Biomecanica in Baschet

7
Biomecanica în baschet Biomecanica studiază mişcarea structurilor biologice determinate în principal de forţele lor interne, generate de tensiunile mecanice ale contracţiei musculare şi transmise prin tendoane, oase şi articulaţii, care acţionează ca pârghii şi lanţuri cinematice. Biomecanica educaţiei fizice şi sportului studiază modul în care legile mecanicii generale se aplică la particularităţile biologice ale corpului omenesc, cum iau naştere forţele musculare şi cum acţionează în interdependenţă cu forţele exterioare care se exercită asupra corpului.1 Presupune cunoaşterea, analiza şi caracterizarea actelor şi acţiunilor motrice specifice sportului, din punct de vedere kineziologic, cinematic, cinetic şi dinamic. La aceste dimensiuni îşi aduc aportul în utimul timp şi studiile electromagnetice asupra calităţii fibrelor musculare care intră în acţiune etc. În sport, biomecanica analizează mişcările segmentelor corpului uman sau corpului ca întreg în exersarea de acte şi acţiuni motrice specifice, şi cercetează rolul acţiunii forţelor interne – contracţii musculare, forţa elastică etc, şi secundar acţiunii forţelor externe – forţa gravitaţiei, greutatea corpului sau a segmentelor în mişcare, presiunea atmosferică, rezistenţa mediului, forţele de accelerare, forţa de reacţie a suprafeţelor de sprijin, forţele de frecare etc la realizarea acestora. Studiile biomecanice vizează, deci, analiza mişcării şi echilibrului, procesele de transmitere şi conservare a efectelor şi cauzelor lor, în special tensiunea mecanică generată de contracţia musculară. Ele implică analize temeinice ale frecării, inerţiei, rezistenţelor, pârghiilor, acceleraţiei, velocităţii etc. Astfel, pornind de la formula lucrului mecanic efectuat de o forţă care se exercită asupra unui corp care îşi deplasează punctul de aplicaţie pe distanţa d, L = Fxd = F xdxcosα, unde α este unghiul dintre forţă şi deplasare, se poate calcula variaţia energiei cinetice a corpului, E c =mv 2 /2, conform relaţiei L=ΔE c = E c2 E c1 şi puterea P= Δl/Δt = F xd/Δt= Fxv. Produsul H= F m xΔt, reprezintă impulsul forţei , iar P=mxv impulsul corpului. Energia potenţială în câmp gravitaţional va fi E p =Gxh=mxgxh, iar energia mecanică a corpului E= E c +E p . Scheletul corpului este alcătuit din piese osoase, care prin articulare între ele şi sub acţiunea forţelor musculare, formează cupluri cinematice. Lanţul cinematic este o succesiune articulară de cupluri cinematice, închise sau deschise, care reprezintă elementul pasiv incriminat în realizarea 1 ILIESCU A. şi colab. Biomecanica exerciţiilor fizice şi sportului. Editura Sport-Turism, Bucureşti, 1975.

description

momente si forte in jocul de baschet

Transcript of Biomecanica in Baschet

Biomecanica n baschetBiomecanicastudiazmicareastructurilorbiologicedeterminaten principaldeforelelorinterne,generatedetensiunilemecaniceale contracieimusculareitransmiseprintendoane,oaseiarticulaii,care acioneaz ca prghii i lanuri cinematice.Biomecanicaeducaieifiziceisportuluistudiazmodulncare legile mecanicii generale se aplic la particularitile biologice ale corpului omenesc,cumiaunatereforelemusculareicumacioneazn interdependencuforeleexterioarecareseexercitasupracorpului.1 Presupunecunoaterea,analizaicaracterizareaacteloriaciunilor motricespecificesportului,dinpunctdevederekineziologic,cinematic, cineticidinamic.Laacestedimensiuniiaducaportulnutimultimpi studiileelectromagneticeasupracalitiifibrelormuscularecareintrn aciune etc. n sport, biomecanica analizeaz micrile segmentelor corpului uman saucorpuluicantregnexersareadeacteiaciunimotricespecifice,i cerceteaz rolul aciunii forelor interne contracii musculare, fora elastic etc, i secundar aciunii forelor externe fora gravitaiei, greutatea corpului