خلاصه فصل ششم بیومکانیک ورزشی

خلاصه فصل ششم بیو مکانیک ورزشی
          «جنبش شناسی خطی»

لختی یا اینرسی چیست؟ مقاومت جسم در مقابل هر نوع تغییر است

توده یا جرم چیست؟ مقدار ماده ای که در ترکیب یک جسم به کار رفته است

*اینرسی با جرم رابطه مستقیم دارد، هرگاه جسم دارای جرم بیشتری باشد؛ دارای اینرسی بیشتری است.

نیرو چیست؟ آن چیزی است که باعث تغییر وضعیت جسم می شود.

* نیروی که سیارات را در مدارکشان نگه می‌دارد؛ باید به صورت معکوس یا مربع با فاصله های اطراف نسبت داشته باشد.

دو قانون پایداری و اولیه حاکم بر انسان را نام ببرید؟
1- قانون اصل بقای انرژی : یعنی مقدار انرژی ثابت است، و انرژی نه به وجود می آید و نه از بین می رود.
2- قانون اصل اندازه حرکت :وقتی برآیند  نیرو ها ی خارجی وارد بر یک سیستم برابر صفر باشد مجموع اندازه حرکت خطی ثابت باقی می ماند.

اندازه حرکت Momentum چیست؟ حاصلضرب جرم در سرعت جسم را اندازه حرکت می گویند. با P نشان داده می شود. P = m v

* اندازه حرکت کمیتی برداری است. و همه اجسام در حال حرکت آن را دارا هستند و واحد اندازه گیری آن؛ کیلو گرم. متر بر ثانیه است kg. m/s2

راه های افزایش سرعت بعد از ضربه زدن را نام ببرید؟

1- افزایش جرم توپ
2- کاهش جرم توپ
3- افزایش سرعت جوب قبل از ضربه
4- کاهش سرعت چوب بعد از لحضه ضربه؛ برای انتقال هر چه بیشتر اندازه حرکت به توپ
*بهترین کار برای افزایش اندازه حرکت؛ افزایش قدرت ورزشکار برای تاب دادن چوب سنگین با حداکثر سرعت است.

*در ورزش بیس‌بال در صورتی که عوامل و شرایط بایک دیگر مساوی باشند؛ سرعت توپ پس از رسیدن به چوب توسط چه عواملی می تواند افزایش یابد؟

1-افزایش سرعت اولیه توپ
2-افزایش سرعت اولیه چوپ
3- افزایش زاویه ی برخورد
4- افزایش ضریب ارتجاع
5- افزایش جرم و وزن توپ
6- کاهش جرم و وزن توپ

* جرم و وزن و ضریب ارتجاع در اختیار بازیکن نیستند و نمی توانند اهمیت اجرایی داشته باشند.
*افزایش سرعت توپ توسط تاخیر در تاب دادن چوب؛ کمتر توصیه می شود زیرا تاخیر در تاب دادن چوب موجب کاهش چوب می شود و با این که زاویه برخورد افزایش پیدا می کند اما اثرش آنقدر نیست که بتواند کاهش سرعت توپ را جبران کند.

*در موارد خاص که بازیکن از سرعت خارق العاده برای تاب دادن چوپ بر خوردار است؛ با فزایش زاویه ی برخورد زاویه برگشت توپ زیاد می شود و احتمال این که توپ در انتهای پرداز خود از منطقه بازی خارج شود افزایش می یابد.

قوانین نیوتن : 

1- قانون اول نیوتن : « همان اینرسی است»
در قانون اول جسم را هنگامی که نیروی برآیند وارده بر آن صفر است برسی می کند.

2- قانون دوم نیوتون :  « به قانون شتاب Law Of Acceleration معروف است»
قانون دوم می گوید؛ هرگاه بر جسمی به جرم نیروی برابر وارد شود شتابی برابر به خود خواهد داشت  « شتاب با نیروی برآیند رابطه مستقیم دارد یعنی اگر نیرو یک برابر شود شتاب هم یک برا بر می شود»
فرمول : F=ma

3- قانون سوم نیوتون :  « به قانون عمل - عکسل العمل  Law Of Action-Reaction  معروف است»
قانون سوم می گوید؛ هرگاه جسمی بر جسم دیگر نیرو وارد کند، همزمان نیروی به همان اندازه از طرف جسم دوم به جسم اول وارد می شود اما د خلاف جهت.

* قانون سوم نیوتن؛ پایه ساخت بسیاری از وسایل اندازه گیری است. مثل :
فشار سنج Straingauge
باطری ها Capacitors
فنر بالانس Springbalance

* بعضی از مربیان پرش ارتفاع به ورزشکاران خود توصیه می کنند؛ گام آخر خود را محکم تر به زمین بزنند: چون فکر می کنند نیروی عکسل العمل بعد از نیروی عمل اتفاق می افتد؛ که این توصیه نشانه عدم درک قانون سوم نیو تون است.

