SBA 206 Spor Biyomekaniği

Transkript

1 HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SPOR BİLİMLERİ FAKÜLTESİ ÖĞRETİM YILI - BAHAR DÖNEMİ SBA 206 Spor Biyomekaniği Çizim: De Motu Animalium G.Borelli (1680) 1

2 SBA 206 Spor Biyomekaniği Dersin Amacı Spor dallarına göre özelleşmiş insan hareketlerinin mekanik kavramlar kullanılarak açıklanması ve kavramların pekiştirilmesi amaçlanmıştır. Bu ders sonrasında, mekanik kavramları kullanarak insan hareketini tanımlayabilir, fiziksel kanunların insan hareketinin performansını nasıl etkilediği konusunda temel bilgiye sahip olur, seçili spor hareketlerin biyomekanik incelemesini yapar ve bazı hareketlerin basit niceliksel hesaplamalarını yapar. 2

3 SBA 206 Spor Biyomekaniği Konu Başlıkları Spor Biyomekaniği dersinin amacı, ders içeriğine giren konuların genel tanımı, dersin işlenişi ve değerlendirilmesi. Mekanik kavramlar ve Newton Hareket Yasaları Koşunun biyomekaniği; fule uzunluğu, fule sıklığı Koşuda kinematik hesaplamalar; anlık ve ortalama hız ve ivme Gülle atmanın biyomekaniği; eğik atış hesaplamaları Çekiç atmanın biyomekaniği; merkezcil kuvvet, merkezcil ivme hesaplamaları Olimpik halter kaldırışının biyomekaniği; mekanik iş ve güç hesaplamaları Vücut kütle merkezi (VKM) hesabı: Kütle, ağırlık, kütle merkezi, moment ve denge kavramları Tırmanış mekaniğinde vücut kütle merkezi kavramının incelenmesi. Segmantasyon yöntemi ile VKM hesaplanması Jimnastikte mekanik kavramların incelenmesi; açısal hareket, eylemsizlik momenti, Futbolda serbest vuruşun mekaniği; çarpışma hesaplamaları, impuls-momentum Futbol topları ve aerodinamiği; akışkanların yüzdürme ve magnus etkileri Yüzme biyomekaniği; çekme-sürükleme-sürtünme kuvvetleri 3

4 SBA 206 Spor Biyomekaniği Ev Ödevi Çalışmaları 4 Laboratuvar Çalışması 1 Ev Ödevi Çalışması Değerlendirme ARA SINAV I % 15 ARA SINAV II % 15 LAB + EV ÖDEVİ % 20 FİNAL SINAVI % 50 Ders Sorumlusu Dr. Serdar Arıtan Dr.Arif Mithat Amca Ar.Gör. Nihat Özgören Danışma Saati Pazatesi 10:00 11:00 4

5 Ders Notlarına Nasıl Erişirim? 5

6 6

7 7

8 8

9 SBA 206 Spor Biyomekaniği 9

10 SBA 206 Spor Biyomekaniği 10

11 Biyomekanik 11

12 Biyomekanik Nedir? Önceleri insan hareketlerin tanımlanmasında KİNESYOLOJİ terimi kullanılmaktaydı. Daha sonraları mekanik prensiplerin uygulandığı çalışmalar kinesyolojik araştırmalarda yer almaya başladı. Mekanik prensiplerin ya da iskelet-kas sistemlerinin hareketlerinin tanımlanmasında kinesyolojinin kapsamının yeterli olmadığı gözlendi. Antropomekanik, biyodinamik, antropokinetik, biyokinetik, homokinetik, kinantropoloji gibi terimlerin kullanılmasının ardından BİYOMEKANİK terimi geniş kitleler tarafından kabul gördü. 12

13 Biyomekanik Nedir? Mekanik Fiziğin, cisimler üzerinde etkili olan kuvvetler ve bu etkiden doğan hareket ve şekil değiştirmeleri inceleyen bir alt dalıdır. Biyomekanik İnsan vücudu üzerine etki eden iç ve dış kuvvetleri ve bu kuvvetlerin meydana getirdiği etkileri inceleyen bilim dalıdır. İnsan vücudunu ve hareketlerini anatomik ve fizyolojik bilgiler içerisinde, mekanik yasaları ve yöntemlerine göre inceleyen bilim dalıdır. 13

14 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Performansın geliştirilmesi Sporcu Performansı (Teknik analiz, performans değerlendirilmesi ve takibi, motor kontrol ve öğrenme çalışmaları) 14

15 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Performansın geliştirilmesi Sporcu Performansı (Teknik analiz, performans değerlendirilmesi ve takibi, motor kontrol ve öğrenme çalışmaları) 15

16 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Performansın geliştirilmesi Malzeme performansı Bambu Alüminyum Fiberglas 16

17 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Performansın geliştirilmesi Malzeme performansı Spedo LZR,

18 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Hareket güvenliği, sakatlıkların önlenmesi ve tedavisi, fiziksel rehabilitasyon programlarının düzenlenmesi 18