sauasegmentelornmicare,presiuneaatmosferic,rezistenamediului, foreledeaccelerare,foradereacieasuprafeelordesprijin,forelede frecare etc la realizarea acestora. Studiile biomecanice vizeaz, deci, analiza micrii i echilibrului, procesele de transmitere i conservare a efectelor i cauzelorlor,nspecialtensiuneamecanicgeneratdecontracia muscular.Eleimplicanalizetemeinicealefrecrii,ineriei, rezistenelor, prghiilor, acceleraiei, velocitii etc. Astfel,porninddelaformulalucruluimecanicefectuatdeofor care se exercit asupra unui corp care i deplaseaz punctul de aplicaie pe distanad,L=Fxd=Fxdxcos,undeesteunghiuldintrefori deplasare,sepoatecalculavariaiaenergieicineticeacorpului,Ec=mv2/2, conformrelaieiL=Ec=Ec2Ec1 iputereaP=l/t=Fxd/t=Fxv. ProdusulH=Fmxt,reprezintimpulsulforei,iarP=mxvimpulsul corpului. Energia potenial n cmp gravitaional va fi Ep=Gxh=mxgxh, iar energia mecanic a corpului E= Ec+Ep.Scheletulcorpuluiestealctuitdinpieseosoase,careprinarticulare ntreeleisubaciuneaforelormusculare,formeazcupluricinematice. Lanulcinematicesteosuccesiunearticulardecupluricinematice,nchise saudeschise,carereprezintelementulpasivincriminatnrealizarea 1ILIESCUA.icolab.Biomecanicaexerciiilorfiziceisportului.Editura Sport-Turism, Bucureti, 1975.corpului,grupelemusculareparticipndlamobilizarealanurilor cinematice prin formarea de lanuri musculare.Oriceparteacorpuluicareestesupusunorncrcturimecanice repetateestepredispuslaaccidente,ex:fracturadestress,determinaten principaldeuzur,nudoardatoratmrimiincrcturii,cimaiales frecveneiidurateiaplicriiacesteia.Adaptareaorganismuluila ncrcturifiziologicerepetateducelambuntireareala performanei.Omusculaturputerniccuobunfuncionalitatepoate reducesemnificativrisculafeciuniloraprutenpracticareasportului, attacelor detipmacrotraumatic,ctmaialesacelordesuprasolicitare sau microtraumatismelor repetate.Micrilecorpuluisportivului,alesegmentelorsalesaualemingii suntreprezentatedetranslaie,rotaiesaumicricomplexerezultatedin compunereaacestora.Dacnmicareadetranslaiesegmentulsemic paralel cu poziia lui iniial respectiv toate punctele aparinnd acestuia se mic identic, astfel c n t are aceeai deplasare l si vitez medie vm= l/t,nceaderotaiepuncteledescriunacelaitarcuridecerccare subntindacelaiunghi(=l/r)icareauaceeaivitezunghiular m= /t.Micarearectilinieestecaracterizatprinfaptulctraiectoria descris de punct este o dreapt.Forele interne i cele externe sunt n relaie de interdependen i pot aciona, sau nu, pe aceeai direcie i sens. De exemplu, n cazul membrului inferior n tripl flexie, genunchiul susine practic toat greutatea, ncrcarea articulaieigenunchiuluifiinddectevaorimaimaredectgreutatea corpului.Faptulcnacestecondiiiarticulaianucedeazsedatoreaz musculaturii,carepreiaopartedingreutate,evideniindu-sefunciade protecie articular i rolul n stabilitatea activ articular a musculaturii.Joculdebaschetsecaracterizeazprintr-oactivitatefizic complexcareimplicomultitudinedecalitifizice-ndemnare, vitez,rezisten-cesecombinnmodarmoniosntimpuljocului,i printr-un ritm de joc cu angrenri rapide n efort i reveniri scurte - efort de intensitate maximal alternat cu perioade scurte de efort submaximal. Practicareasaimpuneunmodelbiologicalperformerului,caracterizat prin potenial biologic foarte bun. Indicii care au importana cea mai mare suntceidedezvoltarefizic,respectiv:talia,anvergura,foralanivelul membrelor inferioare pentru detent, mobilitatea, echilibrul ponderal lacareseadaugunbagajmotriccomplet. Taliajuctoruluidebaschet moderntrebuiesfiefoartenalt,cumembrelungiicudiametre palmarefoartemari.Pentruaputeafacefanevoilorde aruncarelaco de la distane ct mai mari i celor de alergare, sritur sau schimbare de direcientimpuldeplasriimodelulbiologicreclamoconformaie Fuleul va fi deci cu att mai mare cu ct: membrul inferior pendulant se mic cu amplitudine mai mare la nivel coxo-femural, gamba penduleaz ctreununghimaifavorabildeatacalsoluluiiforadeextensiea