หลักการทางชีวกลศาสตร์

บทนำ

โดยทั่วไปคำว่าหลักการทางชีวกลศาสตร์หมายถึงการใช้ประโยชน์จากกฎหมายกลไกเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพการกีฬา ควรสังเกตว่าหลักการทางชีวกลศาสตร์ไม่ได้มีไว้เพื่อพัฒนาเทคโนโลยี แต่เพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีเท่านั้น HOCHMUTH ได้พัฒนาหลักการทางชีวกลศาสตร์ XNUMX ประการสำหรับการใช้ประโยชน์จากกฎทางกลสำหรับความเครียดจากการเล่นกีฬา

Hochmuth พัฒนาหลักการทางชีวกลศาสตร์ XNUMX ประการ:

  • หลักการของแรงเริ่มต้นหมายความว่าการเคลื่อนไหวของร่างกายที่จะดำเนินการด้วยความเร็วสูงสุดจะต้องเริ่มต้นโดยการเคลื่อนไหวที่วิ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม อัตราส่วนที่ถูกต้องของการเคลื่อนที่เริ่มต้นและการเคลื่อนที่ของเป้าหมายต้องได้รับการออกแบบแยกกันและเหมาะสมที่สุด - หลักการของเส้นทางการเร่งความเร็วที่เหมาะสมที่สุดถือว่าเส้นทางการเร่งความเร็วต้องยาวที่สุดสำหรับเป้าหมายของความเร็วสุดท้ายที่สูง

ในกรณีของการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงสิ่งนี้เรียกว่าการแปลและในกรณีของการเคลื่อนไหวที่โค้งเท่า ๆ กันจะเรียกว่าการหมุน - เพื่อให้เป็นไปตามหลักการของโลก การประสาน ของแรงกระตุ้นแต่ละครั้งการเคลื่อนไหวของแต่ละบุคคลจะต้องประสานกันอย่างเหมาะสมที่สุดและกำหนดเวลาได้อย่างสมบูรณ์แบบ ขึ้นอยู่กับเป้าหมายการเคลื่อนไหวการเพิ่มประสิทธิภาพชั่วคราวของการเคลื่อนไหวแต่ละครั้งอาจมีความสำคัญมากกว่าการเริ่มต้นทีละขั้นตอนของการเคลื่อนไหวแต่ละครั้ง

  • นี่อาจเป็นเช่นเดียวกับในทางกลับกัน หลักการของการตอบโต้หมายถึงสัจพจน์ของนิวตันที่สาม (Actio เท่ากับ Reactio) และระบุว่าสำหรับการเคลื่อนไหวทุกครั้งจะมีการสร้างการเคลื่อนที่แบบตอบโต้ ตัวอย่างเช่นความสมดุลของมนุษย์คือปฏิสัมพันธ์ของการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนไหวตอบโต้
  • หลักการของการถ่ายเทแรงกระตุ้นสันนิษฐานว่าเป็นไปได้ที่จะรับแรงกระตุ้นโดยการเปลี่ยนจุดศูนย์ถ่วงของร่างกายไปสู่การเคลื่อนไหวอื่นด้วยความช่วยเหลือของการอนุรักษ์หลักการโมเมนตัมเชิงมุม หลักการทางชีวกลศาสตร์ของแรงเริ่มต้นมีบทบาทสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขว้างปาและการเคลื่อนไหวกระโดดซึ่งจะต้องบรรลุความเร็วสุดท้ายสูงสุดของร่างกายหรือชิ้นส่วนของอุปกรณ์กีฬา หลักการนี้ระบุว่าการเคลื่อนไหวเริ่มต้นในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางหลักของการเคลื่อนไหวก่อให้เกิดข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ คำว่า“ หลักการของแรงเริ่มต้นสูงสุด” ซึ่งมักใช้ในวรรณกรรมรุ่นเก่าไม่ได้ใช้ในวิทยาศาสตร์การกีฬาล่าสุดอีกต่อไปเนื่องจากแรงเริ่มต้นนี้ไม่ใช่แรงสูงสุด แต่เป็นผลของแรงที่เหมาะสมที่สุด หัวข้อนี้อาจเป็นที่สนใจสำหรับคุณ: Theory of Motion

แรงเริ่มต้นนี้สร้างขึ้นได้อย่างไร?

หากการเคลื่อนไหวหลักนำหน้าด้วยการเคลื่อนไหวตรงข้ามกับทิศทางจริงการเคลื่อนไหวนี้จะต้องช้าลง การชะลอตัวนี้ส่งผลให้เกิดแรงกระแทก (ผลกระทบจากแรงเบรก) สามารถใช้เพื่อเร่งร่างกายหรืออุปกรณ์กีฬาหากการเคลื่อนไหวหลักเป็นไปตามการเคลื่อนไหวแบบ "แบ็คสวิง" นี้ทันที

นักกีฬาโยนลูกบอลยาขึ้นไปโดยเหยียดแขนออก ในขั้นต้นนักกีฬากำลังยืนนิ่งอยู่บนแท่นวัด เครื่องชั่งแสดงน้ำหนักตัว [G] (น้ำหนักของลูกยาถูกละเลย

ในเวลา [A] ผู้เข้ารับการทดสอบคุกเข่าลง แท่นวัดจะแสดงค่าที่ต่ำกว่า พื้นที่ [X] แสดงผลกระทบของแรงลบซึ่งสอดคล้องกับผลกระทบของแรงเบรก [y]

แรงกระชากจะเกิดขึ้นทันทีหลังจากแรงเบรกนี้กระชาก แรง [F] กระทำต่อเมดิบอล สามารถดูค่าที่วัดได้มากขึ้นบนแท่นวัด เพื่อการพัฒนาแรงที่เหมาะสมอัตราส่วนของแรงเบรกต่อแรงกระชากควรอยู่ที่ประมาณหนึ่งถึงสาม