생체 역학적 원리
소개
일반적으로 생체 역학적 원리라는 용어는 운동 성능을 최적화하기위한 기계적 원리의 사용을 의미하는 것으로 이해됩니다.
생체 역학적 원리는 기술 개발에 사용되는 것이 아니라 기술 향상에만 사용된다는 점에 유의해야합니다.
HOCHMUTH는 스포츠 하중에 대한 기계적 법칙을 활용하기위한 6 가지 생체 역학적 원리를 개발했습니다.
Hochmuth에 따른 생체 역학적 원리
Hochmuth는 5 가지 생체 역학적 원리를 개발했습니다.
- 초기 힘의 원리는 최대 속도로 수행되는 신체 움직임은 정확히 반대 방향으로 실행되는 움직임에 의해 시작되어야한다는 것입니다. 입문 동작과 목표 동작 사이의 올바른 관계는 개인을 위해 최적으로 설계되어야합니다.
- 최적 가속 경로의 원칙은 목표가 높은 최종 속도 인 경우 가속 경로가 최적으로 길어야한다는 가정을 기반으로합니다. 직선 운동의 경우 평행 이동을 말하고 회전의 고르게 구부러진 운동의 경우를 말합니다.
- 개별 임펄스의 시간적 조정 원리를 따르기 위해서는 개별 움직임이 서로 최적으로 맞물려 야하고 완벽하게 시간이 맞춰져야합니다. 운동의 목표에 따라 개별 운동의 시간적 최적화가 개별 운동의 단계적 시작보다 더 중요 할 수 있습니다.
- 이것은 그 반대 일 수도 있습니다. 반작용의 원리는 뉴턴의 세 번째 공리 (Actio는 반응과 같다) 그리고 모든 움직임에 대해 반작용이 있다고 말합니다. 예를 들어 인간의 평형은 움직임과 반작용의 상호 작용입니다.
- 운동량 전달의 원리는 각 운동량 보존 법칙의 도움을 받아 신체의 무게 중심을 다른 운동으로 이동하여 충격을받을 수 있다는 사실에 기반합니다.
초기 힘의 원리
정의
초기 힘의 생체 역학적 원리는 특히 몸이나 스포츠 장비의 최대 최종 속도를 달성해야하는 던지기 및 점프 동작에서 중요한 역할을합니다.
이 원칙은 주요 이동 방향과 반대되는 입문 동작이 성능 이점을 가져온다는 것을 나타냅니다. 최대 초기 힘의 원리로 오래된 문헌에서 사용 된 용어는이 초기 힘이 최대 값이 아니라 최적의 힘 임펄스이기 때문에 더 최근의 스포츠 과학에서 더 이상 사용되지 않습니다.
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이 초기 힘은 어떻게 발생합니까?
주 움직임이 실제 방향과 반대되는 움직임으로 선행되는 경우이 움직임을 느리게해야합니다. 이 제동은 힘 서지 (제동력 서지)를 생성합니다. 주 움직임이이 "후진 움직임"을 바로 따르는 경우 신체 또는 스포츠 장비를 가속하는 데 사용할 수 있습니다.
초기 힘의 원리에 대한 설명
그림은 포스 플레이트의 예를 사용하여 최대 초기 힘의 원리를 보여줍니다.
운동 선수가 팔을 똑바로 들고 약 공을 던졌습니다. 처음에는 운동 선수가 측정 플랫폼에서 침착 한 자세를 취합니다. 저울은 체중을 보여줍니다 [지] (메디 볼의 무게는 무시됩니다. [ㅏ] 주제는 무릎. 측정 판에 더 낮은 값이 표시됩니다. 지역 [엑스] 제동 임펄스에 해당하는 부정적인 임펄스를 보여줍니다. [와이] 해당합니다. 가속력 서지는이 제동력 서지 직후에 발생합니다. 전원 [에프] 메디 볼에 작용합니다. 측정 플랫폼에서 더 큰 측정 값을 볼 수 있습니다. 최적의 동력 전달을 위해 제동력과 가속력의 비율은 약 1 ~ 3이어야합니다.