membrului inferior de sprijin a fost mai mare. n deplasarea n spaiu a baschetbalistului energia cinetic dezvoltat va fi:Ec = mv2 /2 . Deoarece n baschet deplasrile sunt pe distane mici i oscilaiamembrelorinferioareseproducepeacelaisenscudireciaforei degravitaie,consumulenergeticesterelativredus.nexecuiafuleului specificalergriirmneincriminatnprincipalforalanuluitriplei extensii. Efortul muscular static preponderent este de tip fixare. Particularitilepasuluidublunalergareanormaldinbaschet sunt reprezentate de: contactul piciorului cu solul n faza de amortizare se face n uoar extensie, pe capetele metatarsienelor i pe degete (pe pingea), cu att mai accentuat cu ct viteza este mai mare; articulaiilecoxofemuraleialegenunchilornudepesc45grd flexie unghiul gamb-sol fiind mai deschis. nasigurareaamortizriiacioneazlanultripleiextensii,prinefort dinamicdecedare,careanihileaztreptatforareacieifulcrumului,la nivelulcapetelormetatarsienelor.naterizaregambafuncioneazca prghie de grad I, lanulkinetic fiind nchis iar punctul de sprijin la mijloc. Aciuneadefrnareacieireazemuluiestemairedus,fiindfavorizat viteza.Alergareaspecificnaintearecaicaracteristicdeplasarean poziie fundamental; poligonul de sprijin este mrit prin pire nainte i uorlateral,genunchiiimenintendinadeorientarectreinteriorila contactul piciorului cu solul, trunchiul este n uoar flexie pe bazin, CGG uor cobort, iar membrele superioare penduleaz la pornire pe parcursul alergriifiindpregtitepentrulucrulcumingea.Deoarecedeplasarease facecumembreleinferioarensemiflexieefortuldinamicestede cedare,manifestatnspeciallanivelullanuluitripleiextensii,pentru membrele inferioare, i musculatura paravertebral, la trunchi.nalergareanapoipropulsiasuccesivamembrelorinferioare orienteazCGGcndntr-oparte,cndncealalt.Deplasareacentruluide greutate descrie dou sinusoide, una n plan sagital i cealalt n plan frontal. Foreleimplicatenrealizareamicriisuntforamuscular,gravitaiai rezistena aerului, iar principalul efort se manifest la nivelul lanului triplei extensiiimusculaturiianterioareatrunchiului.Micriledetorsiuneale trunchiuluiibazinuluisuntmaimicidectnalergareanormal,nainte, ajungndpnla35grd.nfazadezbor.Contactulcusolullaaterizarese determinatdespecificulmicrii.Schimbareapoziiiloriniialea segmentelorcaiconsecinaaciuniimuscularefacecamuchiisfie considerai organele active ale micrii i asigurrii posturii. nconcluzieexistposibilitateacaaceeaigrupmuscular,n anumitecondiii,srealizezeomicareprinscurtare,caimicarea opus prin alungire. mbuntirea calitilormotrice se obine pe baza solicitrilormusculare,activitateadenvingerevizndcuprecderefora muscularistabilitateaarticular,iarceadecedareelasticitatea muscular i amplitudinea articular.Meninerea poziiei este direct influenat de condiiile de echilibru ale corpuluisausegmentelorsale.ncazultranslaieiechilibrulesterealizat dac R= 0, dar R= mxa. Rezultdecicpentruaexistaechilibrutrebuiecaa=0,ceeace duce la apariia a dou situaii: corpul i menine starea de repaos v = 0 echilibru static; corpul are a = 0, dar v # 0, respectiv se mic uniform echilibru dinamic.ncazulmicriiderotaieechilibrulaparetotndousituaii, respectiv cnd: R = ni=1 Fi= 0, i poate fi de asemenea static i dinamic; M = ni=1 Mi= 0.Raportat la echilibrul corpului se mai descriu urmtoarele posibiliti: stabil atunci cnd dac modificm puin poziia corpului el tinde s revin lapoziiainiial,sauinstabilatuncicnddacmodificmpuinpoziia corpuluiacestanumairevinelapoziiainiialdeechilibruciicauto alta.Sedifereniazastfelurmtoareletipurideactivitatestatic:de consolidare,defixare(deechilibrare)idemeninere,aportulacestora(n proporii variabile) la micare sau n asigurarea posturii fiind esenial. Baschetul,caoricejocsportivdeechip,includeomultitudinede aciuni,caracterizateprinasociereacontinuaefortuluistaticcucel