مبادئ النشاط الحيوي

المقدمة

بشكل عام ، يُفهم مصطلح مبادئ النشاط الحيوي على أنه يعني استخدام المبادئ الميكانيكية لتحسين الأداء الرياضي.

وتجدر الإشارة إلى أن المبادئ الميكانيكية الحيوية لا تستخدم لتطوير التكنولوجيا ، ولكن فقط لتحسين التكنولوجيا.

طورت HOCHMUTH ستة مبادئ ميكانيكية حيوية لاستخدام القوانين الميكانيكية للأحمال الرياضية.

مبادئ البيوميكانيكية حسب Hochmuth

طور Hochmuth خمسة مبادئ بيوميكانيكية:

1. ينص مبدأ القوة الأولية على أن حركة الجسم التي سيتم تنفيذها بأقصى سرعة يجب أن تبدأ من خلال حركة تعمل بالضبط في الاتجاه المعاكس. يجب أن تكون العلاقة الصحيحة بين الحركة التمهيدية والحركة المستهدفة مصممة على النحو الأمثل للفرد.
2. يعتمد مبدأ مسار التسارع الأمثل على افتراض أن مسار التسارع يجب أن يكون طويلًا على النحو الأمثل إذا كان الهدف هو السرعة النهائية العالية. في حالة الحركات المستقيمة ، يتحدث المرء عن الترجمة وفي حالة الحركات المنحنية بشكل متساوٍ للدوران.
3. من أجل اتباع مبدأ التنسيق الزمني للنبضات الفردية ، يجب أن تتشابك الحركات الفردية مع بعضها البعض على النحو الأمثل وأن يتم توقيتها تمامًا. اعتمادًا على هدف الحركة ، يمكن أن يكون التحسين الزمني للحركات الفردية أكثر أهمية من البداية المرحلية للحركات الفردية.
4. هذا يمكن أن يكون بالعكس. يتعلق مبدأ الرد المضاد ببديهية نيوتن الثالثة (Actio يساوي رد الفعل) وتنص على أن لكل حركة حركة مضادة. التوازن البشري ، على سبيل المثال ، هو تفاعل بين الحركات والحركات المضادة.
5. يعتمد مبدأ نقل الزخم على حقيقة أنه من الممكن ، بمساعدة قانون حفظ الزخم الزاوي ، تحريك مركز ثقل الجسم إلى حركة أخرى.

مبدأ القوة الأولية

تعريف

يلعب المبدأ الميكانيكي الحيوي للقوة الأولية دورًا مهمًا ، لا سيما في حركات الرمي والقفز ، حيث يتم تحقيق أقصى سرعة نهائية للجسم أو قطعة من المعدات الرياضية.
ينص هذا المبدأ على أن الحركة التمهيدية المعاكسة للاتجاه الرئيسي للحركة تؤدي إلى ميزة أداء. لم يعد المصطلح المستخدم في الأدبيات القديمة كمبدأ القوة الأولية القصوى مستخدمًا في علوم الرياضة الحديثة ، لأن هذه القوة الأولية ليست الحد الأقصى ، ولكنها الدافع الأمثل.

قد تكون مهتمًا أيضًا بهذا الموضوع: نظرية الحركة

كيف تنشأ هذه القوة الأولية؟

إذا كانت الحركة الرئيسية مسبوقة بحركة معاكسة للاتجاه الفعلي ، فيجب إبطاء هذه الحركة. يؤدي هذا الكبح إلى زيادة القوة (زيادة قوة الكبح). يمكن بعد ذلك استخدام هذا لتسريع الجسم أو المعدات الرياضية إذا كانت الحركة الرئيسية تتبع مباشرة "الحركة الخلفية".

شرح مبدأ القوة الأولية

يوضح الشكل مبدأ الحد الأقصى للقوة الأولية باستخدام مثال على لوحة القوة.

يرمي الرياضي كرة طبية بذراعيه مستقيمتين. في البداية ، يكون الرياضي في وضع هادئ على منصة القياس. تظهر المقاييس وزن الجسم [ز] في (تم إهمال وزن الميدبل. في ذلك الوقت [أ] الموضوع يذهب إلى الركبة. تظهر لوحة القياس قيمة أقل. المنطقة [X] يُظهر الدافع السلبي الذي يتوافق مع دافع الكبح [ذ] يتوافق. يحدث اندفاع قوة التسارع مباشرة بعد زيادة قوة الكبح هذه. القوة [F] يعمل على mediball. يمكن رؤية قيمة قياس أكبر على منصة القياس. للحصول على القوة المثلى ، يجب أن تكون نسبة قوة الكبح إلى قوة التسارع حوالي واحد إلى ثلاثة.

