Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mechanikai alapfogalmak. Biomechanika Biológiai rendszerek leírása a mechanika eszközeivel Mechanika (fizika ága, mechanikai rendszerek és elemekre ható.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mechanikai alapfogalmak. Biomechanika Biológiai rendszerek leírása a mechanika eszközeivel Mechanika (fizika ága, mechanikai rendszerek és elemekre ható."— Előadás másolata:

1 Mechanikai alapfogalmak

2 Biomechanika Biológiai rendszerek leírása a mechanika eszközeivel Mechanika (fizika ága, mechanikai rendszerek és elemekre ható erők hatását elemzi)  Statika (szilárdságtan) (rendszerek vizsgálata állandó sebesség vagy nyugalom eseté: a=0)  Dinamika (rendszerek vizsgálata mozgás közben a gyorsulás figyelembevételével: a≠0)

3 Dinamika Kinematika: A mozgások leírásával foglalkozik: a távolság és idő jellemzőivel. A mozgások okával (erők) nem foglalkozik Kinetika: A mozgások okaival foglalkozó tudomány: az erők hatásának tanulmányozása

4 Humán biomechanika Milyen izomerő szükséges az mozgás optimális kivitelezéséhez? Az izomerő hatására létrejövő mozgás leírása Befolyásolja:  Antropometria: testszegmentumok mérete, alakja, tömege  Különböző elváltozások, betegségek

5 Humán biomechanika Kineziológia: emberi mozgások leírása (kinematika és kinetika) Belső áramlások (vér) tanulmányozása Emberi szövetek anyagtulajdonságainak meghatározása

6 Mozgások jellemzése Minőségi (qualitatív) leírás (a minőség nem paraméteres – nem numerikus – leírása): jó rossz hosszú nehéz csavart hajlított Mennyiségi (quantitatív) leírás (minőség numerikus leírása): 6 méter 3 perc 54 kg 51° elfordulás

7 MOZGÁSOK KINEMATIKAI LEÍRÁSA

8 Referencia Az anyagi testek mozgásait a valamely viszonyítási rendszerben idő- függvényében írja le:  Tömegpont (nincs alak és méret)  Emberi mozgások, csak komplexen írhatók le tömegponttal, mert fontos a szegmentumok egymáshoz viszonyított helyzete Helyvektor (origóból a kijelölt pontra mutató vektor) Helyvektor koordinátai ???Tömegközéppont meghatározása???

9 Anatómiai referencia Sagittalis 2. Median sagittalis 3. Frontalis Transversalis

10 Mozgás típusai Állandó sebességű (a=0) – gyorsuló (lassuló) (a≠0) Általános (komplex mozgás) Haladó (transzverzális) mozgás a test minden pontja ugyanúgy (párhuzamos eltolással) mozog (repülőgépen alvó ember) Egyenes vonalú (felugrás) Görbevonalú (távolugrás) Forgó mozgás a test egy adott (a vonatkoztatási rendszerhez képest nyugalomban lévő) tengely körül forog Lineáris, síkbeli, térbeli mozgás

11 Anatómiai mozgások Mozgások a szagittalis síkban Hajlítás (flexió), nyújtás (extenzió), túlnyújtás (hiperextenzió)

12 Anatómiai mozgások Mozgások a szagittalis síkban Lábemelés (dorsalflexio), Spicc (Plantarflexio)

13 Anatómiai mozgások Mozgások frontális síkban

14 Anatómiai mozgások Mozgások a transzverzális síkban

15 Anatómiai mozgások Egyéb mozgások

16 16 Mechanikai fogalmak Pálya: amelyen a test mozog, befutott szakasza az út Elmozdulás: végpont és a kiinduló pont között, vektormennyiség (nagyság és irány) Idő Sebesség Gyorsulás

17 17 Paraméterek Távolság - idő paraméterek:  Egyes pontok jellemzői (mi a pont???)  Adott időpontok között megtett távolságok  Időjellegű paraméterek

18 18 Paraméterek Szögjellegű paraméterek:  Relatív szög: testszegmentumok egymáshoz viszonyított helyzete  Abszolút szög: testszegmentumoknak a koordináta tengelyhez viszonyított helyzete Ángyán: Az emberi test mozgástana Mi jellemzi a testszegmentumot??

