Športovo-And-Fitness

Biomechanické princípy

úvod

Pod pojmom biomechanické princípy sa všeobecne rozumie použitie mechanických princípov na optimalizáciu atletického výkonu.

Je potrebné poznamenať, že biomechanické princípy sa nepoužívajú na vývoj technológie, ale iba na zlepšenie technológie.

Spoločnosť HOCHMUTH vyvinula šesť biomechanických princípov na využitie mechanických zákonov na športové zaťaženie.

Biomechanické princípy podľa Hochmutha

Hochmuth vyvinul päť biomechanických princípov:

Princíp počiatočnej sily uvádza, že pohyb tela, ktorý sa má vykonať maximálnou rýchlosťou, sa musí iniciovať pohybom, ktorý prebieha presne opačným smerom. Správny vzťah medzi úvodným a cieľovým pohybom musí byť optimálne navrhnutý pre jednotlivca.
Princíp optimálnej cesty zrýchlenia je založený na predpoklade, že cesta zrýchlenia musí byť optimálne dlhá, ak je cieľom vysoká konečná rýchlosť. V prípade priamych pohybov sa hovorí o preklade a v prípade rovnomerne zakrivených pohybov rotácie.
Aby sa dodržal princíp časovej koordinácie jednotlivých impulzov, musia sa jednotlivé pohyby navzájom optimálne zapadať a musia byť dokonale načasované. V závislosti na cieli pohybu môže byť časová optimalizácia jednotlivých pohybov dôležitejšia ako fázový začiatok jednotlivých pohybov.
Môže to byť rovnako aj naopak. Princíp kontrakcie sa týka Newtonovej tretej axiómy (Actio sa rovná reakcii) a uvádza, že pri každom pohybe existuje protisúťaž. Ľudská rovnováha je napríklad súhra pohybov a protiútokov.
Princíp prenosu hybnosti je založený na skutočnosti, že pomocou zákona o zachovaní momentu hybnosti je možné presunúť ťažisko tela do iného pohybu.

Princíp počiatočnej sily

definícia

Biomechanický princíp počiatočnej sily zohráva dôležitú úlohu, najmä pri hádzaní a skákaní, pri ktorých sa má dosiahnuť maximálna konečná rýchlosť tela alebo športového vybavenia.
Tento princíp uvádza, že úvodný pohyb opačný k hlavnému smeru pohybu má za následok výkonnostnú výhodu. Termín používaný v staršej literatúre ako princíp maximálnej počiatočnej sily sa už v novšej športovej vede nepoužíva, pretože táto počiatočná sila nie je maximálnym, ale optimálnym silovým impulzom.

Možno vás bude zaujímať aj táto téma: Teória pohybu

Ako vzniká táto počiatočná sila?

Ak hlavnému pohybu predchádza pohyb opačný ako je skutočný smer, musí sa tento pohyb spomaliť. Toto brzdenie vytvára nárast sily (prudký nárast brzdnej sily). To sa potom môže použiť na zrýchlenie tela alebo športového vybavenia, ak hlavný pohyb bezprostredne nasleduje po tomto „pohybe dozadu“.

Vysvetlenie zásady počiatočnej sily

Obrázok ilustruje princíp maximálnej počiatočnej sily pomocou príkladu na silovej doske.

Športovec hádže liek loptu s rukami rovno, Športovec je spočiatku v pokojnom postoji k meracej plošine. Stupnice ukazujú telesnú hmotnosť [G] o (Hmotnosť mediball je zanedbaná. V tom čase [A] predmet ide do koleno, Meracia doska ukazuje nižšiu hodnotu. Oblasť [X] zobrazuje negatívny impulz, ktorý zodpovedá brzdiacemu impulzu [Y] zodpovedá. Zrýchlenie zrýchľovacej sily nastane bezprostredne po tomto prudkom zvýšení brzdnej sily. Sila [F] pôsobí na mediball. Na meracej plošine je možné vidieť väčšiu nameranú hodnotu. Pre optimálne dodávanie energie by mal byť pomer brzdnej sily k zrýchľovacej sile asi jedna až tri.