최적 가속 경로의 원리
가속
가속도는 단위 시간당 속도 변화로 정의됩니다. 그것은 긍정적이고 부정적인 형태로 발생할 수 있습니다.
그러나 스포츠에서는 긍정적 인 가속 만이 중요합니다. 가속도는 힘 [F] 대 질량 [m]의 비율에 따라 달라집니다. 결과적으로 더 높은 힘이 더 낮은 질량에 작용하면 가속이 증가합니다.
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설명
생체 역학적 원리 중 하나 인 최적 가속 경로의 원리는 신체, 부분 신체 또는 스포츠 장비에 최대 최종 속도를 제공하는 것을 목표로합니다. 그러나 생체 역학은 인간 유기체와 관련된 물리적 법칙이기 때문에 근육-생리 학적 조건과 지레 비율로 인한 가속 경로는 최대가 아니라 최적입니다.
예 : 해머를 던질 때 가속 경로가 추가 회전 동작으로 여러 번 확장 될 수 있지만 이것은 비 경제적입니다. 직선 점프 중에 너무 깊게 웅크 리면 가속 경로가 증가하지만 불리한 레버리지를 유발하므로 실용적이지 않습니다.
현대 스포츠 과학에서는이 법칙을 최적 가속 경로 (HOCHMUTH)를 향한 경향의 원리라고합니다. 초점은 최대 최종 속도에 도달하는 것이 아니라 가속 시간 곡선을 최적화하는 데 있습니다. 슛을 넣을 때 가속 시간은 무관하며 최고 속도에 도달하는 것 뿐이며 권투에서는 상대방의 회피 행동을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 팔을 가속하는 것이 더 중요합니다. 이런 식으로 슛 풋 중 가속 시작을 낮게 유지할 수 있으며 높은 가속은 움직임이 끝날 때만 발생합니다.
부분 펄스 조정의 원리
충동의 정의
임펄스는 방향과 속도로 움직이는 상태입니다 [p = m * v].
설명
이 원칙에 따라 전체 체질량의 조정 (높이뛰기)과 부분적인 신체의 조정 (창 던지기)을 구별하는 것이 중요합니다.
조정 기술 (특히 커플 링 기술)과 밀접하게 관련하여 모든 부분적인 신체 움직임 / 부분적 충동은 시간, 공간 및 역학 측면에서 조정되어야합니다. 이것은 테니스 서브의 예에서 분명히 볼 수 있습니다. 테니스 공은 모든 부분적 임펄스가 즉시 서로를 따라가는 경우에만 최고 속도 (230km / h)에 도달 할 수 있습니다. 충격에 대한 높은 충격 운동의 결과는 다리의 스트레칭으로 시작하여 상체의 회전과 팔의 실제 충격 운동으로 이어집니다. 개별적인 부분적 충동은 경제적 인 버전에서 합산됩니다.
또한 개별 부분 펄스의 방향이 같은 방향이라는 점에 유의해야합니다. 여기서도 해부학 적 원리와 기계적 원리 사이에 타협점을 찾아야합니다.
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대응 원리
설명
생체 역학적 원리 중 하나 인 대응 원리는 뉴턴의 세 번째 대응 법칙을 기반으로합니다.
발생한 힘은 항상 반대 방향으로 같은 크기의 반대 힘을 생성한다고 말합니다. 지구에 전달되는 힘은 지구의 질량 때문에 무시 될 수 있습니다.
걸을 때 오른발과 왼팔이 동시에 앞으로 나옵니다. 인간은 수평 위치에서 힘을 지구로 전달할 수 없기 때문입니다. 멀리뛰기에서도 비슷한 것을 볼 수 있습니다. 상체를 앞으로 가져옴으로써 선수는 동시에하지를 들어 올리므로 점프 거리에서 이점을 얻습니다. 다른 예로는 핸드볼의 펀치 나 테니스의 포핸드가 있습니다. 회전 반동의 원리는이 원리를 기반으로합니다. 예를 들어, 경사면 앞에 서 있다고 상상해보십시오. 상체가지지되면 상체에 충격을주기 위해 팔이 앞으로 맴돌기 시작합니다. 팔의 질량이 상체의 질량보다 적기 때문에 빠른 원의 형태로 이루어져야합니다.
