar en motsatt kraft av samma storlek i motsatt riktning. De krafter som överförs till jorden kan försummas på grund av jordens massa.
När man går, höjs foten och den vänstra armen framåt samtidigt, eftersom människor inte kan överföra krafter till jorden i horisontellt läge. Något liknande kan ses i längdhoppet. Genom att ta överkroppen fram lyfter idrottsman samtidigt de nedre extremiteterna och får därmed fördelar med hoppavstånd. Andra exempel är stansen i handboll eller forehand i tennis. Principen för roterande rekyl bygger på denna princip. Föreställ dig som ett exempel att stå framför en sluttning. Om överkroppen stöds börjar armarna att cirkla framåt för att generera en impuls på överkroppen. Eftersom massan på armarna är mindre än överkroppen måste de göras i form av snabba cirklar.

Princip för bevarande av fart

För att förklara denna princip analyserar vi ett somersault med en rak och hukad hållning. Axeln runt vilken gymnasten hoppar ett somersault kallas kroppens breddaxel. När kroppen är utsträckt finns det mycket kroppsvikt bort från denna rotationsaxel. Detta bromsar vändningsrörelsen (vinkelhastighet) och somersault är svårt att utföra. Om kroppsdelar bringas till rotationsaxeln genom att haka, ökar vinkelhastigheten och utförandet av somersault förenklas. Samma princip gäller för piruetter i konståkning. I detta fall är rotationsaxeln kroppens längdaxel. När armar och ben närmar sig denna rotationsaxel ökar rotationshastigheten.

Du kanske också är intresserad av det här ämnet: Motoriskt lärande

De biomekaniska principerna inom de enskilda disciplinerna

Biomekaniska principer i höjdhopp

Under höghoppet kan de enskilda rörelsekvenserna bringas i harmoni med de biomekaniska principerna.
Principen för den optimala accelerationsvägen återfinns i tillvägagångssättet, som måste böjas framåt för att träffa en optimal hoppunkt. Principen för den temporära samordningen av individuella pulser spelar också en viktig roll. Tätningssteget är oerhört viktigt och avgör banan efter hoppet. Principerna för impulsöverföring och initial kraft spelar en viktig roll här. De säkerställer att idrottsman nen ger den optimala kraften när man hoppar på marken och tar fart från uppstarten.

När man korsar tvärstången sker en rotation som beror på principen om motverkning och roterande rekyl. Vid hoppning vrids kroppen i sidled över baren och fastnar sedan på ryggen.

Liknande ämnen:

• Hastighetskraft
• Maximal styrka

Biomekaniska principer inom gymnastik

Vid gymnastik- och gymnastikövningar spelar också flera biomekaniska principer in. Vridande rörelser och gungor är av särskilt vikt. Dessa följer principerna för den optimala accelerationsvägen.Olika hopp utförs ofta rörelser i gymnastik. Här hittar vi principen om den maximala initialkraften såväl som för den optimala accelerationsvägen. Slutligen måste de enskilda delrörelserna kombineras till en vätskesekvens, vilket motsvarar principen om koordinering av subimpulser.

Biomekaniska principer i badminton

Principerna kan också tillämpas när badminton serveras. Bakåtrörelsen följer principen om den optimala accelerationsvägen och principen om den initiala kraften. Principen för bevarande av fart är viktig så att fart kan också överföras till bollen. Principen för temporär koordinering av individuella pulser hjälper också här. När slaget är avslutat, avlyssnas rörelsen med principen om motverkning och roterande rekyl.

De biomekaniska principerna inom tennis

Tennisserveringen är mycket lik badmintonsen. Många av de biomekaniska principerna låser varandra och säkerställer därmed ett optimalt utförande av rörelsen. I tennis är det särskilt viktigt att uppmärksamma optimala rörelsekvenser, eftersom misstag kan kosta mycket energi på grund av spelets hastighet. Därför är dessa principer mycket viktiga i träningen och kan göra skillnaden mellan att vinna och förlora i tävlingen.

Läs mer om ämnet: tennis

Biomekaniska principer i sprintning

Sprinten handlar främst om principerna för initial kraft, den optimala accelerationsvägen, den temporära samordningen av enskilda impulser och principen om bevarande av impulser. Principen om motverkning och roterande rekyl används knappast här.
Starten måste vara kraftfull och fokuserad. Benens rörelsesekvens måste följas i optimal frekvens och steglängd så långt som möjligt tills målet.
Detta exempel illustrerar fint hur viktiga biomekaniska principer kan vara för rörelse.

Biomekaniska principer i simning

Vid simning kan de biomekaniska principerna tillämpas något annorlunda på de olika simstilarna.
Exempel på bröstet presenteras här eftersom det är den populäraste typen av simning. Principen för den temporära samordningen av individuella impulser motsvarar den cykliska rörelsen av armar och ben med samtidig andning (Gå över och under vattnet).
Principen för impulsöverföring återspeglas i det faktum att bra simmare kan lära sig gungan från de enskilda slag (Crossbow strike och ben strike) och använd framdrivningen för nästa tåg.

Du kan också läsa vårt ämne: simfysik

Biomekaniska principer i längdhopp

Långhoppet liknar höghoppet. Typen av tillvägagångssätt är annorlunda. Det är inte arrangerat i en kurva som i höjdhoppet, utan linjärt på hoppgropen. Principen för den optimala accelerationsvägen spelar en viktig roll här. Dessutom används principen om impulsöverföring liksom principen om initial kraft, utan vilken start inte ens skulle vara möjligt.

I slutet av uppförandet tar bygeln ett tätningssteg och använder principen om motverkning och impulsöverföring och skjuter sig in i banan mot hoppgropen. Under flygning kastar bygeln benen och armarna framåt och använder principen om impulsöverföring för att flyga ännu längre.

Biomekaniska principer i skottet

Olika biomekaniska principer spelar en roll i skottet. För att uppnå ett stort avstånd vid tryckning är det avgörande att överföra så mycket kraft som möjligt till bollen för att uppnå en hög kasthastighet. Vi kallar detta principen för maximal initial kraft. En högre tryckhastighet uppnås också genom att backa ut och därigenom förlänga accelerationsvägen. Detta är principen för den optimala accelerationsvägen. Slutligen är en optimal samordning av de delvisa faserna av rörelsen i det skott som sätts, en oren övergång, till exempel, har en negativ inverkan på slagavståndet. Vi vet detta som principen för samordning av partiella impulser.

Biomekaniska principer i volleyboll

Volleyboll är en dynamisk sport med en mängd olika element, inklusive slå, hoppa och springa element. I princip finns alla biomekaniska principer i volleyboll. Principen för den initiala kraften och den optimala accelerationsvägen kan till exempel hittas vid servering. Principen för samordning av partiella impulser definierar till exempel det rena hoppet och rena träffet med en smackboll. Påverkan av bollen resulterar i rebound från händerna med principen om motåtgärder. Principen för impulsöverföring kommer in i spelet som passerar.

Biomekaniska principer i hinder

De biomekaniska principerna är också av stor betydelse i hinder. Principen om maximal startkraft beskriver till exempel avstängningen framför hindret, vilket maximerar hopphöjden. För att optimera början av en häckare kommer principen om den optimala accelerationsvägen in i spelet, med viktskiftet och kraften som appliceras när man skjuter ut blocket spelar en viktig roll. De partiella rörelserna i häckarna måste samordnas optimalt för att garantera framgång. Detta följer principen för optimal koordinering av partiella pulser. Kontrastprincipen spelar in så snart löparen landar på benet igen efter hoppningen och balansen bibehålls genom att sträcka överkroppen.