Előadást letölteni
Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon
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 1. 5. Sagittalis 2. Median sagittalis
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
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 ábra
17
Paraméterek Távolság - idő paraméterek:
Egyes pontok jellemzői (mi a pont???) Adott időpontok között megtett távolságok Időjellegű paraméterek
18
Paraméterek Szögjellegű paraméterek:
Relatív szög: testszegmentumok egymáshoz viszonyított helyzete Abszolút szög: testszegmentumoknak a koordináta tengelyhez viszonyított helyzete ábra 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 4 1 2 3 5 7 6 14 8 9
20
Mozgások kinetikai leírása
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 ábra
22
Tömeg Teljes testtömeg
Zsírtömeg (vízbemerülés, bőrredő mérés, bioelektromos impedencia mérés) Zsírmentes testtömeg (teljes testtömeg-zsrtömeg) Teljes izomtömeg (képletek) Testtömeg-index (BMI kg/m2) (életkor, sportolás befolyásoló hatása)
23
Tömegközéppont Az a pont, melyet alátámasztva nyugalomban marad a homogén gravitációs térben (Borelli) ábra Miért is? Általában a test tömegközéppontjának vagy a testszegmentum tömegközéppontjának mozgását adjuk meg a koordináta-rendszerben
24
Test Tömegközéppontjának meghatározása
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
Reakcióerő mérés (súlypont) meghatározás egy dimenzióban I.
Ángyán: Az emberi test mozgástana Sy1 meghatározása Deszka súlypontjának helye = mérlegen mért súly (Sy1) x hossz / deszka súlyával
27
Reakcióerő mérés (súlypont) meghatározás egy dimenzióban II.
Ángyán: Az emberi test mozgástana Sy2 meghatározása Ember súlypontjának helye = [(mérlegen mért súly (Sy2) x hossz)-(Sy1 x l)]/ deszka súlyával
28
Reakcióerő mérés (súlypont) meghatározás két dimenzióban
Ángyán: Az emberi test mozgástana
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
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
Módszerek I. Hanavan: Mértani testekkel közelíti
Egy dimenziós méréssel egyes szegmentumok meghatározása (végtagokat tudja pontosan meghatározni) Ángyán: Az emberi test mozgástana
32
Módszerek II. Dempster: Hasonlító szegmentumok
Ángyán: Az emberi test mozgástana
33
Meghatározás Ángyán: Az emberi test mozgástana
34
Egyéb definíciók Térfogat ( V – m3): a test által elfoglalt tér
Sűrűség (r – g/ m3): egységnyi térfogat tömege 𝜌= 𝑚 𝑉
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 ábra
36
Erő Erő (testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti, vektor): Belső erő: Külső erő: Erők összegzése (síkban paralelogramma módszer) Nehézségi erő ábra
37
Nehézségi erő „következménye”
Súly (mg – N) 𝑚 𝑔 =𝑚∙𝑔 Térfogatsúly (g – N/mm3) 𝛾=𝜌∙𝑔= 𝑚 𝑔 𝑉 Más mint a tömeg!!
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) ábra
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 ábra
40
Erő Erő (testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti, vektor): Belső erő: Külső erő: Erők összegzése (síkban paralelogramma módszer) Nehézségi erő ábra
41
Erő Erő (testet mozgásállapotának megváltoztatására kényszeríti, vektor): Belső erő: Csillószőrös, ostoros mozgás Almeoboid mozgás (kémiai ingerek) Izommozgás (forgatónyomaték) ábra
42
Izomerő Maximális izomerő (legnagyobb erő) Életkor Nem Oldalkülönbség
Ízülethelyzete Motiváció Edzettség
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
44
Erő egyensúly Erővektor ábrája
45
Nyomaték Erő szorozva erőkarral 𝑀 𝑜 =𝑘∙ 𝐹 𝑀 𝑜 =𝑟∙𝐹∙𝑠𝑖𝑛𝜑=𝑘∙𝐹
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 Igénybevétel vektor skaláris koordinátája
N – normálerő (rúderő) T - nyíróerő Mh – hajlítónyomaték (tengely meghajlik – húzás és nyomás) Mc – csavarónyomaték (rúd tengelye körül elfordul)
49
Feszültség Egységnyi felületre jutó erő 𝜎= 𝐹 𝐴
50
Impulzus Erő szorozva az idővel 𝐼=𝐹∙𝑡 Nagy impulzus: kis erő hosszú ideig,nagy erő rövid ideig
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
Hasonló előadás
© 2024 SlidePlayer.hu Inc.
All rights reserved.