운동량 보존 원리
이 원리를 설명하기 위해 우리는 곧고 웅크린 자세로 공중제비를 분석합니다. 선수가 공중제비를 뛰는 축을 몸통 폭 축이라고합니다. 몸이 펴질 때,이 회전축에서 멀리 떨어져있는 몸의 질량이 많이 있습니다. 이것은 회전 운동 (각속도)을 늦추고 재주 넘기를 수행하기 어렵습니다. 몸을 웅크림으로 회전축으로 가져 오면 각속도가 빨라지고 재주 넘기의 실행이 단순화됩니다. 피겨 스케이팅의 피 루엣에도 동일한 원칙이 적용됩니다. 이 경우 회전축은 몸체의 세로 축입니다. 팔과 다리가이 회전축에 접근하면 회전 속도가 증가합니다.
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개별 분야의 생체 역학적 원리
높이뛰기의 생체 역학적 원리
높이뛰기 동안 개별 동작 시퀀스는 생체 역학 원리와 조화를 이룰 수 있습니다.
최적의 가속 경로의 원리는 최적의 점프 포인트에 도달하기 위해 앞으로 구부러져 야하는 접근 방식에서 다시 찾을 수 있습니다. 개별 펄스의 시간 조정 원리도 중요한 역할을합니다. 코킹 단계는 매우 중요하며 점프 후 궤적을 결정합니다. 임펄스 전달 원리와 초기 힘이 여기서 중요한 역할을합니다. 그들은 선수가지면에서 점프 할 때 최적의 힘을 가져오고 런업에서 추진력을 얻도록합니다.
크로스바를 건널 때 반작용과 회전 반동의 원리로 인해 회전이 발생합니다. 점프 할 때 몸은 바 위로 옆으로 돌린 다음 등을 잡습니다.
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- 최대 강도
체조의 생체 역학적 원리
체조 및 체조 연습에서 몇 가지 생체 역학적 원리도 작용합니다. 선회 동작과 스윙이 특히 중요합니다. 이들은 최적 가속 경로의 원칙을 따릅니다.체조에서 다른 점프도 자주 수행됩니다. 여기서 우리는 최대 초기 힘의 원리와 최적 가속 경로의 원리를 찾습니다. 마지막으로, 개별 하위 동작은 하위 충격의 조정 원리에 해당하는 유체 시퀀스로 결합되어야합니다.
배드민턴의 생체 역학적 원리
이 원칙은 배드민턴이 제공 될 때도 적용될 수 있습니다. 후진 운동은 최적 가속 경로의 원리와 초기 힘의 원리를 따릅니다. 운동량 보존 원칙은 운동량이 공에도 전달 될 수 있도록 중요합니다. 개별 펄스의 시간 조정 원리도 여기에 도움이됩니다. 타격이 완료되면 반동과 회전 반동의 원리를 사용하여 움직임을 차단합니다.
테니스의 생체 역학적 원리
테니스 서브는 배드민턴과 매우 유사합니다. 많은 생체 역학 원리가 연동되어 최적의 움직임 실행을 보장합니다. 테니스에서는 게임의 속도로 인해 실수가 많은 에너지를 소비 할 수 있으므로 최적의 동작 순서에주의를 기울이는 것이 특히 중요합니다. 따라서 이러한 원칙은 훈련에서 매우 중요하며 경쟁에서 승리와 패배의 차이를 만들 수 있습니다.
주제에 대해 자세히 알아보십시오. 테니스
스프린트의 생체 역학적 원리
스프린트는 주로 초기 힘의 원리, 최적 가속 경로, 개별 임펄스의 시간적 조정 및 임펄스 보존 원칙에 관한 것입니다. 반동과 회전 반동의 원리는 여기서 거의 사용되지 않습니다.