* هر قدر جرم یک جسم بیشتر باشد؛ نیروی عکس‌العمل در آن کمتر شهود است.

4- قانون گرانش نیوتن Newtons Law Of Universal Gravition: می گوید که؛ ذرات ماده همدیگر را جذب می کنند،و نیروی جاذبه هر یک از آن ها؛ نسبت مستقیم با جرم آنها و نسبت معکوس با مجذور فاصله آنها دارد.
فرمول (.      )

* نیروی جاذبه زمین؛ با جرم اجسام رابطه ی مستقیم و با مسافت بین آن ها نسبت معکوس دارد. مثال : در صورتی که کلیه شرایط برای دو وزنه بردار مساوی باشد؛ وزنه برداری که وزن بیشتری دارد؛ نیروی جاذبه زمین بر او بیشتر خواهد بود.

* در ورزش ها نیروی های جاذبه ی تمام ذرات یک جسم بر دیگری؛ بسیار ناچیز و غیر قابل درک است. اما
اثر یک جسم بر جسم دیگر در ورزش ها از اهمیت ویژه‌ی برخودار است.

نیرو هایی که مانع حرکت جسم می شوند  را نام ببرید؟
1- نیروی مقاومت هوا Air resistance force

2- نیروی اصطکاک Friction چیست؟ به نیروی که زمان حرکت یک جسم بر روی جسم دیگر ظاهر می شود و همیشه مخالف و باز دارنده حرکت می باشد.

* اصطکاک موقعی در عمل خود را نشان می‌دهد؛ که حرکتی وجود داشته باشد.  « یعنی تا زمانی که حرکت انجام نشده؛ مقداراصطکاک برابر با مقدار نیروی است که بر روی حرکت جسم به کار رفته است »
*در دو میدانی نیروی اصطکاک در خلاف جهت حرکت به پای دونده وارد می شود و مانع حرکت دونده می شود اما برای این که نیروی تولید شده توسط دونده بیشتر است نیروی اصطکاک چندان قابل احساس نیست.

انواع اصطکاک را نام ببرید؟

1- اصطکاک سر خوردن  :
  موقعی که اصطکاک از نطر مقدار به بیشترین حد خود برسد؛ عمل سر خوردن اتفاق می افتد  که به آن اصطکاک ایستاFriction Static یا حدی می گویند وقبل از وقوع حرکت پدیدار می شود، اما به محض شروع حرکت جسم؛ اصطکاک پویا Friction Kinetic عمل می کند.
*مقدار اصطکاک پویا از اصطکاک ایستا کمتر است.
*ضریب اصطکاک سرخوردن؛ بین 0/1 تا 1 متغییر است.

2- اصطکاک غلتیدن : ضریب اصطکاک غلتیدن 0/001 است و هر گاه به صفر برسد؛ سطح کاملا صاف و سیقلی می شود و هیچ گونه اصطکاکی روی سطح وجود ندارد.

اصطکاک غلتیدن به سه عامل بستگی دارد :
1-نوع و ماهیت جنس توپ و سطحی که غلتیدن روی آن انجام می شود.
2-عکس العمل طبیعی.
3- قطر توپ.

*نوع و ماهیت جنس توپ و سطح، بیشتر از عوامل دیگر مورد توجه است؛ زیرا در شرایط عادی نمی توان کار چندانی در مورد این عامل انجام داد.

3- اصطکاک لغزیدن : این نوع اصطکاک در ورزش بسیار ناچیز است.

*چگونه می‌توانیم اصطکاک بین دوجسم را تغییر دهیم؟

1- تغییر شکل ظاهری سطح یا سطوح برخورد کننده
2- تعویض نیروهایی که دو سطح را روی هم حفظ می کنند
*در سطح شیب دار؛ هر چقدر زاویه به 90 درجه نزدیک تر شود؛ نیروی اصطکاک بیشتری با سطح تولید می شود؛ چون زاویه جسم باسطح رابطه مستقیمی با اندازه نیروی اصطکاک دارد:
کوهنوردانی که در حال بالا رفتن از کوه هستند؛ برای آن که نیروی اسطکاک خود را افزایش داده و احتمال سر خوردنشان را به کم ترین حد ممکن برسانند؛ بدنشان را به عقب متمایل میکنند و با کوه زاویه 90 درجه می سازند.

* هرگاه دونفر از سرازیری تند و لغزنده ی فرود بیایند به طوری که همه‌ی شرایط برای هردو یکسان باشد؛ شماره پای کوچیک و بزرگ آن ها هیچ تفاوتی در لغزش ایجاد نمی کند؛ چون حد اعلای اصطکاک به مقدار سطح بین دو جسم هیچگونه وابستگی ندارد.

