De biomechanische principes

invoering

In het algemeen verstaat men onder biomechanische principes het gebruik van mechanische principes voor het optimaliseren van atletische prestaties.

Opgemerkt moet worden dat de biomechanische principes niet worden gebruikt om technologie te ontwikkelen, maar alleen om technologie te verbeteren.

HOCHMUTH ontwikkelde zes biomechanische principes voor het gebruik van mechanische wetten voor sportbelastingen.

Biomechanische principes volgens Hochmuth

Hochmuth ontwikkelde vijf biomechanische principes:

1. Het principe van de aanvangskracht stelt dat een lichaamsbeweging die met maximale snelheid moet worden uitgevoerd, geïnitieerd moet worden door een beweging die precies in tegengestelde richting verloopt. De juiste relatie tussen inleidende beweging en doelbeweging moet optimaal op het individu zijn afgestemd.
2. Het principe van het optimale acceleratietraject is gebaseerd op de aanname dat het acceleratietraject optimaal lang moet zijn als het doel een hoge eindsnelheid is. Bij rechte bewegingen spreekt men van een translatie en bij gelijkmatig gekromde bewegingen van een rotatie.
3. Om het principe van de temporele coördinatie van individuele impulsen te volgen, moeten individuele bewegingen optimaal op elkaar aansluiten en perfect getimed zijn. Afhankelijk van het doel van de beweging kan een temporele optimalisatie van de individuele bewegingen belangrijker zijn dan een gefaseerde start van de individuele bewegingen.
4. Dit kan net zo goed andersom zijn. Het principe van tegenactie heeft betrekking op het derde axioma van Newton (Actio is reactie) en stelt dat er voor elke beweging een tegenbeweging is. Menselijk evenwicht is bijvoorbeeld een samenspel van bewegingen en tegenbewegingen.
5. Het principe van impulsoverdracht is gebaseerd op het feit dat het mogelijk is, met behulp van de wet van behoud van impulsmoment, impulsen mee te nemen door het zwaartepunt van het lichaam in een andere beweging te verplaatsen.

Principe van de aanvankelijke kracht

definitie

Het biomechanische principe van de aanvangskracht speelt een belangrijke rol, vooral bij werp- en springbewegingen, waarbij een maximale eindsnelheid van het lichaam of een sportuitrusting moet worden bereikt.
Dit principe stelt dat een inleidende beweging tegengesteld aan de hoofdbewegingsrichting resulteert in een prestatievoordeel. De term die in de oudere literatuur als principe van maximale aanvangskracht werd gebruikt, wordt in de recentere sportwetenschap niet meer gebruikt, aangezien deze aanvangskracht geen maximale maar een optimale krachtimpuls is.

Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in dit onderwerp: Bewegingstheorie

Hoe ontstaat deze initiële kracht?

Als de hoofdbeweging wordt voorafgegaan door een beweging tegengesteld aan de werkelijke richting, moet deze beweging worden vertraagd. Dit remmen veroorzaakt een krachtpiek (remkrachtpiek). Dit kan dan worden gebruikt om het lichaam of de sportuitrusting te versnellen als de hoofdbeweging direct op deze "achterwaartse beweging" volgt.

Uitleg van het principe van initiële kracht

De figuur illustreert het principe van de maximale aanvangskracht aan de hand van een voorbeeld op een krachtplaat.

Een atleet gooit met gestrekte armen een medicijnbal over. In eerste instantie staat de atleet rustig op het meetplatform. De weegschaal geeft het lichaamsgewicht weer [G] at (Het gewicht van de mediball wordt verwaarloosd. Destijds [EEN] het onderwerp gaat in op de knie. De meetplaat toont een lagere waarde. Het gebied [X] toont de negatieve impuls die overeenkomt met de remimpuls [y] komt overeen. De toename van de versnellingskracht treedt onmiddellijk op na deze toename van de remkracht. De kracht [F] werkt op de mediball. Op het meetplatform is een grotere meetwaarde te zien. Voor een optimale vermogensafgifte moet de verhouding tussen remkracht en acceleratiekracht ongeveer één tot drie bedragen.