dinamic,nmodnecesardiversificatedelaofazlaalta,cuparticiparea simultan a tuturor juctorilor. Efortul static prevalent n baschet este cel defixare-deechilibrare,ncarecorpulisegmentelesaleseafln echilibruinstabil,iarpunctuldesprijinestesituatpeverticalacaretrece prinisubcentrulsudegreutate.Activitateastaticdefixareeste ntlnitindinamic,peparcursuldesfurriidiverseloractemotrice, cndexistocomponentdeefortstatic,acreivaloareestediferitn funciedeparticularitilemicriiexecutate.Laoricedeviereacorpului fadepoziiadeechilibru(fig.4.4.)greutateaGnusemaiproiecteazla poziiainiial),energiamecanicesteW=Ec+Ep,iarlucrumecanicL= (FR)xd. Prin efectuarea de lucru mecanic crete energia mecanic a corpului L=W.Dacdeplasareacorpuluinusefacepeverticalciserealizeaz prin intermediul unei prghii de gradul III, care se rotete n jurul punctului de sprijin, ex. ridicarea unei mingii de baschet (fig 4.3.), prin flexia cotului, antebraulcomportndu-secaiprghie,traiectoriacentruluidegreutateal mingiei nu va mai descrie o linie dreapt ci un arc de cerc. Prghia va avea o micare de rotaie n jurul fulcrumului, situat la nivelul articulaiei cotului. Fora activ va fi reprezentat de muchiul biceps brahial care se contract, iarpunctuldeaplicaiealacesteiaestedatdeinseriamuchiului,fiind situatntrefulcrumirezisten.Forarezistivesterezultantadintre greutateamingiiiceaaantebrauluiiminii,avnddirecieverticali sensdescendent.Deoarecerezistenatotalnuesteperpendicularpe prghie(antebra),sevadescompunedupregula paralelogramului,dnd componentele Rt tangent la traiectorie i Ri dealungul prghiei.Braul foreiactiveBa, ibraulforeirezistiveBrsuntinegale.Foraactivse descompune i ea n Ft i Fi, n aceleai condiii.Fig. 4.3. ridicarea mingii de baschet prin flexia antebraului pe bra MomentulrezultantvadeterminarotaiaprghieiM=Ma +Mr , momentele forelor fiindmrimi vectoriale, cu aceeai direcie, dar de sens contrar. Fora neta este o for fictiv definit de relaia Fn = Rt (Ft x Ba) / Br . Dar momentul rezultant n funcie de Fn este M= Fn x Br . Prghia va avea o vitez unghiular , iar lucru mecanic efectuat va fi L=M x d, unde M este momentulrezultantiardestedeplasareapunctuluideaplicaiealforei rezultante, respectiv L= Fn xBr x d = (Rt Ft x Ba / Br) x Br x d. Practic fora rezultant din cazul micrii rectilinii estenlocuit cu momentul forei neta, iarvitezalinearcuvitezaunghiular.Putereareprezentndlucrumecanic efectuat n unitatea de timp va fi P = M x . Pentruarealizamicarea,activitateamusculartrebuiesnving foreleexterioare-forgravitaional,foredefrecareetc.Micarea implic att efort muscular dinamic izotonic (de cedare sau de nvingere), ctistaticizometric;raportulefortdinamic/efortstaticestedirect Fuleul va fi deci cu att mai mare cu ct: membrul inferior pendulant se mic cu amplitudine mai mare la nivel coxo-femural, gamba penduleaz ctreununghimaifavorabildeatacalsoluluiiforadeextensiea membrului inferior de sprijin a fost mai mare. n deplasarea n spaiu a baschetbalistului energia cinetic dezvoltat va fi:Ec = mv2 /2 . Deoarece n baschet deplasrile sunt pe distane mici i oscilaiamembrelorinferioareseproducepeacelaisenscudireciaforei degravitaie,consumulenergeticesterelativredus.nexecuiafuleului specificalergriirmneincriminatnprincipalforalanuluitriplei extensii. Efortul muscular static preponderent este de tip fixare. Particularitilepasuluidublunalergareanormaldinbaschet sunt reprezentate de: contactul piciorului cu solul n faza de amortizare se face n uoar extensie, pe capetele metatarsienelor i pe degete (pe pingea), cu att mai accentuat cu ct viteza este mai mare; articulaiilecoxofemuraleialegenunchilornudepesc45grd flexie unghiul gamb-sol fiind mai deschis. nasigurareaamortizriiacioneazlanultripleiextensii,prinefort dinamicdecedare,careanihileaztreptatforareacieifulcrumului,la nivelulcapetelormetatarsienelor.naterizaregambafuncioneazca prghie de grad I, lanulkinetic