Äußere Biomechanik

8.11.04
Einführung i. d. Sportwissenschaften
Prof. Baca
Biomechanik
www.univie.ac.at/biomech
Forschungsthemen
1) Entwicklung und Einsatz von Sportspezifischen Feedbacksystemen
a. z.B. Qualität über den gespielten Aufschlag beim Tischtennis
2) Entwicklung und Einsatz von Spiel- und Wettkampfanalysesystemen
a. Spielzüge werden genau beobachtet(Wie spielt Spieler A zu Spieler B, wo
steht er und wie spielt B zurück)
3) Entwicklung mulitmedialer Lehr- und Informationssystemen
a. SpInSy (Sport- Information- System) www.univie.ac.at/sportmedia
Definition
 Nigg, 1994: Biomechanik ist die Wissenschaft, die Kräfte welche auf und innerhalb
biologischer Strukturen wirken, sowie deren Wirkung, untersucht.
 Hatze, 1971: Biomechanik ist die Wissenschaft, welche die Strukturen und Funktionen
von biologischen Systemen unter Verwendung von Methoden aus der Mechanik
untersucht.
Sportbiomechanik(Definition)
 Willimczik/ Roth, 1999: Die Biomechanik sportlicher Bewegungen ist die
Wissenschaft der mechanischen Beschreibung und Erklärung der Erscheinungen und
Ursachen von Bewegungen im Sport unter Zugrundelegung der Bedingungen des
menschlichen Organismus.
Aufgaben der Sportbiomechanik
 Beschreibung sportlicher Bewegungshandlungen
 Analyse sportlicher Bewegungshandlungen
 Optimierung sportlicher Bewegungshandlungen
 Entwicklung von Feedbacksystemen zur Technikverbesserung für Leistungssportler
 Bestimmung von Strukturbelastungen, z.B. Belastung im Kniegelenk beim Laufen
Untersuchungsmethoden
 Kinemetrie: Bestimmung von Lagen und Geschwindigkeiten von Körpersegmenten
usw.
 Anthropometrie: Bestimmung von Geometrie und Massenverteilung von
menschlichen Körpersegmenten
 Dynamometrie: Verfahren zur Messung von Kraft, Drehmoment und daraus
ableitbaren Größen wie Impuls, Arbeit, usw.
 Elektromyografie: Methoden zur Erfassung und Quantifizierung von
Muskelaktionspotential
Innere/ Äußere Biomechanik
 Die äußere Biomechanik beschäftigt sich mit von außen beobachtbaren Parametern,
wie z.B. Gelenkswinkel, Bodenreaktionskräften, usw.
 Die innere Biomechanik berücksichtigt auch die internen Körperstrukturen, wie z.B.
Muskelgeometrie
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Biomechanische Aspekte des Skilanglaufs
Kinematische Merkmale
Zeitverläufe kinematischer Kenngrößen
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Externe Kräfte
Reibungskräfte
 Coulomb- Reibung
o Entsteht, wenn sich ein Körper ohne Schmiermittel auf einer festen Unterlage
bewegt. Ist annähernd unabhängig von der Geschwindigkeit.
o Haft- und Gleitreibung
 Luftwiederstand
Bodenreaktionskräfte
Doppelstockschub auf beiden Seiten; kein links rechts unterschied.
Werkzeug: kapazative Einlagemesssohle
Eletromyographische Untersuchungen
Schwerpunktberechnung
x
4
.
.
40kg Oberkörper
30kg Unterleib
1
y
4
x-Richtung 4x30+4x40
30+70
=4
y-Richtung 1x30+4x40
30+40 = 2 5/7 = 2,71
Schwerpunkt ist auf den Koordinaten 4/2,71
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p
n
g
r
g….Schwerkraft
n….Normalkraft
p....Parallelkraft
Rh...Haftreibung
Rg...Gleitreibung
R= μ x n
μ ....Oberflächenbeschaffenheit
Rh = μh x n
Rg = μg x n
Luftwiederstand ist abhängig von der Fläche
L = ½ ρ x Cl x A x v2
Cl....Beiwert
A…. Fläche
v2…. Geschwindigkeit zum Quadrat
Druck = Kraft
Fläche
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