Principe van het optimale versnellingspad

versnelling

De versnelling wordt gedefinieerd als de verandering in snelheid per tijdseenheid. Het kan zowel in positieve als in negatieve vorm voorkomen.
In de sport is echter alleen een positieve acceleratie belangrijk. De versnelling is afhankelijk van de verhouding tussen kracht [F] en massa [m]. dus: Als een hogere kracht op een lagere massa inwerkt, neemt de versnelling toe.

Meer hierover: biomechanica

Uitleg

Het principe van het optimale versnellingspad, als een van de biomechanische principes, heeft tot doel het lichaam, het deellichaam of sportuitrusting een maximale eindsnelheid te geven. Omdat biomechanica echter fysische wetten zijn in relatie tot het menselijk organisme, is het versnellingspad niet maximaal, maar optimaal vanwege spierfysiologische omstandigheden en hefboomwerking.
Voorbeeld: het versnellingspad bij het gooien van een hamer kan vele malen worden verlengd door extra roterende bewegingen, maar dit is oneconomisch. Te diep hurken tijdens de rechte sprong leidt tot een toename van het versnellingspad, maar veroorzaakt een ongunstige hefboomwerking en is daarom niet praktisch.

In de moderne sportwetenschap wordt deze wet het principe van de neiging naar het optimale versnellingspad (HOCHMUTH) genoemd. De focus ligt niet op het bereiken van een maximale eindsnelheid, maar op het optimaliseren van de acceleratie-tijdcurve. Bij het kogelstoten maakt de duur van de acceleratie niet uit, het gaat alleen om het bereiken van de topsnelheid, bij het boksen is het echter belangrijker om de arm zo snel mogelijk te accelereren om ontwijkende acties van de tegenstander te voorkomen. Op deze manier kan het begin van de versnelling tijdens het kogelstoten laag worden gehouden en treedt er pas tegen het einde van de beweging een hoge versnelling op.

Principe van de coördinatie van partiële pulsen

Definitie van impuls

Een impuls is de staat van beweging in richting en snelheid [p = m * v].

Uitleg

Bij dit principe is het belangrijk om onderscheid te maken tussen coördinatie van de gehele lichaamsmassa (hoogspringen) of de coördinatie van deellichamen (speerwerpen).
In nauw verband met de coördinatieve vaardigheden (vooral koppelvaardigheden), moeten alle deelbewegingen / deelimpulsen van het lichaam worden gecoördineerd in termen van tijd, ruimte en dynamiek. Dit is duidelijk te zien aan het voorbeeld van een service in tennis. De tennisbal kan pas een hoge topsnelheid (230 km / u) halen als alle deelimpulsen elkaar direct opvolgen. Het resultaat van de hoge impactbeweging op de impact begint met het strekken van de benen, gevolgd door een rotatie van het bovenlichaam en de daadwerkelijke impactbeweging van de arm. In de economische versie worden de afzonderlijke deelimpulsen opgeteld.
Er moet ook worden opgemerkt dat de richtingen van de afzonderlijke deelimpulsen in dezelfde richting zijn. Ook hier moet een compromis worden gevonden tussen anatomische en mechanische principes.

Lees ook ons ​​onderwerp: Coördinatietraining

Principe van tegenactie

Uitleg

Het principe van tegenactie als een van de biomechanische principes is gebaseerd op Newtons derde wet van tegenactie.
Het zegt dat een kracht die is ontstaan ​​altijd een tegengestelde kracht van dezelfde grootte in de tegenovergestelde richting creëert. De krachten die op de aarde worden overgebracht, kunnen door de massa van de aarde worden verwaarloosd.
Bij het lopen worden de rechtervoet en de linkerarm tegelijkertijd naar voren gebracht, omdat de mens in horizontale positie geen krachten op de aarde kan overbrengen. Iets soortgelijks kan worden waargenomen bij het verspringen. Door het bovenlichaam naar voren te brengen, tilt de atleet tegelijkertijd de onderste ledematen op en verkrijgt zo voordelen bij het springen. Andere voorbeelden zijn de punch in handbal of forehand bij tennis. Het principe van roterende terugslag is op dit principe gebaseerd. Stel je bijvoorbeeld voor dat je voor een helling staat. Als het bovenlichaam wordt ondersteund, beginnen de armen naar voren te cirkelen om een ​​impuls op het bovenlichaam te genereren. Omdat de massa van de armen minder is dan die van het bovenlichaam, moeten ze in de vorm van snelle cirkels worden gedaan.

