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Biomechanik

Teilgebiete der Biomechanik

1. physikalisch-mechanischer Ansatz
   Biokinematik (Beschreibung der Bewegung)
   Biodynamik (Welche Kräfte wirken in einer Bewegung)

 

2. zweckorientierter Ansatz
   Leistungsbiomechanik
   Anthrapometische Biomechanik
   präventive Biomechanik

 

Vektor à gerichtete Größe (Größe, Richtung, Angriffspunkt)

Statik à Lehre vom Gleichgewicht (keine Bewegung)

Dynamik à Lehre der Bewegung (Translation, Rotation)

Kinetik à beschreibt die Kräfte, die zu einer Bewegung führen
Merkmale: Gewicht/Masse, Translation, Rotation, Impuls, Drehimpuls, Trägheitsmoment, Drehmoment, Arbeit, Energie, Leistung

Kinematik à Die Kinematik ist die Bewegungsbeschreibung und ihre mathematische Formulierung.
Beschreibung von Bewegungszuständen mit Hilfe räumlicher und zeitlicher Merkmale.

Quantitative kinematische Merkmale:

Qualitative kinematische Merkmale:

Die Ergebnisse, die man durch Messungen, Zählen und Berechnen von Bewegungsmerkmalen erlangt.

Bewegungsarten

Translation (fortschreitende Bew.) à Ist eine Bewegung, bei der alle Punkte des bewegten Körpers die gleiche Bahn beschreiben.
Bei einer reinen Translationsbewegung dreht sich der Körper nicht um die eigene Achse (zB.

Schi-Abfahrt)

 

Rotation (Drehbew.)

gleichförmige Bewegung

Bescheunigung: a = 0

Geschwindigkeit: v₀ = konstant

Weg: s = v * t

ungleichförmige Bewegung (a ≠ 0)

gleichmäßig beschleunigte Bewegung à

Bescheunigung: a = konstant

Geschwindigkeit: v = a * t (wenn v₀ = 0)

v = v₀ + a * t (wenn v₀ ≠ 0)

Weg: s = (v * t) / 2

( wenn v₀ = 0) oder

s = (a * t²) / 2 (wenn v₀ = 0)

gleichmäßig verzögerte Bewegung

Beschleunigung: a = -konstant

Geschwindigkeit: v = v₀ – a * t

Weg: s = v₀ * t – (v * t) / 2 oder

s = v₀ * t – (a * t²) / 2

Grundbegriffe der Kinetik

1. Newtonsche Axiom (Trägheitsprinzip)
   besagt, dass ein Körper in seinem momentanen Bewegungszustand verharrt, wenn keine Kräfte auf ihn wirken.
   Dh. Er bleibt in Ruhe oder bewegt sich geradlinig, gleichmäßig fort.
   
   Maß der Trägheit à Masse (m = g (Dichte) * V (Volumen))
   
   
   
2. Newtonsche Axiom (Aktionsprinzig, Dynamikgrundsatz)
   Wirkt auf einen Körper eine Kraft, so ist die daraus resultierende Beschleunigung der wirkenden Kraft proportional und umgekehrt proportional der Masse des Körpers.
   
   F = m * a (zB. Volleyball à Schlag mit der Hand auf den Ball)
   
   
   
3. Newtonsche Axiom (Reaktionsprinzip) „actio = reactio“
   Wirkt ein Körper mit einer Kraft auf einen zweiten Körper, so wirkt der zweite Körper mit gleich großer aber entgegengesetzter Kraft (Gegenkraft, Reaktion) auf den ersten Körper
   
   zB. Bodenreaktionskraft oder Schwerkraft

 

 

Rotation