خلاصه فصل چهارم بیومکانیک ورزشی

خلاصه فصل چهارم بیومکانیک ورزشی:

حرکت خطی

«توصیف کینماتیک خطی»

توصیف حرکت چیست؟ شاخه ی از علم بیو مکانیک است که در آن به؛

*مسافت طی شده توسط جسم،

*چگونگی سرعت،

*و میزان سرعت جسم،

پرداخته می شود.

توصیف حرکت خطی یا کیمناتیک خطی IinearKinematics چیست؟ در آن به مطالعه چگونگی حرکت جسم زمانی که همه ی قسمت های آن در جهت و فواصل مکانی و زمانی یکسان حرکت می کنند پرداخته می شود.

مسافت Distance چیست؟ کل مسیر طی شده بین شروع تا پایان حرکت را مسافت می گویند.

جا به جایی Displacement چیست ؟کوچک ترین فاصله بین شروع و پایان حرکت را جابه جایی می گویند.

{وقتی یک جسم از نقطه ی به نقطه ی دیگر نقل مکان می کند مسافت آن برابر با طول راه خواهد بود و جا به جایی آن را به وسیله اندازه گیری طول خط مستقیم از نقطه شروع به نقطه پایان به دست می آوریم}

* مسافت و جابه جایی کمیت هایی هستند که برای «توصیف اندازه حرکت» به کار می روند.

مسافت کمیتی نرده ی یا اسکالر یا عددی است و

جابه جایی کمیتی برداری است.

* یکی دیگر از تفاوت های بین مسافت و جابه جایی؛ جابه جایی باید همیشه دارای جهت و اندازه باشد اما مسافت فقط کافیست که طول مسیر را اندازه بگیریم «یعنی قید جهت در مسافت ضرورتی ندارد»

* اگر جسم بعداز مسافت طی شده دوباره به نقطه اول خود باز گردد جابه جایی آن جسم صفر می شود.

سرعت Velocity چیست؟ جابه جایی جسم نسبت به زمان انجام گرفتن حرکت است.

فرمول به دست آوردن؛ سرعت «V» = جابه جایی « d » ➗ زمان «t»

تندی Speed چیست؟ میزان مسافت طی شده در واحد زمان است.

فرمول به دست آوردن؛ تندی « S » =

مسافت « L » ➗ زمان « t »

* تندی و سرعت کمیت های هستند که برای «چگونگی حرکت جسم» به کار می روند.

تندی کمیتی نرده ای یا اسکالر یا عددی است و

سرعت کمیتی برداری است.

* وقتی جسمی در خط مستقیم در حرکت باشد؛ سرعت لحظه ی و تندی لحظه ی آن با هم برابرند.

* در اجرای فنون ورزشی؛ «سرعت و سرعت لحظه ی » داری اهمیت و ارزش زیادی هستند.

* سرعت اولیه با «V1» و سرعت ثانویه با « V2» نشان داده می شود.

* وقتی ورزشکار از حالت ساکن شروع به دویدن کند؛ سرعت اولیه او صفر «0» است

شتاب Acceleration چیست ؟ تغییرات سرعت در واحد زمان شتاب است.

فرمول به دست آوردن؛ شتاب «a» = سرعت ثانویه «V2» - سرعت اولیه « V1» ➗ زمان ثانویه «t2» - زمان اولیه «t1»

* شتاب یک کمیت برداری است که برای «توصیف چگونگی تغیرات سرعت» به کار می رود.

* با سرعت ثابت؛ شتاب برابر است با صفر.

با افزایش سرعت؛ شتاب مثبت خواهیم داشت.

با کاهش سرعت؛ شتاب منفی خواهیم داشت.

*واحد اندازه گیری سرعت : متر بر ثانیه است «m/s».

واحد اندازه گیری شتاب : متر بر جذور ثانیه است « m/s2».

* ورزشکارانی که بتوانند در کوتاه ترین زمان؛ شتاب خود را کم یا زیاد کنند موفق تر از دیگر ورزشکاران هستند.