19 Testszegmentum modellezése Anatómiai tengely: a testszegmentumnak az rtg képen meghatározható tengelye Biomechanikai tengely: a testszegmentum két, általában lateralisan egymástól távol elhelyezkedő pontját összekötő egyenes

20 MOZGÁSOK KINETIKAI LEÍRÁSA

21 21 Definíció Tömeg (m - kg): a testben lévő anyag mennyisége Erő (F - N): a testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti vagy alakváltozást okoz. (nagyság, irány, támadáspont) Inercia: sebességgel, mozgás megváltozásával szembeni ellenállás - tehetetlenség

22 22 Tömeg  Teljes testtömeg  Zsírtömeg (vízbemerülés, bőrredő mérés, bioelektromos impedencia mérés)  Zsírmentes testtömeg (teljes testtömeg-zsrtömeg)  Teljes izomtömeg (képletek)  Testtömeg-index (BMI kg/m 2 ) (életkor, sportolás befolyásoló hatása)

23 23 Tömegközéppont Az a pont, melyet alátámasztva nyugalomban marad a homogén gravitációs térben (Borelli) Miért is? Általában a test tömegközéppontjának vagy a testszegmentum tömegközéppontjának mozgását adjuk meg a koordináta-rendszerben

24 TEST TÖMEGKÖZÉPPONTJÁNAK MEGHATÁROZÁSA 24

25 25 Történeti áttekintés Borelli (mérleg) Weber testvérek (pont alátámasztás) Tetem (testszegmentum) tanulmányok:  Harless: 18 szegmentum súlypontja kiegyensúlyozással, térfogat vízbemerítéssel  Braune, Fisher (Meeh): ízületi forgáspontokon szétszedett tetemeken meghatározta a súlypontot, tömeget, térfogatot  Fisher: tehetetlenségi nyomatékok meghatározása  Dempster: űrkutatás, sportolók In-vivo vizsgálatok:  Steinhaus: Borelli elve, de szegmentumokra  Bernstein: reakcióerő méréssel

26 26 Reakcióerő mérés (súlypont) meghatározás egy dimenzióban I. Sy1 meghatározása Deszka súlypontjának helye = mérlegen mért súly (Sy1) x hossz / deszka súlyával Ángyán: Az emberi test mozgástana

27 27 Reakcióerő mérés (súlypont) meghatározás egy dimenzióban II. Sy2 meghatározása Ember súlypontjának helye = [(mérlegen mért súly (Sy2) x hossz)-(Sy1 x l)]/ deszka súlyával Ángyán: Az emberi test mozgástana

28 28 Reakcióerő mérés (súlypont) meghatározás két dimenzióban Ángyán: Az emberi test mozgástana

29 29 Történeti áttekintés Borelli (mérleg) Weber testvérek (pont alátámasztás) Tetem (testszegmentum) tanulmányok:  Harless: 18 szegmentum súlypontja kiegyensúlyozással, térfogat vízbemerítéssel  Braune, Fisher (Meeh): ízületi forgáspontokon szétszedett tetemeken meghatározta a súlypontot, tömeget, térfogatot  Fisher: tehetetlenségi nyomatékok meghatározása  Dempster: űrkutatás, sportolók In-vivo vizsgálatok:  Steinhaus: Borelli elve, de szegmentumokra  Bernstein: reakcióerő méréssel

30 30 Analitikus, szegmentációs módszer Legjobban elterjedt, mozgáselemzésekből számolt Elvi alapja: súlypontban a testre ható erők forgatónyomatéka zérus Lépések: Kimerevítés Szegmentumokra való osztás (merev testek) Szegmentumok modellezése, rész-szegmentumok súlypontjának helye (modellek)

31 31 Módszerek I. Hanavan:  Mértani testekkel közelíti  Egy dimenziós méréssel egyes szegmentumok meghatározása (végtagokat tudja pontosan meghatározni) Ángyán: Az emberi test mozgástana