Princíp optimálnej dráhy zrýchlenia

akcelerácia

Zrýchlenie je definované ako zmena rýchlosti za jednotku času. Môže sa vyskytovať v pozitívnej aj negatívnej forme.
V športe je však dôležité iba pozitívne zrýchlenie. Zrýchlenie závisí od pomeru sily [F] k hmotnosti [m]. v dôsledku toho: Ak vyššia sila pôsobí na nižšiu hmotnosť, zrýchlenie sa zvýši.

Viac informácií: Biomechanics

vysvetlenie

Účelom zásady optimálnej zrýchľovacej dráhy, ako jedného z biomechanických princípov, je poskytnúť telu, čiastočnej časti tela alebo športovému náradiu maximálnu konečnú rýchlosť. Keďže biomechanika je vo vzťahu k ľudskému organizmu fyzikálnymi zákonmi, dráha zrýchlenia nie je maximálna, ale optimálna vzhľadom na fyziologické podmienky svalov a vplyv.
Príklad: Cesta zrýchlenia pri hádzaní kladivom by sa mohla mnohokrát predĺžiť ďalšími rotačnými pohybmi, je to však neekonomické. Príliš hlboké stlačenie počas priameho skoku vedie k zväčšeniu dráhy zrýchlenia, spôsobuje však nepriaznivý vplyv na páku, a preto nie je praktické.

V modernej vede o športe sa tento zákon nazýva princípom tendencie k optimálnej ceste zrýchlenia (HOCHMUTH). Zameriava sa nie na dosiahnutie maximálnej konečnej rýchlosti, ale na optimalizáciu krivky zrýchlenie-čas. Pri výstrele nezáleží na dobe zrýchlenia, je to len o dosiahnutí maximálnej rýchlosti, v boxe je dôležitejšie zrýchliť ruku čo najrýchlejšie, aby sa zabránilo únikovým akciám súpera. Týmto spôsobom môže byť začiatok zrýchlenia udržiavaný nízky počas výstrelu a vysoké zrýchlenie nastáva až na konci pohybu.

Zásada koordinácie čiastkových impulzov

Definícia impulzu

Impulz je stav pohybu v smere a rýchlosti [p = m * v].

vysvetlenie

Pri tomto princípe je dôležité rozlišovať medzi koordináciou celej hmoty tela (vysoký skok) alebo koordináciou čiastkových telies (hod oštepom).
V úzkom spojení s koordinačnými schopnosťami (najmä spojovacími schopnosťami) musia byť všetky čiastočné pohyby tela / čiastočné impulzy koordinované z hľadiska času, priestoru a dynamiky. Toto je jasne vidieť na príklade slúženia v tenise. Tenisová loptička môže dosiahnuť vysokú najvyššiu rýchlosť (230 km / h), ak všetky čiastkové impulzy nasledujú okamžite za sebou. Výsledok nárazu s vysokým nárazom pri náraze začína natiahnutím nôh, po ktorom nasleduje rotácia hornej časti tela a skutočný nárazový pohyb ramena. Jednotlivé čiastkové impulzy sa spočítavajú v ekonomickej verzii.
Malo by sa tiež poznamenať, že smery jednotlivých čiastkových impulzov sú v rovnakom smere. Aj tu je potrebné nájsť kompromis medzi anatomickými a mechanickými princípmi.

Prečítajte si tiež našu tému: Koordinačný výcvik

Zásada protiopatrenia

vysvetlenie

Princíp protiopatrenia ako jeden z biomechanických princípov je založený na treťom Newtonovom zákone o protiopatrení.
Hovorí sa, že vzniknutá sila vždy vytvára opačnú silu rovnakej veľkosti v opačnom smere. Sily, ktoré sú prenášané na Zem, môžu byť zanedbávané kvôli hmotnosti Zeme.
Pri chôdzi sa pravá noha a ľavá ruka vyvedú súčasne, pretože ľudia nemôžu prenášať sily na zem v horizontálnej polohe. Niečo podobné je možné pozorovať pri dlhom skoku. Posunutím hornej časti tela dopredu športovec súčasne zdvihne dolné končatiny a získa tak výhody v skokovej vzdialenosti. Ďalšími príkladmi sú údery v hádzanej alebo na čele v tenise. Na tomto princípe je založená zásada rotačného spätného rázu. Napríklad si predstavte, že stojíte pred svahom. Ak je horná časť tela podopretá, ramená sa začnú krúžiť vpred, aby sa na hornej časti tela vytvoril impulz. Pretože hmotnosť ramien je menšia ako hmotnosť hornej časti tela, musia sa robiť vo forme rýchlych kruhov.