*افزایش اصطکاک برای بهبود عمکرد؛ مثال : استفاده دروازه بانان فوتبال از دست کش و استفاده وزنه برداران از پودر منیزیم برای بلند کردن وزنه

*کاهش اصطکاک برای بهبود عمکرد؛ مثال: استفاده از کفش های مخصوص دومیدانی توسط دوندگان و زدن واکس مخصوص روی چوب های اسکی توسط اسکی بازان 

ضربه Impulse چیست؟ مقدار نیروی وارد شده به جسم در مدت زمان را ضربه می گویند.
I= f t
واحد اندازه گیری ضربه نیتون بر ثانیه است«N. S»

انعطاف پذیری Flexibility چیست ؟تمایل اجسام برای برگشت به حالت اولیه خود را انعطاف پذیری می گویند.

ضریب ارتجاعResilience Coefficient چیست؟ گرایش اجسام به بازگشت به وضع اولیه خود پس از برخورد کردن و تغییر شکل دادن متفاوت می باشد برخی به سرعت و برخی به آهستگی به وضعیت اولیه خود بر می گردند.
* ضریب ارتجاع واحد ندارد و همیشه کمتر از یک است.

عوامل ثاثیرگذار بر ضریب ارتجاع را نام ببرید؟

1- نوع جنس و ماهیت دوجسم برخورد کننده؛ مثال :

ضریب ارتجاع؛ فوتبال آمریکایی یا سوپر بول  Super ball : برابر 0/89 است.

ضریب ارتجاع؛ توپ فوتبال و توپ بسکتبال : برابر 0/75 است.

ضریب ارتجاع؛ توپ والیبال : برابر 0/74 است.

2- درجه حرارت شی یا توپ : در ورزش های بیس‌ بال و اسکواش گرم کردن توپ اثر مثبتی در نتیجه کار دارد

3- سرعت اجسام در هنگام برخورد : وقتی که سرعت نسبی دو جسم در هنگام برخورد افزایش یابد؛ ضریب ارتجاع کم می شود.

زاویه ی برخورد چیست؟ زاویه ی بین بر خورد توپ به زمین با خط عمودی است.

زاویه ی برگشت چیست؟ زاویه بین جهت برگشت و خط عمودی است.

ضربه های مورب یا مستقیم به چند دسته تقسیم می شوند؟

1- ضربه های مورب روی سطح ثابت :
ضریب ارتجاع همیشه کمتر از یک است؛ سمت راست همیشه کوچیک تر از سمت چپ رابطه است به همین دلیل همیشه سرعت عمودی بعد از بر خورد از سرعت عمودی قبل از برخورد بزرگ تر است.

* چون سرعت عمودی قبل و بعد برخورد با هم یکسان و سرعت عمودی بعد از برخود نسبت به قبل از بر خورد بزرگ تراست پس زاویه برگشت از زاویه برخورد بزرگ تر است.

زاویه برگشت و زاویه برخورد در دو حالت باهم برابرند؛
الف : برخورد مستقیم بین دوجسم اتفاق بیفتد و هیچگونه اصطکاکی وجود نداشته باشد یا توپ به صورت عمودی رها شود.
ب: به همان اندازه که ضریب ارتجاع بر سرعت برگشت عمودی اثر می گذارد به همان اندازه هم اصطکاک بر روی سرعت افقی اثر بگذارد.

کات یا اثر مگنوس Magnus Effect چیست؟ اثری است که در یک توپ در حال چرخش دیده می شود و توپ چرخان را از مسیر معمول به صورت منحنی وار منحرف می کند. مثل : وارد شدن توپ از نقطه کرنر به دروازبان.

*عامل اصلی ایجاد اثر مگنوس؛ ایجاد اختلاف فشار در دو جهت توپ می باشد.

* در این روش جسم دارای یک لایه هوا در محدوده خود می شود که آن را با خود می چرخاند و اگر جهت چرخش موافق جریان هواباشد در آن قسمت فشار کمتر و اگر جهت چرخش مخالف فشار هوا باشد درآن قسمت فشار بیشتر می شود.

*اگر توپ دارای چرخش عقب باشد؛ فشار در زیر توپ بیشتر از روی توپ است و اثر مگنوس در پایین توپ ایجاد می شود در نتیجه توپ دیر تر به زمین بر می گردد. گلف بازان حرفه ای از این روش برای بالا رفتن توپ و طولانی تر شدن پرواز توپ از این روش استفاده می کنند.

*اگر توپ دارای چرخش رو به جلو باشد؛ فشار در بالای توپ بیشتر از زیر توپ است؛ اثر مگنوس در بالای توپ ایجاد می شود، در نتیجه توپ سریع تر به زمین بر می گردد.