مبدأ مسار التسارع الأمثل

التسريع

يتم تعريف التسارع على أنه التغيير في السرعة لكل وحدة زمنية. يمكن أن يحدث بشكل إيجابي وسلبي.
ومع ذلك ، في الرياضة ، التسارع الإيجابي فقط هو المهم. يعتمد التسارع على نسبة القوة [F] إلى الكتلة [م]. وبالتالي: إذا أثرت قوة أعلى على كتلة أقل ، يزداد التسارع.

المزيد عن هذا: الميكانيكا الحيوية

تفسير

يهدف مبدأ مسار التسارع الأمثل ، كأحد مبادئ النشاط الحيوي ، إلى إعطاء الجسم أو الجسم الجزئي أو المعدات الرياضية أقصى سرعة نهائية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الميكانيكا الحيوية هي قوانين فيزيائية فيما يتعلق بالكائن البشري ، فإن مسار التسارع بسبب الظروف الفسيولوجية للعضلات ونسب الرافعة ليس الحد الأقصى ، ولكنه الأمثل.
مثال: يمكن تمديد مسار التسارع عند رمي المطرقة عدة مرات من خلال حركات دوارة إضافية ، لكن هذا غير اقتصادي. يؤدي الانحناء بعمق شديد أثناء القفزة المستقيمة إلى زيادة في مسار التسارع ، ولكنه يتسبب في نفوذ غير ملائم وبالتالي فهو غير عملي.

في علم الرياضة الحديث ، يُطلق على هذا القانون مبدأ الاتجاه نحو مسار التسارع الأمثل (HOCHMUTH). لا ينصب التركيز على الوصول إلى أقصى سرعة نهائية ، ولكن على تحسين منحنى وقت التسارع. مع رمي الكرة ، تكون مدة التسارع غير ذات صلة ، فالأمر يتعلق فقط بالوصول إلى السرعة القصوى ، بينما من المهم في الملاكمة تسريع الذراع بأسرع ما يمكن من أجل منع أفعال المراوغة من قبل الخصم. وبهذه الطريقة ، يمكن إبقاء بداية التسارع منخفضة أثناء رمي الكرة وتسارع عالي يحدث فقط في نهاية الحركة.

مبدأ تنسيق النبضات الجزئية

تعريف الدافع

النبضة هي حالة الحركة في الاتجاه والسرعة [p = m * v].

تفسير

باستخدام هذا المبدأ ، من المهم التمييز بين تنسيق كتلة الجسم بالكامل (الوثب العالي) أو تنسيق الأجسام الجزئية (رمي الرمح).
في اتصال وثيق مع المهارات التنسيقية (خاصة مهارات الاقتران) ، يجب تنسيق جميع حركات الجسم الجزئية / النبضات الجزئية من حيث الوقت والمكان والديناميكيات. يمكن رؤية هذا بوضوح في مثال الإرسال في التنس. لا يمكن أن تصل كرة التنس إلى سرعة قصوى عالية (230 كم / ساعة) إلا إذا اتبعت جميع النبضات الجزئية بعضها البعض على الفور. تبدأ نتيجة الحركة عالية التأثير على التأثير بإطالة الساقين ، يليها دوران للجزء العلوي من الجسم وحركة التأثير الفعلية للذراع. تضاف النبضات الفردية الجزئية في النسخة الاقتصادية.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن اتجاهات النبضات الجزئية الفردية في نفس الاتجاه. هنا مرة أخرى ، يجب إيجاد حل وسط بين المبادئ التشريحية والميكانيكية.

اقرأ أيضًا موضوعنا: تدريب التنسيق

مبدأ الرد

تفسير

يعتمد مبدأ الرد كأحد مبادئ النشاط الحيوي على قانون نيوتن الثالث للرد.
تقول أن القوة التي نشأت دائمًا تخلق قوة معاكسة بنفس المقدار في الاتجاه المعاكس. يمكن إهمال القوى التي تنتقل إلى الأرض بسبب كتلة الأرض.
عند المشي ، يتم تقديم القدم اليمنى والذراع اليسرى في نفس الوقت ، حيث لا يمكن للإنسان نقل القوى إلى الأرض في الوضع الأفقي. يمكن ملاحظة شيء مشابه في الوثب الطويل. من خلال رفع الجزء العلوي من الجسم إلى الأمام ، يرفع الرياضي الأطراف السفلية في نفس الوقت وبالتالي يكتسب مزايا في مسافة القفز. ومن الأمثلة الأخرى الضربات في كرة اليد أو الضربات الأمامية في التنس. يعتمد مبدأ الارتداد الدوار على هذا المبدأ. كمثال ، تخيل الوقوف أمام منحدر. إذا كان الجزء العلوي من الجسم مدعومًا ، تبدأ الذراعين في الدوران للأمام لتوليد دفعة على الجزء العلوي من الجسم. نظرًا لأن كتلة الذراعين أقل من كتلة الجزء العلوي من الجسم ، يجب القيام بذلك في شكل دوائر سريعة.

