Biomechanik at Universität Innsbruck

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Definiere Biomechanik des Sports. Gliedere die Biomechanik des Sports nach

Untersuchungszweck

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Welche biomechanischen Gesetzmäßigkeiten/Prinzipien sind zu berücksichtigen, um mit einer

Wurf- oder Stoßbewegung eine möglichst hohe Endgeschwindigkeit zu erreichen? Erkläre die

Gesetzmäßigkeiten/Prinzipien!

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Warum wird durch eine Ausholbewegung die Sprunghöhe verbessert?

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Was sagen die Grundgesetze von Newton aus? Erkläre.

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Wodurch ist es möglich beim Fußball einen Eckstoß direkt zu verwerten? Oder: Erklären Sie

den Magnuseffekt.

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Wie groß sind die Trägheitsmomente des menschlichen Körpers bei verschiedenen

Körperhaltungen um die Hauptdrehachse?

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Was besagt das archimedische Prinzip?

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Beschreibe das Messprinzip von Dehnmessstreifen?

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Erkläre die Kraftstoß-Impuls Beziehung an einem konkreten Beispiel.

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Wie verändert sich das EMG-Signal bei Ermüdung?

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Beschreibe die mechanischen Faktoren die das maximale Gelenksmoment bestimmen.

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Wie kommt die Rückwärtsdrehung des Rumpfes beim Weitsprung zu Stande?

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Exemplary flashcards for Biomechanik at the Universität Innsbruck on StudySmarter:

Biomechanik

Definiere Biomechanik des Sports. Gliedere die Biomechanik des Sports nach

Untersuchungszweck

Biomechnik = interdisziplinäre Wissenschaft, die mechanische Erscheinungen im biologischen System beim Sport untersucht 


Untersuchungszweck: 

  • Leistungsbiomechanik: Technikanalyse -> Techniksteuerung , Technikoptimierung, Konditionsanalyse -> Konditionssteuerung 
  • Antropometrische Biomechanik: Eignungsdiagnose -> Konditionssteuerung 
  • Präventive Biomechanik: Belastungsanalyse -> Belastungsgestaltung 

Biomechanik

Welche biomechanischen Gesetzmäßigkeiten/Prinzipien sind zu berücksichtigen, um mit einer

Wurf- oder Stoßbewegung eine möglichst hohe Endgeschwindigkeit zu erreichen? Erkläre die

Gesetzmäßigkeiten/Prinzipien!

  • Prinzip der Anfangskraft

Entgegengesetzte Ausholbewegung (optimales Verhältnis zw. Beschleunigungsstoß und Bremsstoß =

Kappa-Verhältnis)

Neuronale Vorteile: Vorinnervation, Muskeldehnungsreflex, Antagonisten-Hemmung

Muskulärer Vorteil: elastische Energie

  •  Prinzip des optimalen Beschleunigungsweges (nach Hochmuth)

Optimal langer Weg, zweckmäßiger Verlauf, geradlinig oder gleichsinnig gekrümmt

  • Prinzip der optimalen Tendenz im Beschleunigungsverlauf

Lange Beschleunigungszeit: ansteigende Beschleunigung

Kurze Beschleunigungszeit: abfallende Beschleunigung

Biomechanik

Warum wird durch eine Ausholbewegung die Sprunghöhe verbessert?

Prinzip der Anfangskraft (Hochmuth):


Dieses Prinzip besagt, dass eine Bewegung, mit der eine hohe Endgeschwindigkeit erreicht werden soll, durch eine entgegengesetzt gerichtete Bewegung einzuleiten ist. Durch das Abbremsen der Gegenbewegung entsteht eine Anfangskraft, durch die der Kraftstoß (Impuls) vergrößert wird. 

Durch einen Bremsstoß für Ausholbewegungen ergibt sich eine

höhere Anfangskraft für die vertikale Beschleunigung. Sie wirkt zwar weniger lang, als bei einem

Sprung ohne Ausholen, ist aber höher.

Gründe: mechanisch (elastische Energie), neuronal (Voraktivierung, Muskeldehnungsreflex,

Antagonistenhemmung)

Biomechanik

Was sagen die Grundgesetze von Newton aus? Erkläre.