Zásada zachovania hybnosti

Aby sme vysvetlili tento princíp, analyzujeme salto s priamym a krčivým držaním tela. Os, okolo ktorej gymnasta skočí, je nazývaná os šírky tela. Keď je telo natiahnuté, je od tejto osi rotácie veľa telesnej hmoty. To spomaľuje otáčavý pohyb (uhlová rýchlosť) a je ťažké vykonať kormidlo. Ak sa časti tela privedú do osi otáčania skrčením, uhlová rýchlosť sa zvýši a vykonávanie kotrmelca sa zjednoduší. Rovnaký princíp platí pre piruety v krasokorčuľovaní. V tomto prípade je osou rotácie pozdĺžna os tela. Keď sa ruky a nohy približujú k tejto osi otáčania, zvyšuje sa rýchlosť otáčania.

Možno vás bude zaujímať aj táto téma: Motorické učenie

Biomechanické princípy v jednotlivých disciplínach

Biomechanické princípy vo vysokom skoku

Počas vysokého skoku môžu byť jednotlivé pohybové sekvencie uvedené do súladu s biomechanickými princípmi.
Princíp optimálnej dráhy zrýchlenia je možné nájsť opäť v priblížení, ktoré musí byť zakrivené vpred, aby zasiahlo optimálny skokový bod. Dôležitú úlohu hrá aj zásada časovej koordinácie jednotlivých impulzov. Krok tesnenia je nesmierne dôležitý a určuje trajektóriu po skoku. Dôležitú úlohu tu zohrávajú princípy impulzného prenosu a počiatočnej sily. Zaisťujú, že športovec prináša optimálnu silu pri skákaní na zemi a z hybnej sily čerpá.

Pri prekročení priečky sa uskutoční rotácia, ktorá je spôsobená princípom protiopatrenia a rotačného spätného pohybu. Pri skákaní je telo otočené do strany cez tyč a potom prichytené na chrbte.

Podobné témy:

Rýchlosť výkonu
Maximálna pevnosť

Biomechanické princípy v gymnastike

V gymnastických a gymnastických cvičeniach prichádza do úvahy aj niekoľko biomechanických princípov. Zvlášť dôležité sú otáčavé pohyby a výkyvy. Postupujú podľa princípov optimálnej cesty zrýchlenia.Rôzne skoky sú často vykonávané pohyby v gymnastike. Tu nájdeme princíp maximálnej počiatočnej sily, ako aj princíp optimálnej cesty zrýchlenia. Nakoniec sa jednotlivé čiastkové pohyby musia spojiť do tekutinovej sekvencie, ktorá zodpovedá zásade koordinácie čiastkových impulzov.

Biomechanické princípy v bedmintone

Princípy sa dajú uplatniť aj pri podávaní bedmintonu. Spätný pohyb sa riadi zásadou optimálnej dráhy zrýchlenia a zásadou počiatočnej sily. Princíp zachovania hybnosti je dôležitý, aby sa hybnosť mohla preniesť aj na loptu. Pomáha tu tiež zásada časovej koordinácie jednotlivých impulzov. Keď je úder ukončený, pohyb sa zastaví pomocou princípu kontrakcie a rotačného spätného rázu.

Biomechanické princípy v tenise

Tenisový kurt je veľmi podobný tenisovému bedmintonu. Mnohé biomechanické princípy sa vzájomne blokujú, a tak zabezpečujú optimálne vykonanie pohybu. V tenise je obzvlášť dôležité venovať pozornosť optimálnym pohybovým sekvenciám, pretože chyby môžu kvôli rýchlosti hry stáť veľa energie. Preto sú tieto princípy pri tréningu veľmi dôležité a môžu znamenať rozdiel medzi víťazstvom a stratou v súťaži.