19 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Nitel ve nicel analizler 19

20 Biyomekanik Alanında Neler Çalışılır? Nitel ve nicel analizler 20

21 Biz Neler Yapıyoruz? Kinematik Analiz Konumsal Yer değişimi Zaman Hız İvme Kinetik Analiz Kuvvet Kütle Moment Eylemsizlik Modelleme Hareket Simulasyonları Kas Aktivasyonu (EMG) 21

22 Biyomekanik Alanındaki Temel Kavramlar Statik Mekanik Dinamik Kinetik Biyomekanik Katı Cisim Kinematik Vektörel Skaler 22

23 Biyomekanik Alanındaki Temel Kavramlar Mekanik o Katı cisim Bir dış kuvvet etkisinde şekil değiştirmediği varsayılan maddeler katı olarak adlandırılır. o Şekil değiştirebilir cisim Kuvvet etkisi altında sonlu biçim değişimine uğrayan maddeler şekil değiştirebilir cisim mekaniği kapsamında incelenir. o Akışkan Kuvvet etkisi altında sürekli biçim değişimine uğrayan maddeler akışkanlar mekaniği kapsamında incelenir. 23

24 Biyomekanik Alanındaki Temel Kavramlar Statik Mekaniğin, durağan ya da sabit hıza sahip hareket sistemleri ile ilgilenen dalıdır. Dinamik Mekaniğin, ivmeli hareket gerçekleştiren sistemleri inceleyen dalıdır. 24

25 Biyomekanik Alanındaki Temel Kavramlar Kinematik Hareketi, sebep ve tesirlerini gözönüne almadan inceler. Konum, yer değişimi, hız, ivme, zaman, yol Kinetik Hareketi, ona neden olan ve o hareketten doğan kuvvetleri de göz önüne alarak inceler. Kinematik büyüklükler, kuvvet, kütle, moment, kütle eylemsizlik momenti bağıntılar içerisinde yer alır. 25

26 Biyomekanik Alanındaki Temel Kavramlar Skaler Skaler büyüklük sadece miktar ifade eder. Örneğin; uzunluk (1m), kütle (8kg), vb... Vektörel Vektörel büyüklük hem miktar hem de yön bilgisi içerir. Örneğin; Hız (1 m/sn, -10 m/sn), Kuvvet (2000N), İvme, vb... 26

27 Anotomik Hareket Düzlemleri ve Eksenler 27

28 Anatomik Hareket Düzlemleri ve Eksenler Sagittal (ön-arka) Düzlemde Hareket 28

29 Anatomik Hareket Düzlemleri ve Eksenler Coronal (Frontal) Düzlemde Hareket 29

30 Anatomik Hareket Düzlemleri ve Eksenler Transvers (yatay) Düzlemde Hareket Belarus, Aksana Miankova. Beijing Olimpiyatları (2008) finali, altın madalya ve olimpiyat rekoru (76.34m). 30

31 Hareket Analizi Kinematik analizde kullanılan temel ölçüm yöntemlerinden birisidir. İngiltere doğumlu Amerikalı fotoğrafcı Eadweard Muybridge bir iddia üzerine bir atın koşusu sırasında ayağının yerden kesildiğini göstererek ilk hareket analizi çalışmasını 1878 de yapmıştır. 31

32 Hareket Analizi Fotoğraflar ve animasyonlar Franklin Enstitüsü Hayvan Hareketi Kolleksiyonu ndan alınmıştır. 1887, Eadweard Muybridge 32

33 Etienne-Jules Marey( ) 33

34 Etienne-Jules Marey( ) Marey İnsan hareketini izleyebilmek için bir çok araç ve yeni metodlar gelistirdi. Aradan geçen 100 yıla rağmen günümüzün sayısal teknolojisi hemem hemen aynı yaklaşımlarla hareketi yakalamakta ve incelemektedir.. 60 kare/saniye, pozlama süresi 2ms (1/500),

35 Filmler Leatherheads CIS Hollywood King Kong WETA Digital Sky Captain and the World of Tomorrow I, Robot Digital Domain LOTR: The Return of the King WETA Digital Chronicles of Riddick Around the World in Eighty Days Jet Li's "The One" Matrix: Reloaded Warner Bros. Matrix: Revolutions Warner Bros. The Animatrix Final Fantasy Sony Pictures Entertainment 35

36 Video Oyunları Guitar Hero: Aerosmith Neversoft Major League Baseball 2K8 National Hockey League 2K8 Kush National Hockey League 2K7 Kush Guitar Hero III: Legends of Rock Neversoft Gun Neversoft Lord of the Rings: Return of the King WETA Digital ESPN NHL Hockey Motion Analysis Studios Batman: Dark Tomorrow Motion Analysis Studios Grand Theft Auto III Motion Analysis Studios Tony Hawk: Pro Skater Motion Analysis Studios Airblade Centroid Studios 36