Biomécanique dans le sport

Synonymes au sens large

Physique, biophysique Mécanique, cinématique, dynamique, statique

Angl.: biomécanique

définition

La biomécanique du sport est une sous-discipline scientifique naturelle du sport et de la science du mouvement. Le sujet de la recherche biomécanique est les mouvements apparents dans le sport. La biotechnologie est une symbiose entre la physique et les oranismes biologiques. À l'aide de modèles et de termes issus de la mécanique, on tente de déterminer les lois biologiques.

En savoir plus sur le sujet: Science de l'exercice

Classification

La biomécanique est essentiellement dans un extérieur et interne Biomécanique différenciée.

La biomécanique externe étudie les changements de localisation des corps à l'aide de la mécanique et est divisée en cinématique et dynamique. La cinématique traite des changements de localisation en termes d'espace et de temps. La dynamique, qui traite des forces émergentes, est constituée de la statique et de la cinétique (voir figure)

La biomécanique interne est divisée en forces internes actives et passives et forces externes actives et passives.

Tâches de la biomécanique

La biomécanique étant expliquée par les lois physiques, c'est l'un des sujets impopulaires de la science du sport. Il est impensable de se passer de la biomécanique dans les sciences du sport appliquées. La biomécanique prend des dimensions beaucoup plus grandes qu'on ne le pensait initialement. L'accent est bien entendu sur l'optimisation des performances des disciplines sportives grâce à la biomécanique de la performance. Ceci peut être illustré à l'aide de l'exemple du lancer du poids.

Afin de décrire la largeur du choc, la largeur du choc, la distance de vol de la balle, l'angle de décollage, l'altitude de décollage, la vitesse de décollage vertical, la vitesse de décollage horizontale et la vitesse de décollage spatiale sont nécessaires. L'étude de ces facteurs individuels permet d'optimiser la technique du lancer du poids. Les principes biomécaniques de la science du mouvement servent à enregistrer les déterminants mécaniques du sport.

Cependant, non seulement l'augmentation des performances est une branche de la biomécanique, mais le sport préventif trouve également sa place dans la biomécanique. Il en va de même pour les études sur la technologie de levage d'objets pour soulager Colonne vertébrale et prévention Mal au dos Exemples d'utilisation de la biomécanique préventive. En outre, les études sur les caractéristiques de la structure corporelle font l'objet de la biomécanique anthropométrique. L'accent est mis ici sur la constitution de l'athlète.

Conditions mécaniques

Le mouvement est toujours un changement de localisation d'un corps dans l'espace et le temps.

Pour faire bouger un corps, une certaine forme de force est toujours nécessaire.

Différentes manifestations de pouvoir:

Forces intérieures actives: sont des forces musculaires qui mettent en mouvement le corps ou une partie du corps

Forces intérieures passives: on entend par là les propriétés d'élasticité des muscles et du tissu conjonctif

Forces externes actives: Les forces externes actives sont des forces qui mettent en mouvement le corps humain ou l'équipement sportif. Les exemples sont le vent en navigation, le courant quand nager Etc…

Forces externes passives: Les forces externes passives rendent le mouvement possible. L'inertie de l'eau permet la baignade. Cependant, les forces externes passives peuvent également être un obstacle. (ex: sprint sur patinoire)

Principes de base de la mécanique classique

Loi d'inertie

Un corps reste dans son état de mouvement uniforme tant qu'aucune force n'agit sur lui. Exemple: un véhicule est au repos sur la route. Pour changer cet état, une force doit agir sur le véhicule. Si le véhicule est en mouvement, des forces actives extérieures agissent sur lui (résistance au vent et frottement). Les forces qui peuvent accélérer un véhicule sont le moteur et la force en descente.

Loi d'accélération

Le changement de mouvement est proportionnel à la force agissant et se produit dans la direction dans laquelle cette force agit.

Cette loi dit qu'une force est nécessaire pour accélérer un corps.

Loi de contre-action

Pour une force agissante, il y a toujours une force opposée de même taille. Dans la littérature, on trouve souvent la désignation d'actio = reactio. Cette troisième loi de la mécanique classique signifie que la force appliquée autour de son propre corps ou d'un objet en mouvement crée une contre-force.

Principes biomécaniques

En général, on entend par principes biomécaniques l'utilisation de lois mécaniques pour optimiser les performances sportives.

Il convient de noter que les principes biomécaniques ne sont pas utilisés pour le développement technologique, mais uniquement pour l'amélioration technologique (voir le flop de Fosbury en athlétisme).

Les principes biomécaniques sont:

• Principe de la force initiale maximale
• Principe de la trajectoire d'accélération optimale
• Principe de la coordination des impulsions partielles
• Principe de contre-action
• Principe du recul rotatif
• Principe de conservation de l'élan

En savoir plus sur ce sujet sur: Principes biomécaniques

Définitions

Centre de gravité du corps (KSP):

Le centre de gravité est le point fictif qui se trouve dans, sur ou à l'extérieur du corps. Dans le KSP, toutes les forces agissant agissent de la même manière. C'est le point d'application de la gravité.

Avec des corps rigides, le KSP est toujours au même endroit. Cependant, ce n'est pas le cas des corps humains en raison de la déformation.

Inertie:

Est la propriété d'un corps de s'opposer à une force d'attaque. (Une voiture lourde avec le même volume roule plus vite qu'une voiture légère).

Obliger F = m * a:

Force signifie masse x accélération. Une force agissant sur un corps provoque un changement d'emplacement. Par conséquent, les voitures plus lourdes ont également besoin de moteurs plus puissants pour accélérer à la même vitesse.

impulsion p = m * v:

L'élan est le résultat de la masse et de la vitesse.

Cela devient clair en un surtaxe dans le tennis. Si la masse (poids du club) est élevée, la vitesse de frappe n'a pas besoin d'être aussi élevée qu'avec un club léger pour obtenir le même effet.

Couple M = F * r:

Le couple est l'effet sur un corps qui conduit à une accélération du corps autour d'un axe de rotation.

Moment d'inertie de masse I = m * r2:

Décrit l'inertie lors de la modification des mouvements de rotation.

Moment angulaire L = I * w:

Est l'état de rotation d'un corps. Le moment cinétique est créé par une force agissant de manière excentrique et résulte du moment d'inertie de masse et de la vitesse angulaire.

emploi W = F * s:

Il faut beaucoup de travail pour accélérer un corps. Défini comme une force qui agit sur une certaine distance.

Énergie cinétique:

Est l'énergie qui est dans un corps en mouvement.

Énergie de position:

Est l'énergie qui est dans un corps soulevé.

Plus d'information

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    • Principes biomécaniques
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