1. TRÄGHEITSGESETZ

Ohne äußere Krafteinwirkung verharrt ein Körper im Zustand der Ruhe oder der geradlinig

gleichförmigen Bewegung.

2. DYNAMISCHES GRUNDGESETZ:

Die wirkende Kraft und die erzielte Beschleunigung sind einander proportional: F = m * a

3. REAKTIONSGESETZ:

actio et reactio

Jede Kraft F besitzt eine Gegenkraft F´ (Reaktionskraft) von gleichen Betrag, aber entgegengesetzter

Richtung: F´= - F.

Die Angriffspunkte von F und F´ liegen in zwei verschiedenen Körpern.

Biomechanik

Wodurch ist es möglich beim Fußball einen Eckstoß direkt zu verwerten? Oder: Erklären Sie

den Magnuseffekt.

Möglich macht dies der Magnuseffekt -> Effet eines Fußballs z.B. (Eckstoß) - Ball bekommt neben

translatorischer auch eine rotatorische Beschleunigung (dezentraler Stoß). Durch Reibung (Kohäsion)

werden Luftmassen auf einer Seite des Balles beschleunigt, auf der anderen gebremst Es entsteht

eine Querkraft die dem Ball den Effet gibt. Die Querkraft wird durch Luftdichte, Geschwindigkeit und

Zirkulationsstärke beeinflusst.

Biomechanik

Wie groß sind die Trägheitsmomente des menschlichen Körpers bei verschiedenen

Körperhaltungen um die Hauptdrehachse?

Tiefenachse (Rad): J = 13kgm^2

Salto gestreckt: J= 12kgm^2

Salto gehockt: J= 5kgm^2

Schraube Arme ausgebreitet: J= 2kgm^2

Schraube Arme anliegend: J= 1kgm^2

Biomechanik

Was besagt das archimedische Prinzip?

Den hydrostatischen Auftrieb: beim Eintauchen eines Körpers in Flüssigkeit (z.B. Schwimmen) erfährt

dieser eine Auftriebskraft. Die Richtung dieser Kraft ist entgegen der Gewichtskraft des vom Körper

verdrängten Wassers.

Biomechanik

Beschreibe das Messprinzip von Dehnmessstreifen?

Dehnungsmessstreifen erfassen dehnende und stauchende Verformungen. Sie ändern schon bei

geringen Verformungen ihren elektrischen Widerstand. 

Ein Dehnmessstreifen ist in Ruhe leicht gebogen und in ihm liegen Kupferdrähte, an welchen eine

Spannung anliegt. Bei Druck auf den Messstreifen verändert sich der Querschnitt, was zu einer

Spannungsveränderung führt. Über diese Spannungsveränderung kann die Dehnung ermittelt werden.

Biomechanik

Erkläre die Kraftstoß-Impuls Beziehung an einem konkreten Beispiel.

F · Δ𝑡 = Δ𝑝 =m·Δv

Wenn auf Körper eine bestimmte Zeit Δt eine Kraft F wirkt, erfährt dieser Körper eine Impulsänderung

Δ𝑝 und damit eine Geschwindigkeitsänderung Δv.

Counter Movement Jump: Sportler wendet über eine bestimmte Zeit Muskelkraft an, Impuls ändert

sich, Masse des Sportlers bleibt gleich er beschleunigt in vertikaler Richtung.

Biomechanik

Wie verändert sich das EMG-Signal bei Ermüdung?

sub-max.: zunehmende Amplitude durch Rekrutierung von mehr motorischen Einheiten,

abnehmende Frequenz

max.: abnehmende Amplitude (alle motorischen Einheiten aktiviert) stark abnehmende

Frequenz.

Biomechanik

Beschreibe die mechanischen Faktoren die das maximale Gelenksmoment bestimmen.

M (max. Drehmoment) = F · d

Max. Drehmoment ist von Kräften (versch. Muskelkräften), die auf ein Gelenk wirken und dem Abstand

der Wirkungslinie der Kraft vom Drehzentrum abhängig.

Biomechanik

Wie kommt die Rückwärtsdrehung des Rumpfes beim Weitsprung zu Stande?

Dezentraler Stoß vor dem Körper beim Absprung.

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