مبدأ الحفاظ على الزخم

لشرح هذا المبدأ ، نقوم بتحليل الشقلبة بوضعية مستقيمة وجاثمة. المحور الذي يقفز حوله لاعب الجمباز شقلبة يسمى محور عرض الجسم. عندما يتمدد الجسم ، يكون هناك الكثير من كتلة الجسم بعيدًا عن محور الدوران هذا. يؤدي ذلك إلى إبطاء حركة الدوران (السرعة الزاوية) ويصعب أداء الشقلبة. إذا تم إحضار أجزاء الجسم إلى محور الدوران عن طريق الانحناء ، تزداد السرعة الزاوية ويتم تبسيط تنفيذ الشقلبة. ينطبق نفس المبدأ على الدوران في التزلج على الجليد. في هذه الحالة ، يكون محور الدوران هو المحور الطولي للجسم. مع اقتراب الذراعين والساقين من محور الدوران هذا ، تزداد سرعة الدوران.

قد تكون مهتمًا أيضًا بهذا الموضوع: التعلم الحركي

مبادئ النشاط الحيوي في التخصصات الفردية

مبادئ الميكانيكية الحيوية في الوثب العالي

أثناء الوثب العالي ، يمكن جعل تسلسلات الحركة الفردية منسجمة مع مبادئ النشاط الحيوي.
يمكن العثور على مبدأ مسار التسارع الأمثل مرة أخرى في النهج ، والذي يجب أن ينحني للأمام من أجل الوصول إلى نقطة قفزة مثالية. يلعب مبدأ التنسيق الزمني للنبضات الفردية أيضًا دورًا مهمًا. خطوة الجلفطة مهمة للغاية وتحدد المسار بعد القفزة. تلعب مبادئ انتقال النبضات والقوة الأولية دورًا مهمًا هنا. إنها تضمن أن الرياضي يجلب القوة المثلى عند القفز على الأرض ويستمد الزخم من الركض.

عند عبور العارضة ، يحدث دوران يرجع إلى مبدأ رد الفعل المعاكس والارتداد الدوراني. عند القفز ، يتم تدوير الجسم جانبياً فوق العارضة ثم يتم الإمساك به من الخلف.

مواضيع مماثلة:

• قوة السرعة
• القوة القصوى

مبادئ الميكانيكية الحيوية في الجمباز

في تمارين الجمباز والجمباز ، تلعب أيضًا العديد من المبادئ الميكانيكية الحيوية. تعتبر حركات الانعطاف والتقلبات ذات أهمية خاصة. هذه تتبع مبادئ مسار التسارع الأمثل.غالبًا ما يتم تنفيذ قفزات مختلفة في الجمباز. هنا نجد مبدأ القوة الابتدائية القصوى ، وكذلك مبدأ مسار التسارع الأمثل. أخيرًا ، يجب دمج الحركات الفرعية الفردية في تسلسل مائع ، والذي يتوافق مع مبدأ تنسيق النبضات الفرعية.

مبادئ الميكانيكية الحيوية في كرة الريشة

يمكن أيضًا تطبيق المبادئ عند تقديم كرة الريشة. تتبع الحركة الخلفية مبدأ مسار التسارع الأمثل ومبدأ القوة الأولية. مبدأ الحفاظ على الزخم مهم بحيث يمكن أيضًا نقل الزخم إلى الكرة. يساعد هنا أيضًا مبدأ التنسيق الزمني للنبضات الفردية. عند اكتمال الضربة ، يتم اعتراض الحركة باستخدام مبدأ رد الفعل المضاد والارتداد الدوار.

مبادئ الميكانيكية الحيوية في التنس

إن خدمة التنس تشبه إلى حد بعيد تلك الموجودة في كرة الريشة. تتشابك العديد من مبادئ النشاط الحيوي ، وبالتالي تضمن التنفيذ الأمثل للحركة. في لعبة التنس ، من المهم بشكل خاص الانتباه إلى تسلسل الحركة الأمثل ، حيث يمكن أن تكلف الأخطاء الكثير من الطاقة بسبب سرعة اللعبة. لذلك ، فإن هذه المبادئ مهمة جدًا في التدريب ويمكن أن تحدث فرقًا بين الفوز والخسارة في المنافسة.

اقرأ المزيد عن الموضوع: تنس

مبادئ الميكانيكا الحيوية في الركض

يدور العدو بشكل أساسي حول مبادئ القوة الأولية ومسار التسارع الأمثل والتنسيق الزمني للنبضات الفردية ومبدأ حفظ النبضات. نادرًا ما يتم استخدام مبدأ الرد والارتداد الدوار هنا.
يجب أن تكون البداية قوية ومركزة. يجب الالتزام بتسلسل حركات الأرجل بتردد مثالي وطول خطوة قدر الإمكان حتى الهدف.
يوضح هذا المثال بشكل جيد مدى أهمية مبادئ النشاط الحيوي للحركة.