32 32 Módszerek II. Dempster:  Hasonlító szegmentumok Ángyán: Az emberi test mozgástana

33 33 Meghatározás Ángyán: Az emberi test mozgástana

34 Egyéb definíciók

35 35 Definíció Tömeg (m - kg): a testben lévő anyag mennyisége Erő (F - N): a testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti vagy alakváltozást okoz. (nagyság, irány, támadáspont) Inercia: sebességgel, mozgás megváltozásával szembeni ellenállás - tehetetlenség

36 36 Erő Erő (testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti, vektor):  Belső erő:  Külső erő: Erők összegzése (síkban paralelogramma módszer) Nehézségi erő

37 Nehézségi erő „következménye”

38 38 Külső erők Nehézségi erő (súlypontban hat) Súrlódási erő (tudjunk járni kell) Közegellenállás (kölcsönhatás a test és a közeg között, ellentétes irányú)  Alak  Terület  Közegsűrűség  Sebesség (négyzetes)

39 39 Definíció Tömeg (m - kg): a testben lévő anyag mennyisége Erő (F - N): a testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti vagy alakváltozást okoz. (nagyság, irány, támadáspont) Inercia: sebességgel, mozgás megváltozásával szembeni ellenállás - tehetetlenség

40 40 Erő Erő (testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti, vektor):  Belső erő:  Külső erő: Erők összegzése (síkban paralelogramma módszer) Nehézségi erő

41 Erő Erő (testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti, vektor): Belső erő: Csillószőrös, ostoros mozgás Almeoboid mozgás (kémiai ingerek) Izommozgás (forgatónyomaték) 41

42 Izomerő Maximális izomerő (legnagyobb erő)  Életkor  Nem  Oldalkülönbség  Ízülethelyzete  Motiváció  Edzettség 42

43 Newton törvényei I. Minden test megtartja nyugalmi állapotát vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását mindaddig, amíg a külső erő nem kényszeríti mozgási állapotának megváltoztatására. Tehetelenségi törvény II. (dinamika alaptörvénye). A testre ható erő (F) egyenes arányos a általa létrehozott gyorsulással (a), az arányossági tényező a test tömege (m) F=m a III. (hatás – ellenhatás). Ha egy testre egy másik test erőhatást fejt ki, akkor ezzel egyidejűleg mindig fellép egy vele egyenlő nagyságú, de ellentétes irányú erő lép fel. IV. (erőhatások függetlensége) ha egy testre egyidejűleg több erő hat, akkor együttes hatásuk egyetlen erővel az eredő erővel is helyettesíthető. Az eredő erő az egyes erők vektori összege 43

44 Erő egyensúly Erővektor ábrája

45 Nyomaték Erő szorozva erőkarral

46 Összetett hatás

47 Igénybevétel vektor A rúd tetszőleges keresztmetszetében a rúd igénybevétel vektorán az itt keletkezett belső erőrendszernek a keresztmetszet súlypontjába redukált vektorkettősét (erő és nyomaték) értjük.

48 Igénybevétel N – normálerő (rúderő) T - nyíróerő M h – hajlítónyomaték (tengely meghajlik – húzás és nyomás) M c – csavarónyomaték (rúd tengelye körül elfordul) Igénybevétel vektor skaláris koordinátája

49 Feszültség

50 Impulzus

51 Összefoglalás Dinamika (kinematika, kinetika) Mozgások (mechanika, anatómia) Referencia (mechanika, anatómia) Kinematika paraméterei (mechanikai, anatómia) Kinetika paraméterei (tömeg, erő….)

52 Irodalom Susan J. Hall: Basic Biomechanics McGrawHill Kocsis-Illyés-Kiss: Mozgásszervek biomechanikája. Terc Kiadó,2007


Letölteni ppt "Mechanikai alapfogalmak. Biomechanika Biológiai rendszerek leírása a mechanika eszközeivel Mechanika (fizika ága, mechanikai rendszerek és elemekre ható."

Hasonló előadás


Google Hirdetések