شتاب حرکت در سقوط آزاد : سقوط آزاد حرکتی با شتاب ثابت است و منبع حرکت آن؛ جاذبه زمین gravity است، و مقدار آن « g=9/8ms2» است که د معادلات آن را روند می کنند «g=10ms2».

* حرکت رو به بالا منفی «-» است.

حرکت رو به پایین مثبت «+» است.

* در سقوط آزاد در تمام مراحل انجام حرکت؛

سرعت جسم هنگام صعود و فرود با هم برابر است V1=V3

و سرعت نقطه اوج صفر است V2=0

فرمول های شتاب حرکت در سقوط آزاد :

{کلمه y در فرمول ها بیانگر «مسافت» است}

{در فرمول سرعت اولیه با « V0» و

سرعت نهایی با «V» نمایش داده می شوند}

فرمول اول : مسافت برابر است با یک دوم «به اضافه یا منها» که بستگی به جهت حرکت دارد» جاذبه زمین ضربدر زمان به توان دو به اضافه ی سرعت اولیه ضربدر زمان

y = 1➗2 - یا + gtبه توان 2+V0t

فرمول دوم : سرعت نهایی «V» به توان دو منهای سرعت اولیه «V0» به توان دو برابر با 2 «به اضافه یا منها» جاذبه زمین «g» ضربه در مسافت «y»

فرمول سوم : سرعت نهایی «V» برابر با به اضافه یا منها جاذبه زمین «g» ضرب در زمان «t» به اضافه سرعت اولیه «V0»

* ازآن جایی که زمین بیضی شکل است در عرض های جغرافیایی تغییر جزئی در مقدار «g» وجود دارد مثلا در خط استوا کمتر از نواحی قطبی است به همین دلیل ورزشکاران علاقه بسیاری به مسابقه دادن در نواحی قطبی دارند و می توانند رکورد های بهتری نسبت به مناطق قطبی از خود به جا بگذارند.

* جسم یا جنس در حال حرکت از «لحظه ی رها شدن» حرکتش تابع قانون «شتاب سقوط آزاد» است و برای به دست آوردن آن از فرمول های این بخش استفاده می کنیم.

معادلات حرکت یکنواخت جسم : کاربرد این معادلات بیشتر « برای محاسبه مدت زمان افتادن یک جسم» به کار می روند.

{در فرمول ها x نماد مسیر است و a نماد شتاب است «اگر حرکت عمودی باشد «شتاب جاذبه زمین «g» است» که در این فرمول ها با «a» نمایش داده می شود نه با «g» }

فرمول اول : مسیر «x» برابر با 1تقسیم بر 2 شتاب «a» ضربدر زمان «t» به توان دو + سرعت اولیه «V0» صرب در زمان «t»

فرمول دوم : سرعت نهایی ذV» به توان دو - سرعت اولیه «V0» به توان دو =
2 شتاب «a» ضربدر مسیر «x»

فرمول سوم : سرعت نهایی «V» = شتاب «a» ضربدر زمان «t» + سرعت اولیه «V0»
حرکات پرتابی Projetilemotion چیست؟ حرکتی است که در آن جسم مسیر سهمی شکل را می پیماید. {سهمی یک مخروط U شکل می باشد}
حرکات پرتابی دارای دو بعد است :
1-حرکت افقی
2-حرکت عمودی
« فرمول ها در صفحه 63 کتاب

* با توجه به رابطه ی نزدیک بسیاری از مهارت های ورزشی با قوانین فیزیکی حاکم بر پرتاب ها؛ درک قوانین فیزیکی برای مجهز شدن به ابزار اولیه واصلی در تجزیه و تحلیل مهارت ها لازم و ضروری است.
* شکل سهمی شکل بستگی به سرعت، ارتفاع و زاویه در حالت رهایی دارد.

* نام دیگر منحی های سهمی « منحنی های شلجمی» است.
به منحنی هایی که صرفاً مسیر حرکت جسم را در فضا نشان می دهند منحنی های شلجمی می گویند.