مبادئ الميكانيكا الحيوية في السباحة

في السباحة ، يمكن تطبيق مبادئ النشاط الحيوي بشكل مختلف قليلاً عن أنماط السباحة المختلفة.
يتم تقديم مثال سباحة الصدر هنا لأنه أكثر أنواع السباحة شيوعًا. يتوافق مبدأ التنسيق الزمني للنبضات الفردية مع الحركة الدورية للذراعين والساقين مع التنفس المتزامن (الرأس فوق وتحت الماء).
ينعكس مبدأ نقل النبضات في حقيقة أن السباحين الجيدين يمكنهم تعلم التأرجح من السكتات الدماغية الفردية (ضربة القوس والنشاب وضربة الساق) واستخدم الدفع للقطار التالي.

يمكنك أيضًا قراءة موضوعنا: فيزياء السباحة

مبادئ الميكانيكا الحيوية في الوثب الطويل

القفزة الطويلة تشبه الوثب العالي. نوع النهج مختلف. لا يتم ترتيبها في منحنى كما هو الحال في الوثب العالي ، ولكن بشكل خطي في حفرة القفز. يلعب مبدأ مسار التسارع الأمثل دورًا رئيسيًا هنا. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام مبدأ الإرسال النبضي بالإضافة إلى مبدأ القوة الأولية ، والتي بدونها لن تكون البداية ممكنة.

في نهاية السباق ، يتخذ العبور خطوة السد ويستخدم مبدأ الرد المعاكس ونقل النبضات ويدفع نفسه في المسار نحو حفرة القفز. أثناء الطيران ، يقوم العبور برمي ساقيه وذراعيه للأمام ، مستخدمًا مبدأ نقل النبضات ليطير لمسافة أبعد.

وضع المبادئ الميكانيكية الحيوية في الجلة

تلعب المبادئ الميكانيكية الحيوية المختلفة دورًا في رمي الجلة. من أجل تحقيق مسافة كبيرة عند الدفع ، من الضروري نقل أكبر قدر ممكن من القوة إلى الكرة من أجل تحقيق سرعة رمي عالية. نسمي هذا مبدأ القوة الابتدائية القصوى. يتم تحقيق سرعة دفع أعلى أيضًا عن طريق التراجع وبالتالي إطالة مسار التسارع. هذا هو مبدأ مسار التسارع الأمثل. أخيرًا ، التنسيق الأمثل لمراحل الحركة الجزئية في وضع اللقطة مهم ؛ الانتقال غير النظيف ، على سبيل المثال ، له تأثير سلبي على مسافة الشوط. نحن نعرف هذا على أنه مبدأ تنسيق النبضات الجزئية.

مبادئ الميكانيكية الحيوية في الكرة الطائرة

الكرة الطائرة هي رياضة ديناميكية تحتوي على مجموعة متنوعة من العناصر ، بما في ذلك عناصر الضرب والقفز والجري. من حيث المبدأ ، يمكن العثور على جميع مبادئ النشاط الحيوي في الكرة الطائرة. يمكن العثور على مبدأ القوة الأولية ومسار التسارع الأمثل ، على سبيل المثال ، عند الخدمة. يحدد مبدأ تنسيق النبضات الجزئية ، على سبيل المثال ، القفزة النظيفة والضربة النظيفة باستخدام كرة الضربة. ينتج عن تأثير الكرة ارتداد من اليدين مع مبدأ الرد المعاكس. يلعب مبدأ نقل النبضات دورًا في لعبة التمرير.

مبادئ البيوميكانيكية في العقبات

المبادئ الميكانيكية الحيوية هي أيضا ذات أهمية كبيرة في العقبات. يصف مبدأ القوة الأولية القصوى ، على سبيل المثال ، الدفع أمام الحاجز ، مما يزيد من ارتفاع القفزة. من أجل تحسين بداية المانع ، يلعب مبدأ مسار التسارع الأمثل دورًا رئيسيًا ، حيث يلعب التغيير في الوزن والقوة المطبقة عند دفع الكتلة دورًا رئيسيًا. يجب تنسيق الحركات الجزئية في العقبات على النحو الأمثل لضمان النجاح. هذا يتبع مبدأ التنسيق الأمثل للنبضات الجزئية. يبدأ مبدأ العمل المضاد بمجرد أن يهبط العداء على ساقه مرة أخرى بعد القفز ويتم الحفاظ على التوازن عن طريق شد الجزء العلوي من الجسم.