Principe van behoud van momentum

Om dit principe uit te leggen, analyseren we een salto met een rechte en gehurkte houding. De as waar de turnster een salto omheen springt, wordt de as van de lichaamsbreedte genoemd. Wanneer het lichaam gestrekt is, is er veel lichaamsgewicht weg van deze rotatieas. Dit vertraagt ​​de draaibeweging (hoeksnelheid) en de salto is moeilijk uit te voeren. Als lichaamsdelen door hurken naar de rotatieas worden gebracht, neemt de hoeksnelheid toe en wordt de uitvoering van de salto vereenvoudigd. Hetzelfde principe is van toepassing op pirouettes bij kunstschaatsen. In dit geval is de rotatieas de lengteas van het lichaam. Naarmate de armen en benen deze rotatieas naderen, neemt de rotatiesnelheid toe.

Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in dit onderwerp: Motorisch leren

De biomechanische principes in de afzonderlijke disciplines

Biomechanische principes bij hoogspringen

Tijdens het hoogspringen kunnen de individuele bewegingssequenties in harmonie worden gebracht met de biomechanische principes.
Het principe van het optimale acceleratiepad is terug te vinden in de nadering, die naar voren moet buigen om een ​​optimaal springpunt te raken. Ook het principe van de temporele coördinatie van individuele pulsen speelt een belangrijke rol. De kitstap is buitengewoon belangrijk en bepaalt het traject na de sprong. Hierbij spelen de principes van impulsoverdracht en initiële kracht een belangrijke rol. Ze zorgen ervoor dat de atleet de optimale kracht brengt bij het springen op de grond en haalt het momentum uit de aanloop.

Bij het kruisen van de dwarsbalk vindt een rotatie plaats die te wijten is aan het principe van tegenwerking en roterende terugslag. Bij het springen wordt het lichaam zijwaarts over de stang gedraaid en vervolgens op de rug geklemd.

Vergelijkbare onderwerpen:

• Snelheid kracht
• Maximale kracht

Biomechanische principes in gymnastiek

Bij gymnastiek- en gymnastiekoefeningen spelen ook verschillende biomechanische principes een rol. Draaibewegingen en schommels zijn van bijzonder belang. Deze volgen de principes van het optimale versnellingspad.Verschillende sprongen zijn ook vaak uitgevoerde bewegingen bij gymnastiek. Hier vinden we het principe van de maximale initiële kracht, evenals dat van het optimale versnellingspad. Ten slotte moeten de afzonderlijke deelbewegingen worden gecombineerd tot een vloeiende reeks, die overeenkomt met het principe van de coördinatie van deelimpulsen.

Biomechanische principes bij badminton

De principes kunnen ook worden toegepast wanneer het badminton wordt geserveerd. De achterwaartse beweging volgt het principe van het optimale versnellingspad en het principe van de initiële kracht. Het principe van behoud van momentum is belangrijk zodat het momentum ook op de bal kan worden overgedragen. Het principe van temporele coördinatie van individuele pulsen helpt hier ook. Wanneer de slag is voltooid, wordt de beweging onderschept met behulp van het principe van tegenwerking en roterende terugslag.

De biomechanische principes in tennis

De tennisservice lijkt erg op die van de badminton. Veel van de biomechanische principes grijpen in elkaar en zorgen zo voor een optimale uitvoering van de beweging. Bij tennis is het vooral belangrijk om aandacht te besteden aan optimale bewegingssequenties, omdat fouten door de snelheid van het spel veel energie kunnen kosten. Daarom zijn deze principes erg belangrijk bij training en kunnen ze het verschil maken tussen winnen en verliezen in competitie.

