بیومکانیک علم حرکت یک بدن زنده است، از جمله اینکه چگونه ماهیچه ها، استخوان ها، تاندون ها و لگن ها برای تولید جنبه کار می کنند. بیومکانیک بخشی از حوزه بزرگتر کینزیولوژی است، به ویژه با تمرکز بر مکانیزم حرکت. این یک علم پایه و کاربردی است که شامل تحقیق و استفاده عملی از یافته های آن می شود.
بیومکانیک شامل نه تنها ساختار استخوانها و عضلات و جنبشی است که آنها می توانند تولید کنند، بلکه مکانیک گردش خون، عملکرد کلیوی و سایر توابع بدن است. انجمن بین المللی بیومکانیک آمریکایی می گوید که بیومکانیک نشان دهنده درگیری گسترده بین مکانیک و سیستم های بیولوژیکی است. بیومکانیک نه تنها بدن انسان بلکه حیوانات را بررسی می کند و حتی به گیاهان و عملکرد مکانیکی داخل سلول ها نیز گسترش می یابد.
مثالها: بیومکانیک اسکات شامل در نظر گرفتن موقعیت و / یا حرکت پاها، باسن، زانوها، پشت و شانه ها و بازوها است.
عناصر بیومکانیک
- استاتیک: سیستم های مطالعه که در تعادل هستند، در حالت استراحت یا حرکت با سرعت ثابت.
- دینامیک: مطالعه سیستم هایی که با شتاب و کاهش سرعت حرکت می کنند.
- Kinematics: توصیف اثر نیروها در یک سیستم، الگوهای حرکت از جمله تغییرات خطی و زاویه ای در سرعت در طول زمان. موقعیت، جابه جایی، سرعت و شتاب مورد مطالعه قرار گرفته است.
- سینتیک: مطالعه آنچه باعث حرکت، نیروها و لحظات در محل کار می شود.
ورزش بیومکانیک
ورزش بیومکانیک مطالعه حرکت انسان در طول ورزش و در ورزش است. فیزیک و قوانین مکانیک برای عملکرد ورزشی اعمال می شود.
- بیومکانیک می تواند به افراد اعمال شود، جنبه های حرکت آنها را تحلیل و آنها را مربیگری می کند تا حرکت موثرتری در طی ورزش و جنبش های ورزشی داشته باشند. راه رفتن یا نوسان گلف در یک فرد می تواند فیلم برداری شود و توصیه هایی برای تغییر و بهبود آن انجام شود.
- بیومکانیک می تواند در طراحی تجهیزات ورزشی، لباس، کفش، و زمینه ها و امکانات ورزشی مورد استفاده قرار گیرد. کفش را می توان برای بهترین عملکرد برای یک دونده فاصله یا یک رکت برای بهترین دستکاری طراحی کرد.
- بیومکانیک می تواند تکنیک های ورزشی و سیستم های آموزشی را مطالعه کند و راه هایی را برای ایجاد کارآیی آنها به وجود آورد. این می تواند شامل تحقیقات پایه ای در مورد اینکه چگونه موقعیت دست روی نیروی شنا در شنا تاثیر می گذارد. این می تواند تکنیک های آموزش جدید را بر اساس خواسته های مکانیکی این ورزش ارائه دهد و به آن عمل کند.
- بیومکانیک می تواند برای مطالعه علل، درمان و پیشگیری از آسیب های ورزشی استفاده شود. تحقیقات نیروهای کار را تجزیه و تحلیل می کند که می تواند منجر به انقباض مچ پا و چگونگی طراحی کفش یا سطح بازی شود تا خطر آسیب را کاهش دهد.
حرفه ای در بیومکانیک
تخصص در بیومکانیک عبارتند از:
- علم بیولوژیکی: مطالعات بیومکانیک انسان، حیوان، سلول و گیاه.
- ورزش و علوم ورزشی: اعمال زیستمکانیک به عملکرد انسان در ورزش.
- علوم بهداشتی: تحقیقات علل، درمان و پیشگیری از آسیب و استفاده از بیومکانیک برای طراحی برنامه های توانبخشی و تجهیزات.
- ارگونومی و عوامل انسان: استفاده از بیومکانیک به رابط های انسان و ماشین، محل کار و طراحی و فرآیندهای عملکردی.
- مهندسی و علوم کاربردی
کارشناسی ارشد علوم و یا دکترا در علوم زیستی می تواند به یک حرفه در زمینه بیومکانیک، مانند تحقیق و طراحی توسط شرکت های ورزشی، تحقیق و آزمایش ورزشی، آزمایش محل کار و طراحی رابط های بین انسان و تجهیزات منجر شود.
دانشجوی بیومکانیک در فیزیک، زیست شناسی، آناتومی، فیزیولوژی، ریاضیات و آمار کارهای آموزشی انجام خواهد داد. تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده شامل صفحات نیرو، الکترومیوگرافی، سیستم های تجزیه و تحلیل حرارتی با سرعت بالا، تجهیزات دیجیتالی، شتاب سنج، سنسورهای فشار، پتانسیومتر، برنامه های تجزیه و تحلیل کامپیوتری و برنامه های مدل سازی است.
انجمن های حرفه ای برای بیومکانیک
- جامعه بین المللی بیومکانیک
- انجمن بین المللی بیومکانیک آمریکا
- جامعه بین المللی بیومکانیک در ورزش