スポーツにおけるバイオメカニクス

広義の同義語

物理学、生物物理学力学、運動学、ダイナミクス、静力学

英語： バイオメカニクス

定義

スポーツのバイオメカニクスは、スポーツと運動科学の自然科学の専門分野です。生体力学的研究の主題は、スポーツの外見上明らかな動きです。バイオテクノロジーは、物理学と生物学的オラニズムの共生です。力学のモデルと用語を使用して、生物学的法則を決定する試みが行われます。

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分類

バイオメカニクスは基本的に アウター そして 内面 差別化された生体力学。

外部生体力学は、力学の助けを借りて体の位置の変化を調査し、運動学と力学に分けられます。キネマティクスは、空間と時間の観点から場所の変化を扱います。ダイナミクスは、発生する力を扱い、静力学と動力学で構成されます（図を参照）

内部バイオメカニクスは、アクティブとパッシブの内力とアクティブとパッシブの外力に分けられます。

バイオメカニクスのタスク

バイオメカニクスは物理法則によって説明されるため、スポーツ科学では人気のないトピックの1つです。応用スポーツ科学においてバイオメカニクスを省くことは考えられません。バイオメカニクスは、当初想定されていたよりもはるかに大きな次元を占めています。もちろん、焦点はパフォーマンスバイオメカニクスを通じてスポーツ分野のパフォーマンスを最適化することです。これは、ショットの例を使用して説明できます。

衝撃幅を説明するには、衝撃幅、ボールの飛距離、離陸角度、離陸高度、垂直離陸速度、水平離陸速度、空間離陸速度が必要です。これらの個々の要因を調査することで、ショット内のテクニックを最適化できます。運動科学における生体力学的原理は、スポーツにおける力学的決定要因を記録するのに役立ちます。

ただし、パフォーマンスの向上はバイオメカニクスの一分野であるだけでなく、予防スポーツもバイオメカニクスへの道を模索しています。オブジェクトを持ち上げる技術を研究して、 脊椎 と予防 背中の痛み 予防バイオメカニクスの使用例。さらに、身体構造の特徴に関する研究は、人体測定バイオメカニクスの主題です。ここでの焦点は、アスリートの体質です。

機械的条件

動きは常に、空間と時間における身体の位置の変化です。

体を動かすには、何らかの力が常に必要です。

力のさまざまな症状：

アクティブな内力：体または体の一部を動かす筋肉の力

受動的な内力： これは、筋肉と結合組織の弾性特性を意味すると理解されています

アクティブな外力： アクティブな外力とは、人体やスポーツ用品を動かす力です。例としては、航行中の風、現在の風 泳ぐ 等…

受動的な外力： 受動的な外力は動きをまったく可能にします。水の慣性は水泳を可能にします。ただし、受動的な外力も障害となる可能性があります。 （例：スケートリンクでのスプリント）

古典力学の基本原則

慣性の法則

ボディは、力が作用していない限り、均一な運動状態を保ちます。例：車両が道路に停車中です。この状態を変更するには、車両に力を作用させる必要があります。車両が動いている場合、外部にアクティブな力が作用します（風の抵抗と摩擦）。車両を加速できる力は、エンジンと下り坂の力です。

加速法

動きの変化は作用する力に比例し、その力が作用する方向に発生します。

この法律は、体を加速させるには力が必要であると述べています。

相殺法

作用する力には、常に同じサイズの反対の力があります。文献では、actio = reactioの指定がよく見られます。古典力学のこの第3法則は、自分の体または動いている物体の周りに加えられる力が反力を生み出すことを意味します。

生体力学的原理

一般的に、生体力学的原理は、運動パフォーマンスを最適化するための機械的な法則の使用を意味すると理解されています。

生体力学的原理は技術開発には使用されず、技術改善にのみ使用されることに注意してください（陸上競技におけるFosburyフロップを参照）。

生体力学的原理は次のとおりです。

• 最大初期力の原理
• 最適な加速経路の原理
• 部分パルスの調整の原理
• 対抗の原則
• 回転反動の原理
• 運動量保存の原則

このトピックの詳細については、次を参照してください。 生体力学的原理

定義

体の重心（KSP）：

重心は、体の中、上、または体外にある架空の点です。 KSPでは、すべての行動軍が平等に行動します。重力の作用点です。

リジッドボディでは、KSPは常に同じ場所にあります。しかし、変形による人体の場合はそうではありません。

慣性：

攻撃力に対抗する体の性質です。 （同じボリュームの重い車は、軽い車よりも下り坂で速く転がります）。

力 F = m * a：

力は、質量x加速度を意味します。身体に作用する力は場所の変化を引き起こします。したがって、重い車には、同じ速度で加速するためのより強力なエンジンも必要です。

脈動 p = m * v：

運動量は質量と速度の結果です。

これは1つで明らかになります 追加料金 の中に テニス。質量（クラブの重量）が高い場合、同じ効果を得るために、軽いクラブの場合ほどヒット速度を高くする必要はありません。

トルク M = F * r：

トルクは、回転軸の周りのボディの加速につながるボディへの影響です。

質量慣性モーメント I = m * r2：

回転運動を変えるときの慣性について説明します。

角運動量 L = I * w：

体の回転状態です。角運動量は、偏心的に作用する力によって作成され、質量慣性モーメントと角速度から生じます。

ジョブ W = F * s：

体を加速させるには多くの作業が必要です。特定の距離にわたって作用する力として定義されます。

運動エネルギー：

動体にあるエネルギーです。

位置エネルギー：

持ち上げられた体にあるエネルギーです。

詳しくは

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• 運動科学
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  • バイオメカニクス
    • 生体力学的原理
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