Biomechanik - ORRV

Biomechanik
Anna Kronsteiner
©2013

Definition
• Mechanik
Lehre von Bewegungen der Körper im Raum
Biomechanik = für Lebewesen
© A. Kronsteiner 2013
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Biomechanik
• Die Biomechanik beschreibt und untersucht die Einflüsse
mechanischer Gesetze auf den menschlichen Körper.
• Sie analysiert die Kräfte und deren Wirkung auf die Knochen,
Sehnen oder Muskeln.
• Trainingszustand, Alter, Geschlecht und Ermüdung sind nur
einige wenige Beispiele, die einen Einfluss auf die
Beanspruchung eines Tänzers ausüben.
• Erkenntnisse der biomechanischen Forschung können helfen,
Verletzungen vorzubeugen, Verletzungsmechanismen zu
verstehen und Trainingsabläufe zu verbessern.
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Grundlagen der Kinematik
• Kinematik ist die Lehre von den Bewegungen
der Körper. Die Beschreibung des
Bewegungszustandes erfolgt mit den Größen:
– Weg (s); Geschwindigkeit (v); Beschleunigung (a)
– Winkel (); Winkelgeschwindigkeit ();
Winkelbeschleunigung ()
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Kinematik – z. B. Beschleunigung
Beschleunigung (a) =
Geschwindigkeitsänderung pro Zeit
9,81 m/s² = 1g
Start/Bremsen: 3/6 m/s²
bis 300 m/s²
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Grundlagen der Dynamik
• Dynamik untersucht die Wirkung von
Kräften und Drehmomenten als Ursache
der Beschleunigung von Körpern.
(i): Kräfte / Momente an sich sind nicht direkt Messbar, nur ihrer Wirkung
ist messbar und erlaubt somit einen Rückschluss auf wirkende Kräfte /
Momente.
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Dynamik – z. B. Druck
• Druck D = Kraft pro Fläche = N/m² (Pascal)
Beispiel: Springen vom Boden
Springer = 80 kg
(Berühr-)Fläche pro Fuß = 0,015 m²
Dann rechnet mal den Druck aus ;-)
D = (80 x 9,81) / (2 x 0,015)
= 26160 N/m² (Pascal)
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Dynamik
• 1. Newtonsche Axiom (Trägheitsgesetz):
– Jeder Körper verharrt in Ruhe oder bewegt sich mit konstanter
Geschwindigkeit, solange keine Kraft auf ihn wirkt (bzw. solange die
Resultierende aller einwirkender Kräfte gleich Null ist).
• 2. Newtonsche Axiom (Grundgesetz der Dynamik)
– Greift an einem Körper eine konstante Kraft an, ruft sie eine
gleichmäßig beschleunigte Bewegung hervor, wobei die
Beschleunigung (a) der angreifenden Kraft (F) proportional ist.
– Die Masse kennzeichnet die Eigenschaft eines Körpers, sich der
Änderung seines Bewegungszustandes zu wiedersetzten. Sie bildet
ein Maß für die Trägheit des Körpers und verkörpert somit den
Proportionalitätsfaktor in der oben genannten Relation. Daraus
leitet sich das Grundgesetz der Dynamik ab: F= m x a
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Dynamik
• 3. Newtonsche Axiom
(Wechselwirkungsgesetz)
– Die von zwei Körpern aufeinander
ausgeübten Kräfte (Wirkung und
Gegenwirkung) sind gleich groß und
entgegengesetzt gerichtet.
• 4. Newtonsche Axiom
(Superpositionsgesetz)
– Greifen mehrere Kräfte gleichzeitig in
einem Punkt an, so können sie nach den
Regeln der Vektoraddition zu einer
resultierenden Kraft zusammengefasst
werden.
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Gleichgewicht
• Der Untergrund stützt den Körper.
• Physikalisch gesehen liefert das Parkett
die Gegenkraft zur Schwerkraft, die den
Körper nach unten zieht. ‘Stützen’
bezeichnet also eine Kraft gleicher Größe,
die nach oben drückt.
• Gleichgewicht wird erreicht, wenn
Schwerpunkt und Unterstützung
senkrecht übereinander ausgerichtet
sind.
• Die Kräfte der nach unten ziehenden
Schwerkraft und der nach oben
drückende Stütze ergeben,
gegeneinander aufgerechnet, null.
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Gleichgewicht
• Der Begriff ‘Stabilität’
bezeichnet die Fähigkeit,
den Schwerpunkt stets
innerhalb der
Unterstützungsfläche zu
halten.
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Biomechnik am Beispiel „Bettarini“
• Am Beispiel eines Bettarini Salto wird gezeigt
wie die Biomechanik bei der Aufklärung der
Ereignisse, die zu einem Unfall mit schweren
Gesichts- und inneren Verletzungen führten,
helfen kann.
• Die Saltorotation war falsch eingeleitet. Der
Absprung war zu flach, es kam zu keiner
Rotation mehr.
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• Biomechanische Beispiele aus allen Klassen
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nice to know
The biomechanics analysis of competition exercise is presented in
acrobatic rock-and-roll. The trajectory of moving of general centre of
gravity (GCG) of body of partner, parameters of motion of GCG of partner,
is rotined on a vertical line. Certain and described phases of
implementation of competition exercise "2/4 salto Front Layout to catch".
Sportsmen - Champions of Ukraine of 2011 took part in an experiment.
The trajectories of motion of body of sportsman are built in the
supporting and unsupported phases of motion. Developed and offered
method of implementation of competition exercise. The features of
sportsmans and partner are formulated for the improvement of technique
of implementation of exercise. This method is also recommended for the
improvement of sense of partner and partner in forming of technique of
motion of implementation of catch.
• BIOMECHANICS ANALYSIS OF COMPETITION EXERCISE "2/4 SALTO FRONT
LAYOUT" OF SKILLED SPORTSMEN.
• Batieieva N. and Kyzim P. 2012
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nice to know
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nice to know
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nice to know
• Zemková, E., Dzurenková, D., Pelikán, H. Assessment of jump
abilities in rock'n'roll performers (2001) Homeostasis in Health
and Disease, 41 (6), pp. 265-267.
• Abstract Explosive power of lower limbs is one of the principal
capability in rock'n'roll. A group of 18 top representatives in
rock'n'roll (9 males mean age 17.5±1.4 years, height 179.4±4.4
cm, weight 68.9±4.8 kg and 9 females mean age 14.3±1.5 years,
height 160.1±5.0 cm, weight 46.9±3.6 kg were examined.
Explosive power tests lasting 10, 60 or 90 seconds were
performed on jump ergometer during 4-year training. The power
output in the active phase of take off (Pact) was measured, and
fatigue index was calculated from the results of 60- and 90-
second tests.
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