Biomechanika to nauka o ruchu żywego organizmu, w tym o tym, jak mięśnie, kości, ścięgna i więzadła współdziałają, aby wytworzyć ruch. Biomechanika jest częścią większego obszaru kinezjologii, ze szczególnym uwzględnieniem mechaniki ruchu. Jest to zarówno nauka podstawowa, jak i stosowana, obejmująca badania i praktyczne wykorzystanie jej wyników.
Biomechanika obejmuje nie tylko strukturę kości i mięśni oraz ruch, który mogą wytwarzać, ale także mechanikę cyrkulacji krwi, funkcję nerek i inne funkcje organizmu. Amerykańskie Towarzystwo Biomechaniki mówi, że biomechanika reprezentuje szeroką grę mechaniki i systemów biologicznych. Biomechanika bada nie tylko ciało ludzkie, ale także zwierzęta, a nawet rozciąga się na rośliny i mechaniczną pracę wewnątrz komórek.
Przykłady: Biomechanika przysiadu obejmuje uwzględnienie położenia i / lub ruchu stóp, bioder, kolan, pleców, ramion i ramion.
Elementy biomechaniki
- Statyka: systemy badawcze, które są w równowadze, albo w spoczynku, albo poruszają się ze stałą prędkością.
- Dynamics: Badanie systemów, które są w ruchu z przyspieszeniem i zwalnianiem.
- Kinematyka: Opisujące wpływ sił na układ, wzorce ruchów, w tym zmiany liniowe i kątowe prędkości w czasie. Badane są położenie, przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie.
- Kinetyka: badanie przyczyn ruchów, sił i momentów w pracy.
Biomechanika sportowa
Biomechanika sportowa bada ruch człowieka podczas ćwiczeń i w sporcie. Fizyka i prawa mechaniki są stosowane do osiągów sportowych.
- Biomechanikę można zastosować do osób, analizując ich ruchy i trenując je w celu bardziej efektywnego ruchu podczas ćwiczeń i ruchu sportowego. Indywidualny ruch chodu lub huśtawka golfowa mogą być filmowane i zalecenia dla nich, aby je zmienić i ulepszyć.
- Biomechanika może być stosowana w projektowaniu sprzętu sportowego, odzieży, obuwia oraz pól i urządzeń, w których rozgrywane są sporty. Buty mogą być zaprojektowane tak, aby uzyskać najlepszą wydajność dla biegacza średniego dystansu lub rakiety dla najlepszego chwytu.
- Biomechanika może badać techniki sportowe i systemy treningowe oraz opracowywać sposoby ich zwiększania efektywności. Może to obejmować podstawowe badania dotyczące tego, w jaki sposób pozycja ręki wpływa na napęd w pływaniu. Może proponować i analizować nowe techniki treningowe w oparciu o mechaniczne wymagania sportowe, mające na celu uzyskanie lepszych wyników.
- Biomechanika może być stosowana do badania przyczyn, leczenia i zapobiegania urazom sportowym. Badanie analizuje siły w pracy, które mogą prowadzić do skręcenia kostki oraz tego, jak konstrukcja buta lub powierzchnia do gry może zmniejszyć ryzyko kontuzji.
Kariery w biomechanice
Specjalizacje w biomechanice obejmują:
- Nauk biologicznych: Badania biomechaniki ludzi, zwierząt, komórek i roślin.
- Ćwiczenia i nauka o sporcie: Zastosowanie biomechaniki do wydajności człowieka w lekkiej atletyce.
- Nauki o zdrowiu: badanie przyczyn, leczenia i zapobiegania urazom oraz wykorzystywanie biomechaniki do projektowania programów i sprzętu rehabilitacyjnego.
- Ergonomia i czynniki ludzkie: Zastosowanie biomechaniki do interfejsów człowiek-maszyna, miejsc pracy i funkcjonalnych projektów i procesów.
- Inżynieria i wiedza praktyczna
Mistrzowie nauki lub doktorat z kinezjologii mogą prowadzić do kariery w dziedzinie biomechaniki, takiej jak badania i projektowanie przez firmy sportowe, badania i testy atletyczne, testy w miejscu pracy i projektowanie interfejsów między ludźmi a sprzętem.
Student biomechaniki wykonuje zajęcia z fizyki, biologii, anatomii, fizjologii, matematyki i statystyki. Zastosowane urządzenia laboratoryjne obejmują płytki siłowe, elektromiografię, szybkie systemy analizy ruchu wideo, urządzenia do digitalizacji, akcelerometry, czujniki ciśnienia, potencjometry, programy analizy komputerowej i programy do modelowania.
Profesjonalne stowarzyszenia dla biomechaniki
- Międzynarodowe Towarzystwo Biomechaniki
- Amerykańskie Towarzystwo Biomechaniki
- Międzynarodowe Towarzystwo Biomechaniki w Sporcie