fiind nchis iar punctul de sprijin la mijloc. Aciuneadefrnareacieireazemuluiestemairedus,fiindfavorizat viteza.Alergareaspecificnaintearecaicaracteristicdeplasarean poziie fundamental; poligonul de sprijin este mrit prin pire nainte i uorlateral,genunchiiimenintendinadeorientarectreinteriorila contactul piciorului cu solul, trunchiul este n uoar flexie pe bazin, CGG uor cobort, iar membrele superioare penduleaz la pornire pe parcursul alergriifiindpregtitepentrulucrulcumingea.Deoarecedeplasarease facecumembreleinferioarensemiflexieefortuldinamicestede cedare,manifestatnspeciallanivelullanuluitripleiextensii,pentru membrele inferioare, i musculatura paravertebral, la trunchi.nalergareanapoipropulsiasuccesivamembrelorinferioare orienteazCGGcndntr-oparte,cndncealalt.Deplasareacentruluide greutate descrie dou sinusoide, una n plan sagital i cealalt n plan frontal. Foreleimplicatenrealizareamicriisuntforamuscular,gravitaiai rezistena aerului, iar principalul efort se manifest la nivelul lanului triplei extensiiimusculaturiianterioareatrunchiului.Micriledetorsiuneale trunchiuluiibazinuluisuntmaimicidectnalergareanormal,nainte, ajungndpnla35grd.nfazadezbor.Contactulcusolullaaterizarese faceprincapetelemetatarsienelor,asigurndu-selanivelulpicioruluio tranziie a prghiei grad II grad III. Presiunea piciorului pe sol este mare la debutulfazeideamortizare,asiguratprinefortdinamicdecedarela nivelul lanului triplei extensii, diminu n momentul verticalei i crete din nou, ajungnd maxim la finalul fazei de impulsie, realizat tot prin aciunea lanului triplei extensii dar prin efort dinamic de nvingere. Pasuladugatnaintesaunapoipermitebaschetbalistului meninereapoziieifundamentalenoricemomentaljocului,darareo suprafadeaciunerelativredus(3-4m).npasuladugatnainte picioruldinurmnudepeteniciodatndeplasarepicioruldinainte.Din poziiafundamentalseexecutproieciaanterioarapicioruluisituat anterior,vrfurilesuntorientatepedireciadeplasriiiarmembrulsuperior homolateral,abdus,determinopoziieuornclinatatrunchiuluiia membrului inferior controlateral (din spate). Piciorul situat posterior este tras ctreanteriorprinalunecare,iarmembrulsuperiordeaceeaipartecu piciorulposteriorlucreaznplanfrontal.Trunchiulesteuorproiectat anterior iar poziia CGG este joas, acesta descriind pe parcursul deplasrii o curb. Musculatura implicat n realizarea micrii este solicitatinegal, n special cea a membrelor inferioare lanul triplei flexii i triplei extensii i abductorii-adductoriicoapsei,itrunchiuluimusculaturaparavertebral. Efortuldinamicpreponderentestedecedarepentrumusculatura implicatnlanultripleiextensii,idenvingerepentrumusculatura flexoareiabductoare(pentrumembrulinferiorsituatanterior),respectiv adductoare(pentrumembrulinferiorsituatposterior)acoapsei.Efortul staticestedetipfixare,isemanifestprevalentlanivelultrunchiului (musculatur paravertebral). n pasul adugat napoi piciorul dinainte nu depete n deplasare picioruldinurm.Dinpoziiafundamentalseexecutducereanapoia piciorului din urm prin alunecare pe degete i rulare apoi pe toat talpa, iar membrulsuperiorhomolateral,abdus,asiguropoziieuornclinata trunchiului. Piciorul situat anterior este tras ctre posterior prin alunecare, iar membrulsuperiordeaceeaipartecupiciorulanteriorlucreaznplan frontal.TrunchiulesteuorproiectatanterioriarpoziiaCGGestejoas, acestadescriindpeparcursuldeplasriiocurb.Musculaturaimplicatn realizarea micrii este angrenat inegal n execuie, cele mai solicitate fiind pentruambelemembreinferioarelanultripleiextensiiimusculatura extensoare,respectivpentrucelsituatposteriormusculaturaabductoarea coapsei,iarpentrucelsituatanteriormusculaturaadductoareacoapsei. Efortulmusculardinamicestedecedarepentrulanuriletripleiflexiii denvingerepentrumusculaturaabductoareadductoare,respectiv extensoareacoapsei.Pentrucorp,luatcantreg,efortulstaticdefixare