시작은 강력하고 집중해야합니다. 다리의 움직임 순서는 목표까지 가능한 한 최적의 빈도와 단계 길이로 유지되어야합니다.
이 예는 생체 역학적 원리가 움직임에 얼마나 중요한지 잘 보여줍니다.
수영의 생체 역학적 원리
수영에서 생체 역학 원리는 다른 수영 스타일에 약간 다르게 적용될 수 있습니다.
평영의 예는 가장 인기있는 수영 유형이기 때문에 여기에 표시됩니다. 개별 충동의 시간적 조정 원리는 동시 호흡으로 팔과 다리의 주기적 움직임에 해당합니다 (물 위와 아래로 향하십시오.).
임펄스 전달의 원리는 좋은 수영 선수가 개별 스트로크에서 스윙을 배울 수 있다는 사실에 반영됩니다.석궁 타격과 다리 타격) 다음 열차에 추진력을 사용합니다.
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멀리뛰기의 생체 역학적 원리
멀리뛰기는 높이뛰기와 비슷합니다. 접근 방식이 다릅니다. 그것은 높이뛰기 에서처럼 곡선으로 배열되지 않고 점프 구덩이에서 선형으로 배열됩니다. 여기에서 최적의 가속 경로의 원리가 중요한 역할을합니다. 또한 임펄스 전달 원리와 초기 힘의 원리가 사용되어 시작조차 불가능합니다.
런업이 끝날 때 점퍼는 코킹 단계를 수행하고 반작용 및 임펄스 전달 원리를 사용하여 점프 피트를 향한 궤도로 자신을 밀어 넣습니다. 비행 중에 점퍼는 임펄스 전달 원리를 사용하여 다리와 팔을 앞으로 던져 더 멀리 날아갑니다.
풋풋의 생체 역학적 원리
다양한 생체 역학적 원리가 샷 풋에서 역할을합니다. 밀 때 큰 비거리를 얻으려면 높은 던지기 속도를 얻기 위해 가능한 한 많은 힘을 공에 전달하는 것이 중요합니다. 이를 최대 초기 힘의 원리라고합니다. 더 높은 푸시 오프 속도는 후진하여 가속 경로를 늘림으로써도 달성됩니다. 이것이 최적의 가속 경로의 원리입니다. 마지막으로, 샷 풋에서 움직임의 부분 단계를 최적으로 조정하는 것이 중요합니다. 예를 들어 불결한 전환은 스트로크 거리에 부정적인 영향을 미칩니다. 우리는 이것을 부분 충동 조정의 원리로 알고 있습니다.
배구의 생체 역학적 원리
배구는 타격, 점프, 달리기 등 다양한 요소가 포함 된 역동적 인 스포츠입니다. 원칙적으로 모든 생체 역학적 원리는 배구에서 찾을 수 있습니다. 예를 들어 서빙 할 때 초기 힘의 원리와 최적 가속 경로를 찾을 수 있습니다. 부분적 임펄스의 조정 원리는 예를 들어 클린 점프와 스맥 볼로 클린 히트를 정의합니다. 공의 충격은 반작용의 원리로 손에서 반동을 일으킨다. 임펄스 전달의 원리는 패스 게임에서 작동합니다.
장애물의 생체 역학적 원리
생체 역학적 원리는 장애물에서도 매우 중요합니다. 예를 들어, 최대 초기 힘의 원리는 점프 높이를 최대화하는 장애물 앞에서 밀기를 설명합니다. 허들러의 시작을 최적화하기 위해 최적의 가속 경로의 원리가 작용하고, 체중 이동과 블록을 뺄 때의 힘 효과가 중요한 역할을합니다. 장애물의 부분적인 움직임은 성공을 보장하기 위해 최적으로 조정되어야합니다. 이것은 부분 펄스의 최적 조정 원칙을 따릅니다. 주자가 점프 후 다시 다리에 착지하자마자 반작용의 원리가 작용하고 상체를 스트레칭하여 균형을 유지합니다.