Prečítajte si viac na tému: tenis

Biomechanické princípy sprintu

Sprin je predovšetkým o princípoch počiatočnej sily, optimálnej ceste zrýchlenia, časovej koordinácii jednotlivých impulzov a princípe zachovania impulzov. Princíp kontrakcie a rotačného spätného rázu sa tu ťažko používa.
Štart musí byť silný a zameraný. Postupnosť pohybov nôh musí byť dodržaná v optimálnej frekvencii a dĺžke kroku, pokiaľ je to možné, až do cieľa.
Tento príklad pekne ilustruje, aké dôležité biomechanické princípy môžu byť pre pohyb.

Biomechanické princípy plávania

Pri plávaní sa biomechanické princípy môžu mierne odlišne aplikovať na rôzne štýly plávania.
Tu je uvedený príklad prsníka, pretože je to najobľúbenejší druh plávania. Princíp časovej koordinácie jednotlivých impulzov zodpovedá cyklickému pohybu rúk a nôh pri súčasnom dýchaní (Zamierte nad a pod vodu).
Princíp prenosu impulzov sa odráža v skutočnosti, že dobrí plavci sa môžu naučiť výkyv z jednotlivých úderov (Úder na kuše a na nohy) a použiť pohon pre nasledujúci vlak.

Môžete si prečítať aj našu tému: Fyzika plávania

Biomechanické princípy pri skoku do diaľky

Dlhý skok je podobný vysokému skoku. Druh prístupu je iný. Nie je usporiadaná v oblúku ako vo vysokom skoku, ale lineárne na skoku. Zásadnú úlohu tu zohráva zásada optimálnej cesty zrýchlenia. Okrem toho sa používa princíp impulzného prenosu, ako aj princíp počiatočnej sily, bez ktorej by začiatok ani nebol možný.

Na konci rozbehu jumper urobí tesniaci krok a použije princíp protiopatrenia a prenosu impulzov a tlačí sa do trajektórie smerom ku skoku. Počas letu jumper hádže nohy a paže vpred, pričom pomocou princípu impulzného prenosu letí ešte ďalej.

Biomechanické princípy

Pri výstrele hrajú úlohu rôzne biomechanické princípy. Aby sa pri tlačení dosiahla veľká vzdialenosť, je nevyhnutné preniesť na loptu čo najväčšiu silu, aby sa dosiahla vysoká rýchlosť hádzania. Hovoríme tomu zásada maximálnej počiatočnej sily. Vyššia tlačná rýchlosť je tiež dosiahnutá pomocou dozadu a tým predĺženia dráhy zrýchlenia. Toto je princíp optimálnej cesty zrýchlenia. Nakoniec je dôležitá optimálna koordinácia parciálnych fáz pohybu v zásahu, napríklad nečistý prechod má negatívny vplyv na vzdialenosť zdvihu. Toto poznáme ako zásadu koordinácie čiastkových impulzov.

Biomechanické princípy volejbalu

Volejbal je dynamický šport so širokou škálou prvkov vrátane zásahov, skákania a behu. V zásade všetky biomechanické princípy nájdete vo volejbale. Princíp počiatočnej sily a optimálna dráha zrýchlenia možno nájsť napríklad pri servise. Princíp koordinácie čiastkových impulzov definuje napríklad čistý skok a čistý úder pomocou údernej gule. Dopad lopty má za následok odraz od rúk so zásadou protiopatrenia. Princíp prenosu impulzov prichádza do hry pri absolvovaní hry.

Biomechanické princípy v prekážkach

Biomechanické princípy majú tiež veľký význam v prekážkach. Princíp maximálnej počiatočnej sily opisuje napríklad vytlačenie pred prekážkou, ktoré maximalizuje výšku skoku. S cieľom optimalizovať začiatok prekážky hrá hlavnú úlohu zásada optimálnej dráhy zrýchlenia, posun hmotnosti a účinok sily pri vyťahovaní z bloku. Čiastočné pohyby v prekážkach musia byť optimálne koordinované, aby sa zaručil úspech. To sa riadi zásadou optimálnej koordinácie parciálnych impulzov. Princíp protiopatrenia vstúpi do hry, akonáhle bežec pristane na nohe po skoku a rovnováha sa udržuje natiahnutím hornej časti tela.