مدخل لعلم البايوميكانيك

لقد تمكنت جميع العلوم المختلفة في الوقت الحاضر من اعطاء تفسيرات علمية مهمة عن اسباب حدوث بعض الظواهر المحيطة بنا والتي تحدث في الطبيعة بأشكال مختلفة ، فنجد ان طيران المركبات وتصميم الآلات والمكائن والاجهزة تعتمد على القوانين العلمية التي اهتمت بدراسة الحركة دراسة علمية مستفيضة بعد فهم اشكال القوى المؤثرة الواجب استخدامها لادارة الالة ، ولكن الاختلاف بين طبيعة الحركة للالة ، وجسم الانسان يكمن هنا في ان الجسم البشري هو كائن عضوي تدخل في حركته كثير من الاعتبارات المتمثلة بدور العلوم المختلفة التي ترتبط ارتباطاً مباشراً اوتؤثرتاثيراً فاعلاً في الحركة . ومن هنا عرف البايوميكانيك العلم الذي يدرس عملية الاداء الحركي وفقاً لقوانين ميكانيكية خاصة ، كما وان هذه القوانين الميكانيكية الخاصة تتعقد بسبب تطبيقها على حركة الانسان وميله الكبير في اكتشاف اسرار الكون والوصول الى القمر والكواكب الاخرى ، اما في مجالات الحياة الاخرى فقد تعددت بسبب تعدد مجالات البحوث في حركات الكائن الحي ، فأصبح له فرع يعتني بحركات العمل لزيادة الانتاج
ان دراسة الحركة الرياضية علمياً يستوجب معرفة القوانين والمدلولات والعوامل الميكانيكية المؤثرة في الاداء الحركي للفعاليات الرياضية بطريقة تحليلية لغرض رفع وتطور الانجاز الرياضي نحو الافضل


أقسام علم البايوميكانيك :
قُسم البايوميكانيك إلى ثلاثة أقسام لها صلة مترابطة بعضها ببعض وهي كالأتي :
1- البايوميكانيك العام
2- البايوميكانيك التطبيقي
3- البايوميكانيك العلاجي

• البايوميكانيك العام ....
في هذا القسم يكون الاهتمام بالأسس التشريحية والاسس الميكانيكية للحركة بصورة عامة .

• البايوميكانيك التطبيقي....
في هذا القسم يكون او يتم تطبيق كل المباديء والاسس التشريحية والفيزيائية على الحركات الرياضية المختلفة بغية الوصول بها الى افضل انجاز والى تحقيق اهداف الاداءبأقل جهد.
• البايوميكانيك العلاجي ....
في هذا القسم يكون تركيز الطالب او اللاعب او المدرب منصب على تفهم بعض الاصابات الرياضية وعلى تفهم الحالات التي يعاني منها الفرد ضعفاً عضلياً او عدم توازن عضلي ومن ثم وضع المعالجات الخاصة بها.


مصطلحات وقوانين ميكانيكية
• البايوميكانيك: هو علم تطبيق القوانين والمباديء الميكانيكية على سير الحركات الرياضية تحت شروط بيولوجية لاجهزة جسم الانسان ويقسم الى قسمين:-
1- الاستاتيك : فرع من علم البايوميكانيك وهو علم السكون الذي يبحث في حالة الاستقرار وشروط واتزان الاجسام تحت تأثير القوى الدافعة بمستوى واحد والتي تتلاقى في نقطة واحدة .
2- الديناميك : هو ذلك العلم الذي يبحث طبيعة القوى المتحركة وغير المتوازنة والموجهة على الجسم البشري التي تسبب تغيراً في سرعته واتجاهه ويقسم الى :
1- الكينماتيك: فرع من فروع الديناميك وهو العلم الذي يشير الى هندسة الحركة ويصفها وصفاً مجرداً دون البحث في مسبباتها وهو يصف حركة الاجسام من جوانب الزمن والازاحة والانطلاق .
2- الكينيتك : وهو العلم الذي يدرس القوى التي تنتج او تغير الحركة وانه يصف حركة الاجسام من جوانب الوزن والكتلة والزخم والقوة والشغل والطاقة .


• الحركة : وتعني هي انتقال الجسم او أي جزء منه من مكان الى مكان اخر وباتجاه .

• الحركة الخطية :وفيها يتم انتقال الجسم او مركز ثقلة او اجزائه من وضع الى اخر بحيث تقطع خطوط ومسارات هندسية متوازنة خلال انتقالها وان سرعة هذه الاجزاء متساوية وتحدث في خط مستقيم .

• الحركة المنتظمة :وهي الحركة التي يتحرك فيها الجسم بشكل منتظم أي يقطع نفس الوحدات المكانية في نفس الوحدات الرياضية أي يتحرك بمعدل سرعة متساو بحيث لايحدث تغير في سرعته .


• الحركة غير المنتظمة : وهي الحركة التي يقطع فيها الجسم مسافات غير متساوية في نفس الوحدات الزمانية وتقسم الى :-


أ‌- حركة بتعجيل ثابت (تزايدي اوتناقصي )
ب‌- حركة بتعجيل متغير ( تزايدي او تناقصي )

• الحركة الدائرية .وهي التي يسير بها الجسم بشكل دائري حول محورداخل الجسم او محور خارجه بحيث يرسم الجسم ككل او مراكز ثقله او اجزاءه في حركة مسارات وخطوط دائرية ذات انصاف اقطار غير متساوية وان اجزاء الجسم تنتقل هنا بسرع مختلفة تبعا لاختلاف بعدها عن محور الدوران .

قوانين مهمة


معدل السرعة = س1+س2
ـــــــــــــــــــــــ
2

• السرعة :- هي المسافة المقطوعة في وحدة الزمن . م
س = ـــــــــــــ
ن
• السرعة المتجهة :- هي الازاحة المقطوعة في وحدة الزمن
الإزاحة
= ــــــــــــــ
الزمن
• السرعة اللحظية (الآنية):- اقل مسافة ممكنة في اقل زمن ممكن .


السرعة اللحظية=اصغر فرق في المسافة
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
اصغر فرق في الزمن

• السرعة الزاوية : هي معدل الانتقال الزاوي للجسم الإزاحة الزاوية
س ز= ـــــــــــــــــــــــــ
ن

• السرعة المحيطية : هي النسبة بين المسافة التي يقطعها الجسم على محيط دائرة الى الزمن المستغرق . س م =س ز*نق

• الزاوية نصف القطرية : هي الزاوية المقابلة لقوس الدائرة الذي قطعه الجسم في حركته .