Биомеханичеството е науката за движението на живото тяло, включително как мускулите, костите, сухожилията и сухожилията работят заедно, за да произведат движение. Биомеханиката е част от по-голямата област на кинезиологията, съсредоточена специално върху механиката на движение. Тя е едновременно основна и приложна наука, обхващаща научни изследвания и практическо използване на своите открития.
Биомеханиката включва не само структурата на костите и мускулите и движението, което могат да произвеждат, но и механиката на кръвообращението, бъбречната функция и други функции на тялото. Американското дружество по биомеханика казва, че биомеханиката представлява широкото взаимодействие между механика и биологични системи. Биомеханията проучва не само човешкото тяло, но и животните и дори се простира до растенията и механичните процеси в клетките.
Примери: Биомеханиката на клек включва разглеждане на положението и / или движението на краката, бедрата, коленете, гърба и раменете и ръцете.
Елементи на биомеханиката
- Статика: Изучават се системи, които са в равновесие, или в покой, или се движат с постоянна скорост.
- Динамика: Проучване на системи, които са в движение с ускорение и забавяне.
- Кинематика: Описва ефекта на силите върху система, модели на движение, включително линейни и ъглови промени в скоростта във времето. Позицията, изместването, скоростта и ускорението се изследват.
- Кинетика: Изучаване на това, което причинява движение, силите и моментите на работа.
Спортна биомеханика
Спортната биомеханика изследва човешкото движение по време на тренировка и в спорта. Физиката и законите на механика се прилагат към атлетичното представяне.
- Биомеханията могат да се прилагат към индивидите, анализирайки движенията им и обучавайки ги за по-ефективно движение по време на тренировки и спортно движение. Могат да се заснемат ходене по ходене или голф суинг на отделни хора и да се направят препоръки, които да ги променят и подобрят.
- Биомеханика може да се използва при проектирането на спортно оборудване, облекло, обувки, полетата и съоръженията, където се играят спортове. Обувката може да бъде проектирана за най-добро представяне за бегач на средна дистанция или ракета за най-добро сцепление.
- Биомеханика може да изучава спортни техники и системи за обучение и да развива начини да ги направи по-ефективни. Това може да включва основно изследване как ръчната позиция влияе на задвижването при плуване. Той може да предложи и анализира нови техники за обучение въз основа на механичните изисквания на спорта, насочени към постигането на по-добри резултати.
- Биомеханика може да се прилага при изучаване на причините, лечението и предотвратяването на спортни травми. Изследванията анализират силите на работното място, които могат да доведат до изкълчване на глезена и как дизайна на обувките или повърхността за игра може да намали риска от нараняване.
Кариери в областта на биомеханиката
Специалитетите в рамките на биомеханиката включват:
- Биологични науки: Изследвания на биомеханиката на човека, животните, клетките и растенията.
- Упражнение и спортна наука: Прилагане на биомеханиката на човешкото представяне в атлетиката.
- Здравни науки: Изследване на причините, лечението и предотвратяването на наранявания и използването на биомеханика за проектиране на рехабилитационни програми и оборудване.
- Ергономичност и човешки фактори: Прилагане на биомеханика към интерфейса между човека и машината, работното място и функционалните дизайни и процеси.
- Инженерство и приложна наука
Магистърските науки или докторска степен по кинезиология могат да доведат до кариера в областта на биомеханиката, като изследване и проектиране от спортни фирми, спортни изследвания и тестове, изпитване на работното място и проектиране на интерфейси между хората и оборудването.
Студент по биомеханика ще извършва курсове по физика, биология, анатомия, физиология, математика и статистика. Използваното лабораторно оборудване включва платформи за сила, електромиография, високоскоростни системи за анализ на видео движението, оборудване за цифровизация, акселерометри, датчици за налягане, потенциометри, компютърни програми за анализ и модели за моделиране.
Професионални асоциации за биомеханика
- Международно дружество по биомеханика
- Американско дружество по биомеханика
- Международно дружество по биомеханика в спорта