Physikalische Analyse von Schwungbewegungen im Alltag

Verfahren erfordern meist einen immensen Rechenaufwand, der jedoch – dank des
erreichten technischen Standards – von Computern gut bewerkstelligt werden kann.
Wie ein Computer solche Differentialgleichungen löst, wird im Kapitel 4.1 genauer
ausgeführt.
3 Messwerterfassung und -auswertung mit dem Computer
Um Erscheinungen in Natur, Umwelt, Technik und Experimenten aus physikalischer
Sicht beobachten und Phänomene aus physikalischen Fragestellungen theorie- und
modellgeleitet beschreiben und analysieren zu können, werden in der Physik
wissenschaftlich verwertbare Messverfahren (im Hinblick auf Validität, Reliabilität,
Objektivität) benötigt. Nach dem Überblick über die für diese Arbeit interessanten
Verfahren wird im zweiten Abschnitt dieses Kapitels speziell auf die Videografie mit
dem Computerrogramm Viana eingegangen.
3.1 Messverfahren
Wie bereits in der Einleitung erwähnt sind die hier behandelten Phänomene am
ehesten der biomechanischen Forschung [vgl. 5, 15, 16, 31] zuzuschreiben, weshalb
sich dieser Überblick über Messverfahren auch ausschließlich auf diesen Bereich
konzentriert. Die vier wesentlichen Messverfahren zur quantitativen Beschreibung
von Bewegungsabläufen in der Biomechanik sind:
• Die Kinemetrie,
• die Dynamometrie,
• die Anthropometrie und
• der Vollständigkeit halber sei außerdem noch die Elekromyographie (EMG)
erwähnt. (Hier erhält man über das Messen von Muskelaktionspotentialen in
den Nerverbahnen eine Aufzeichnung des elektrischen Aktivierungszustands
des Muskels. Da kein EMG zur Verfügung stand und EMG-Aufnahmen primär
Aufschluss über die Kräfteverhältnisse innerhalb des Körpers gibt, entzieht
sich diese Messtechnik den Fragestellungen dieser Arbeit [5, S. 80])
Sämtliche Größen, die hier gemessen werden, lassen sich auf die drei mechanischen
Grundgrößen Länge, Zeit und Masse zurückführen. So basiert die Kinemetrie auf der
Messung von Längen und Zeiten. Alle weiteren Größen (Geschwindigkeit,
Beschleunigung…) der Kinematik lassen sich hiervon ableiten (siehe 2.1.2). Die
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