BIOMEKANIIKKAA VALMENNUKSEEN Kuortane 5.10.2013 Suomen Urheiluliiton 3. tason valmentajakoulutus Tapani Keränen KIHU www.kihu.fi
Biomekaniikka? Biomekaniikka tarkastelee eliöiden liikkumista.
Biomekaniikan perusta Tarkastelun perustana on mekaniikka.
Newtonin 3 lakia I: Kappale pysyy paikallaan tai liikkeessä ollessaan säilyttämään liikkeensä samalla nopeudella ja samaan suuntaan, ellei siihen kohdistu häiritsevää voimaa. II: Jos kappaleeseen vaikuttaa voimia, niin kappaleen liikemäärän muutos on yhtä suuri kuin siihen vaikuttava kokonaisvoima. III: Kun kaksi kappaletta vaikuttavat toisiinsa, niin voima, jolla ensimmäinen kappale vaikuttaa toiseen, on yhtä suuri mutta suunnaltaan vastakkainen kuin voima, jolla toinen kappale vaikuttaa ensimmäiseen.
Painopiste
Tukipinta/-piste Tukipinta on kontaktipintojen rajaama alue maahan. Mitä laajempi tukipinta, - sitä vakaampi asennon/liikkeen ylläpito.
Tuki- ja painopiste
Painopisteen on oltava tukipisteen ulkopuolella jotta liike vaakasuuntaan on mahdollinen. Liike kohti tukipistettä hidastaa ja liike pois tukipisteestä kiihdyttää vaakanopeutta. Pystysuuntaan liike tehokkaimmillaan kun painopiste on tukipisteen päällä.
Liike, voima & lähtönopeus Voitettava maan vetovoima. 9,81 m/s 2. Ilman voimaa ei ole liikettä, - ilman liikettä ei ole voimaa! Liike tuottaa voiman. Voimaa säädellään massaa ja/tai kiihtyvyyttä muuttamalla. F = ma Lähtönopeus vaatii voimaa ja aktiivista tuottoaikaa (askelkontakti, vetohetki, ponnistusaika ). I = Ft
Voima maasta Tukevalta, kiinteältä pinnalta. Kävelyaskel Juoksun askelkontakti Pituushypyn ponnistus
Kehon massa Voima = massa x kiihtyvyys Kokonaismassa ei muutu suorituksen aikana. Kehonosilla oma massa, joidenka liike tuottaa voimaa. Raajan liike, kulmanopeus, nivelpisteen ympäri tuottaa siihen vääntövoiman.
Raajat kuin vipuja Sujuvaan ja tehokkaaseen liikkeeseen yhdistyy tarkoituksenmukainen voimantuoton minimointi ja maksimointi kehonosien pituutta ja niiden kulmanopeutta säätelemällä. Lyhyt vipu Tuottaa pienen vääntövoiman Liikkeen aloittaminen helppo Vivun päässä pieni nopeus Pitkä vipu Tuottaa suuren vääntövoiman Liikkeen aloittaminen vaatii paljon voimaa Vivun päässä suuri nopeus
Liikesuunta ja voima Newtonin III-laki: Kun kaksi kappaletta vaikuttavat toisiinsa, niin voima, jolla ensimmäinen kappale vaikuttaa toiseen, on yhtä suuri, mutta suunnaltaan vastakkainen, kuin voima jolla toinen kappale vaikuttaa ensimmäiseen.
Liikkeillä voimaa ponnistukseen Ylöshyppy ilman käsien heilahdusta on riippuvainen nilkka-, polvi- ja lantionivelten ojennuksesta. + käsien heilahdus 9 cm korkeampi hyppy irtoamishetkellä painopiste korkeammalla ja suuremmassa nopeudessa korkeammalla koska kädet ojentuvat vartalon jatkeeksi suuremmassa nopeudessa koska käsien liike tuottaa liikeketjuun lisää kiihtyvyyttä
Korkeushypyn ponnistus
Pituushypyn ilmalento
Tehoa raajoista 1. Lyhyeksi vivuksi. Helposti liikkeeseen 2. Suuressa heilahdusnopeudessa vipu pitkäksi. Pitkä voimantuottomatka Suuri voima 3. Iso impulssi.
Kineettinen ketju
Universaalit prinsiipit Liike vuotamattomalla kontaktilla pitävältä tukipinnalta Painopiste kulkee tukipinnan yli. Esivenytys Liike alkaa täysin päinvastaisella liikesuunnalla. Päälihasryhmät venyvät ja varastoivat elastista energiaa. Voimantuottomatka pitenee. Mahdollisimman monen lihasryhmän optimaalinen voimantuottopituus sisältyy johonkin vaiheeseen liikerataa. Raaja lyhyestä pitkäksi Ensin tiukaksi paketiksi: Hitausmomentti Kulmanopeus Jota seuraa raajan avautuminen pitkäksi vivuksi: Raajan päässä suuri voima. Keskeltä ääreisosiin Kineettinen ketju. Ei voima, vaan Impulssi F avg * t act
Mutta se BIO Pelkkä mekaniikan ymmärtäminen ja soveltaminen ei riitä liikkumisen tarkasteluun, sillä oppiva ja uusiutuva elävä kudos poikkeaa mekaanisista laitteista.
Liikkeen komentoketju
Perimän suomaa, Max v = 10 m/s Max v = 5 m/s
Eikä reilua! Max v = 10 m/s Max v = 5 m/s
Harjoittelun mahdollisuus Max v = 10 m/s Max v = 5 m/s
On tässä muutakin
Reaktiivisessa liikkeessä esijännitys Näin sen elimistö luo
tapani.keranen@kihu.fi