برد پرتاب Range چیست؟ فاصله بین نقطه پرتاب تا محل فرود را برد پرتاب می گویند.
فرمول : برد پرتاب«R» = سرعت اولیه «V0» ضربدر کسینوس تتا ضربدر زمان «t»
نقطه ی اوج height چیست؟ بالا ترین نقطه ی است که پرتاب به آن می رسد.

فرمول به دست آوردن؛ نقطه اوج «hup» = ( سرعت اولیه «V0») به توان 2 تقسیم بر 2 ضربدر جاذبه زمین «g»

* زمان رسیدن به نقطه اوج وزمان فرود آمدن از نقطه اوج تا رسیدن سطح زمین باهم برابرند. «پس برای به دست آوردن زمان فرود و زمان صعود از فرمول زیر استفاده می کنیم »:
زمان رسیدن به اوج «tup» = سرعت اولیه «V0» تقسیم بر جاذبه زمین «g»


مدت زمان کل پرواز total time چیست ؟
مدت زمان حرکت جسم تا رسیدن به نقطه اوج‌، و برگشت از نقطه اوج تا رسیدن به سطح زمین را مدت زمان کل پرواز می گویند.

* برای به دست آوردن مدت‌زمان کل پرواز= زمان بالا رفتن «timeup» را + زمان پایین آمدن «timedown» می کنیم
Ttotal = tup + tdown

فرمول به دست آوردن؛ زمان کل پرواز «tt» برابر با 2 ضربدر سرعت اولیه «V0» تقسیم بر جاذبه زمین «g»

حرکات عمودی : مدت زمان پرواز عمودی؛ به سرعت عمودی آن بستگی دارد.

فرمول های حرکات پرتابی در سطوح یکسان :

{1} زمان صعود «tup» = سرعت اولیه «V0» تقسیم بر جاذبه زمین «g»

{2} زمان کل پرواز «tt» مساوی با 2 ضربدر سرعت اولیه «V0» سینوس تتا تقسیم بر جاذبه زمین «g»

{3} صعود یا ارتفاع نقطه ی اوج «hup» یا فروداز نقطه اوج «dup» = (سرعت اولیه «V0» ضربدر سینوس تتا) به توان 2 تقسیم بر 2 ضربدر جاذبه زمین «g»

{4} برد پرتاب «R» = (سرعت اولیه «V0» سینوس 2 تتا) تقسیم بر جاذبه زمین «g»

* اگر زاویه پرتاب ثابت و مقدار آن کمتر از 90 درجه باشد؛ هرقدر سرعت و ارتفاع پرتاب در لحضه رهایی جسم بیشتر باشد؛ دامنه ی برد و مسافت پرتاب بیشتر خواهد بود.

* بین 3 عامل برد افقی :
سرعت رهایی،
ارتفاع سطح رهایی
و زاویه پرتاب؛
سرعت رهایی؛ در افزایش برد نقش بیشتری دارد.

* بیشترین برد پرتاب در زمانی است که؛ سرعت و ارتفاع رهایی ثابت باشد«یعنی زاویه ی 41 تا 42 درجه»

*مطلوب ترین زاویه ی پرواز؛ همیشه کمتر از زاویه 45 درجه است.

*اگر زاویه 90 درجه باشد برد پرتاب صفر است

* زمانی که محل فرود بالا تراز محل رهایی باشد h- است.
زمانی که محل فرود پایین تر از سطح رهایی باشد h+ است.

*فرمول به دست آوردن زاویه پرتاب در حرکات پرتابی: تانژانت تتا = انرژی زمین «g» ضربدر زمان بالا رفتن «tup» به توان 2 تقسیم بر 2 ضربه در برد پرتاب «R»

* در ورزش های پرتابی؛ برای به دست آوردن برد بیشتر؛ باید مولفه های افقی سرعت را افزایش دهیم.
در ورزش های شیرجه ی؛ برای افزایش زمان؛ باید مولفه های عمودی سرعت را افزایش دهیم.