Μηχανική των κινήσεων σε ξηρά, νερό και αέρα

Transcript

1 Σκοπός Μηχανική των κινήσεων σε ξηρά, νερό και αέρα Σκοπός αυτής της διάλεξης είναι η εξοικείωση με τιςβασικέςέννοιεςκαιτιςεφαρμογέςτης μηχανικής για τις κινήσεις σε ξηρά, νερό και αέρα. Νίκος Αγγελούσης Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Κίνηση είναι η μεταβολή της θέσης των σημείων του σώματος στις τρεις διαστάσεις του χώρου Y μετωπιαίο y προσθιοπίσθιο ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΗΣ ΣΤΑΣΗΣ z εγκάρσιο x X Z =, Σ = 0 = κ Σ k = 0 o m M = 0 M = 0 ΣM = 0 Ισορροπία m k o M = - M = 0 ΣM = - Απουσία ισορροπίας - πτώση

2 αρχική μέση =, Σ = 0 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΗΣ ΒΑΔΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΤΡΕΞΙΜΑΤΟΣ m m M = 0 M = 0 ΣM = 0 Ισορροπία αρχική αρχική διπλή αντίδραση επιβάρυνσης απογείωση δακτύλων αντίθετου ποδιού μονή μέση ανύψωση τελική αντίθετου ποδιού δεύτερη διπλή προ απογείωση δακτύλων πόδια δίπλα το ένα στο άλλο τελική κνήμη κατακόρυφη 0% 0% 30% 50% 60% 73% 87% 00% Από: ose & Gamble (994). Human Walking. n e. altimore, MA: Williams & Wilkins κ ο Α Κατακόρυφη διεύθυνση Βάρος (Β): χαμηλώνει το ΚΜ Κατακόρυφη G ( κ ): ανυψώνει το ΚΜ Οριζόντια διεύθυνση Αντίσταση αέρα (Α): κινεί το ΚΜ προς τα πίσω Οριζόντια G ( ο ): κινεί το ΚΜ προς τα εμπρός Πως θα κινηθεί ο βαδιστής; κ κ Α ο Α Ροπή κατ. G (Μ κ =- κ κ ): περιστρέφει το βαδιστή στην αρνητική φορά αντίστασηςαέρα(μ Α =Α Α ) και οριζ. G (Μ ο = o ο ): περιστρέφουν το βαδιστή στην θετική φορά Ροπή βάρους (Β) = 0 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΒΟΛΩΝ ο Πως θα περιστραφεί το σώμα του βαδιστή;

3 Είδη βολών βολές για επίδοση βολές ακριβείας σε στόχο Τροχιές του ΚΜ του σώματος ή του οργάνου Αντικείμενα που βάλλονται (βλήματα) Σώμα αθλητή Αθλητικό όργανο (μπάλα, ακόντιο, σφαίρα, κ.λ.π.) Διεύθυνση βολής κατακόρυφη οριζόντια συνδυασμός Άλμα σε ύψος χωρίς φορά ος τρόπος ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΑΛΜΑΤΩΝ = t g t ος τρόπος = u t g t ttot = g = g t = g t 8 tot u=0 g Το ύψος του άλματος αυξάνει όταν εκτελείται με υποχωρητική φάση και των χεριών Άλμα σε μήκος u=0 g : ΚΜ εμπρός από βατήρα : πτήση μεταξύ σημείων ιδίου ύψους 3: κίνηση του ΚΜ χαμηλότερα 4: ΚΜ μέχρι πόδια 3

4 Ρίψη κρούση με το χέρι Λάκτισμα ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΡΙΨΕΩΝ Προώθηση του ριπτικού αντικειμένου σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερη κατακόρυφη ή οριζόντια απόσταση Προώθηση του ριπτικού αντικειμένου με ακρίβεια σε στόχο όπου η ταχύτητα αυξάνει την αποτελεσματικότητα (σουτ για γκολ, σερβίς, κ.λ.π.) Κοινοί στόχοι Παρόμοια βιομηχανικά χαρακτηριστικά και κρίσιμα σημεία Κινητικές αλυσίδες συνδεόμενων μελών Τα μέλη του σώματος θεωρούνται γεωμετρικά σχήματα, που συνδεόμενα στις αρθρώσεις σχηματίζουν κινητικές αλυσίδες (η κίνηση του ενός μέλους επηρεάζει την κίνηση των συνδεόμενων με αυτό μελών) Ανοιχτές κινητικές αλυσίδες: το ακραίο (τελικό) μέλος μπορεί να κινείται ελεύθερα στο χώρο Κλειστές κινητικές αλυσίδες: το ακραίο μέλος συναντά μεγάλη αντίσταση που απαγορεύει ή περιορίζει την κίνηση του Ριπτικές κινήσεις Παράγοντας κλειδί: ταχύτητα άφεσης (ή κρούσης) Μέγιστη απόσταση (επίδοση) ρίψης: προϋπόθεση η μεγάλη ταχύτητα του τελικού σημείου της κινητικής αλυσίδας ( en-point elocity ) Πως θα επιτευχθεί η μεγάλη ταχύτητα του τελικού σημείου; Μοντέλο ανοιχτής κινητικής αλυσίδας Σύστημα μελών: κοντινό-σταθερό (proximal-fixe) και μακρινόελεύθερο (istal-free) Σχετικές μάζες: τα κοντινά μέλη έχουν μεγαλύτερη μάζα από τα μακρινά Σχετικές ροπές αδράνειας: τα κοντινά μέλη έχουν μεγαλύτερη ροπή αδράνειας από τα μακρινά μέλη Η εξωτερική ροπή που εφαρμόζεται στο κοντινό μέλος προσδίδει κίνηση σε ολόκληρο το σύστημα Σταθερό σημείο Εξωτερική ροπή Το μακρινό μέλος μπορεί να περιστραφεί μαζί με το κοντινό μέλος και να αποκτήσει μεγάλη γραμμική ταχύτητα. έδαφος Εξωτερική ροπή r ω = ω r = ω r> > Τι απαιτείται για να συμβεί αυτό; 4

5 Απαιτείται η παρουσία μυών που να βρίσκονται σε ταυτόχρονη σύσπαση Τι συμβαίνει όταν απουσιάζουν οι μύες; ω Υστέρηση αδράνειας: το μακρινό άκρο κινείται λόγω αδράνειας στην αντίθετη διεύθυνση σε σχέση με το κοντινό μέλος Η υστέρηση του μακρινού μέλους συνεχίζεται έως ότου:. Η επιτάχυνση του κοντινού μέλους μειωθεί ή παύσει Η ορμή του κοντινού μέλους μεταφέρεται στο μακρινό μέλος που έχει μικρότερη μάζα και μικρότερη ροπή αδράνειας. Επιτευχθεί το ελαστικό ή δομικό όριο του εύρους κίνησης της άρθρωσης Περιστροφή γύρω από νέο άξονα Μεγάλη ταχύτητα 3. Ενεργοποιηθεί το διατατικό αντανακλαστικό Επιβράδυνση περιστροφής εμπρός 4. Αναπτυχθεί μυϊκή ροπή Τι παρατηρείτε; Γραμμικές ταχύτητες τελικών σημείων στο τελευταίο στάδιο του σερβίς 5