Biomehānika ir zinātne par dzīvās ķermeņa kustību, ieskaitot to, kā muskuļi, kauli, cīpslas un saites strādā kopā, lai radītu kustību. Biomehānika ir daļa no plašākā kinezioloģijas jomas, īpaši koncentrējoties uz kustības mehāniku. Tā ir gan pamatzinātne, gan lietišķā zinātne, kas ietver pētījumu rezultātus un praktisko izmantošanu.
Biomehānika ietver ne tikai kaulu un muskuļu struktūru un kustību, ko tās var radīt, bet arī asinsrites mehānismu, nieru funkciju un citas ķermeņa funkcijas. Amerikas biomehānikas biedrība apgalvo, ka biomehānika ir plaša mijiedarbība starp mehāniku un bioloģiskajām sistēmām. Biomehānika izpēta ne tikai cilvēka ķermeni, bet arī dzīvniekus un pat aptver augus un mehāniskās darbības šūnās.
Piemēri: tukšuma biomehānika ietver kāju, gurnu, ceļgalu, muguras, plecu un roku stāvokļa un / vai kustības apsvēršanu.
Biomehānikas elementi
- Statika: studiju sistēmas, kas atrodas līdzsvarā, vai nu atpūšoties, vai pārvietojoties ar nemainīgu ātrumu.
- Dinamika: studiju sistēmas, kas pārvietojas ar paātrinājumu un palēninājumu.
- Kinemātika: spēku ietekmes uz sistēmu raksturojums, kustību modeļi, tostarp laika un leņķiskās izmaiņas ātrumā. Tiek pētīta atrašanās vieta, kustība, ātrums un paātrinājums.
- Kinetika: izpēte, kas izraisa kustību, spēkus un brīžus darbā.
Sporta biomehānika
Sporta biomehānika izprot cilvēku kustību trenažierī un sportā. Fizika un mehānikas likumi tiek piemēroti sporta spēlēšanai.
- Biomehāniku var pielietot indivīdiem, analizējot to kustību un apmācot tos efektīvākai kustībai fiziskās slodzes un sporta kustības laikā. Varat filmēt indivīdu gaitas gaitu vai golfa sparā, kā arī ieteikumus, lai viņus mainītu un uzlabotu.
- Biomehānika var tikt izmantota sporta aprīkojuma, apģērba, apavu un sporta laukumu un iekārtu projektēšanā. Apavu var veidot tā, lai vislabākais sniegums varētu sasniegt labāko saķeri vidējā distances skrējējam vai raketei.
- Biomehānika var mācīties sporta tehnikas un apmācības sistēmas un izstrādāt veidus, kā padarīt tos efektīvākus. Tas var ietvert pamatiezījumus par to, kā roku pozīcija ietekmē piedziņu peldēšanā. Tā var piedāvāt un analizēt jaunas mācību metodes, kuru pamatā ir sporta mehāniskās prasības, kuru mērķis ir uzlabot veiktspēju.
- Biomedicīnas var pielietot sporta traumu cēloņu, ārstēšanas un profilakses pētīšanai. Pētījumā tiek analizēti spēki darbā, kas var izraisīt potīšu sastiepumu un kā apavu dizains vai spēļu virsma var samazināt traumu risku.
Karjeru biomehānikos
Speciāli biomehānikas jomā ir:
- Bioloģiskā zinātne: cilvēku, dzīvnieku, šūnu un augu biomehānikas pētījumi.
- Vingrojumi un sporta zinātne: biomehānikas pielietošana cilvēka veiktspējā vieglatlētikā.
- Veselības zinātnes: Cēloņu pētīšana, traumu novēršana un novēršana, kā arī biomehānikas izmantošana, lai izstrādātu rehabilitācijas programmas un aprīkojumu.
- Ergonomika un cilvēka faktori: biomehānikas pielietošana cilvēka un mašīnas saskarnēs, darbavietā un funkcionālajos dizainos un procesos.
- Engineering and Applied Science
Zinātņu vai kinezioloģijas doktora maģistri var radīt karjeru biomehānikas jomā, piemēram, sporta sabiedrību pētījumi un dizains, sporta pētījumi un testēšana, darbavietas testēšana un interfeisu veidošana starp cilvēkiem un aprīkojumu.
Biomehānikas students kursēs kursus fizikā, bioloģijā, anatomijā, fizioloģijā, matemātikā un statistikā. Izmantotajā laboratorijā ietilpst spēka plāksnes, elektromiogrāfija, ātrgaitas video kustības analīzes sistēmas, digitalizācijas iekārtas, akselometri, spiediena sensori, potenciometri, datorizētās analīzes programmas un modelēšanas programmas.
Profesionālās asociācijas biomehānikai
- Starptautiskā biomehānikas biedrība
- Amerikas biomehānikas biedrība
- Starptautiskā sporta biomehānikas biedrība