Lees meer over het onderwerp: tennis

Biomechanische principes bij sprinten

De sprint gaat in de eerste plaats over de principes van aanvankelijke kracht, het optimale versnellingspad, de temporele coördinatie van individuele impulsen en het principe van behoud van impulsen. Het principe van tegenwerking en roterende terugslag wordt hier nauwelijks gebruikt.
De start moet krachtig en gefocust zijn. De volgorde van bewegingen van de benen moet worden aangehouden met een optimale frequentie en staplengte zo ver mogelijk tot aan het doel.
Dit voorbeeld illustreert mooi hoe belangrijk biomechanische principes kunnen zijn voor beweging.

Biomechanische principes bij zwemmen

Bij het zwemmen kunnen de biomechanische principes iets anders worden toegepast op de verschillende zwemstijlen.
Het schoolslagvoorbeeld wordt hier gepresenteerd omdat het de meest populaire vorm van zwemmen is. Het principe van de temporele coördinatie van individuele impulsen komt overeen met de cyclische beweging van armen en benen met gelijktijdige ademhaling (Ga boven en onder het water).
Het principe van impulsoverdracht komt tot uiting in het feit dat goede zwemmers de zwaai kunnen leren van de individuele slagen (Kruisboogaanval en beenaanval) en gebruik de voortstuwing voor de volgende trein.

U kunt ook ons ​​onderwerp lezen: Zwemfysica

Biomechanische principes bij verspringen

Het verspringen is vergelijkbaar met het hoogspringen. Het type benadering is anders. Het is niet in een bocht gerangschikt zoals bij het hoogspringen, maar lineair op de springput. Hierbij speelt het principe van het optimale acceleratiepad een grote rol. Bovendien wordt het principe van impulsoverdracht gebruikt, evenals het principe van de initiële kracht, zonder welke de start niet eens mogelijk zou zijn.

Aan het einde van de aanloop neemt de springer een kitstap en gebruikt hij het principe van tegenwerking en impulsoverdracht en duwt hij zichzelf in het traject naar de springput. Tijdens de vlucht gooit de springer zijn benen en armen naar voren, waarbij hij het principe van impulsoverdracht gebruikt om nog verder te vliegen.

Biomechanische principes in het kogelstoten

Bij het kogelstoten spelen verschillende biomechanische principes een rol. Om bij het duwen een grote afstand te halen, is het cruciaal om zoveel mogelijk kracht op de bal over te brengen om een ​​hoge werpsnelheid te bereiken. We noemen dit het principe van maximale aanvangskracht. Een hogere afzetsnelheid wordt ook bereikt door achteruit te rijden en daardoor het versnellingspad te verlengen. Dit is het principe van het optimale versnellingspad. Ten slotte is een optimale coördinatie van de deelfasen van de beweging in het kogelstoten belangrijk; een onreine overgang heeft bijvoorbeeld een negatief effect op de slagafstand. We kennen dit als het principe van de coördinatie van deelimpulsen.

Biomechanische principes bij volleybal

Volleybal is een dynamische sport met een grote verscheidenheid aan elementen, waaronder slaan, springen en rennen. In principe zijn alle biomechanische principes terug te vinden in volleybal. Het principe van de aanvangskracht en het optimale versnellingspad vind je bijvoorbeeld bij het serveren. Het principe van de coördinatie van deelimpulsen definieert bijvoorbeeld de schone sprong en schone slag met een klapbal. De impact van de bal resulteert in het terugveren uit de handen met het principe van tegenwerking. Het principe van impulsoverdracht komt in het spel om de hoek kijken.

Biomechanische principes in hindernissen

De biomechanische principes zijn ook van groot belang bij hindernissen. Het principe van maximale aanvangskracht beschrijft bijvoorbeeld het afzetten voor de hindernis, waardoor de spronghoogte wordt gemaximaliseerd. Om de start van een hordeloper te optimaliseren, komt het principe van het optimale acceleratiepad in beeld, waarbij de verschuiving in gewicht en de kracht die wordt uitgeoefend bij het afstoten van het blok een grote rol spelen. De deelbewegingen in de horden moeten optimaal worden gecoördineerd om succes te garanderen. Dit volgt het principe van optimale coördinatie van partiële pulsen. Het principe van tegenwerking treedt in werking zodra de loper na het springen weer op het been landt en de balans wordt gehandhaafd door het bovenlichaam te strekken.