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Die Biomechanik des Sports ist... ... die Wissenschaft von der mechanischen Beschreibung und Erklärung der Erscheinungen und Ursachen von Bewegungen im Sport unter Zugrundelegung der Bedingungen des Organismus. (Willimczik 1999) Die biomechanische Betrachtungsweise Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die biomechanische Betrachtungsweise Definition: 1. Definition 2. Kinematik 2.1 Grundgrößen 2.1.1 Translation 2.1.2 Rotation 2.2 Kinemetrie 2.3 Bestimmung des KSP 3. Dynamik 3.1 Grundgrößen 3.1.1 Translation 3.1.2 Rotation 3.2 Dynamometrie 4. (Bio-)Mechanische Erklärungen 4.1 Mechanische Gesetze 4.2 Biomechanische Prinzipien 4.3 mechanisch- theoretische Modell- bildung 4.4 empirisch-statistische Modellbildung 5. Kritikpunkte © 2000 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Die biomechanische Betrachtungsweise - h-schlenke.de · 3.1 Grundgrößen 3.1.1 Translation 3.1.2 Rotation 3.2 Dynamometrie 4. ( Bio -)Mechanische Erklärungen 4.1 Mechanische Gesetze

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Die Biomechanik des Sports ist...

... die Wissenschaft von der mechanischenBeschreibung und Erklärung der Erscheinungenund Ursachen von Bewegungen im Sport unterZugrundelegung der Bedingungen des Organismus.

(Willimczik 1999)

Die biomechanischeBetrachtungsweise

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die biomechanische Betrachtungsweise

Definition:

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2000 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Einteilung der Mechanik

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Mechanik

Kinematik Dynamik

Kinematik: Die raum-zeitliche Charakterisierungvon Bewegungen

Dynamik: Untersuchung der Kräfte, die derBewegung zugrundeliegen

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Räumliche Charakteristik derBewegung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Bewegungsarten(räumliche Charakteristik)

FortschreitendeBewegung

(Translation)

Drehbewegung(Rotation)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildungen aus: R

oth & W

illimczik, 1989

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Größe Symbol Formel Einheit

Kinematische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Translatorische Bewegungen

Weg

Zeit

Geschwindigkeit

Beschleunigung

s m (km)

t s (h)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Zeitliche Charakteristik derBewegung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

gleichförmigeBewegung

(v=konstant)

gleichmäßigbeschleunigte

Bewegung(a=konstant)

ungleichmäßigbeschleunigte

Bewegung(a=variabel)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

ungleichförmigeBewegung(v=variabel)

Bewegungsarten(zeitliche Charakterstik)

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Kinematische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Beschleunigung

Ungleichmäßige Beschleunigung

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Größe Symbol Formel Einheit

Kinematische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Rotatorische Bewegungen

Winkel

Zeit

Winkel -geschwindigkeit

Winkel -beschleunigung

°

t s (h)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Methoden zur Ermittlungkinematischer Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

direkte Verfahren indirekte (optischeVerfahrenè direkte Ortsmessung

è direkte Zeitmessung

* Stoppuhr* Lichtschranke

è Bildserienfotografie

è Film-/Videoanalyse

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Körperschwerpunktbestimmung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

zwei Prämissen als Grundlage und Voraussetzung für dieBestimmung des Körperschwerpunktes:

Beim normal gebauten, erwachsenenKörper stehen die Gewichte der einzelnenKörperteile in einem bestimmten Verhältniszum Gesamtgewicht.

1.

Relative Gewichte und Schwerpunktradien nach FISCHER und (inKlammern) nach DEMPSTER

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Tabelle aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Körperschwerpunktbestimmung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

zwei Prämissen als Grundlage und Voraussetzung für dieBestimmung des Körperschwerpunktes:

Die Schwerpunkteder Extremitätenliegen fast genau aufihren Längsachsenund in interindividuellgleicher Entfernungvon den beteiligtenGelenkpunkten

2.

Gelenkpunkte (¡) undTeilschwerpunkte (l) desmenschlichen Körpers

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Grafische Körperschwerpunktbestimmung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Schritt 1: Einzeichnen der Gelenkpunkte

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Grafische Körperschwerpunktbestimmung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

8

2

3

45

1

6

7

Schritt 2: Einzeichnen der Teilschwerpunkte fürExtremitäten, Rumpf, Kopf ( 1-8)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Grafische Körperschwerpunktbestimmung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

8

2

3

45

1

6

7

KSP

SchwerpunktBeine

SchwerpunktArme

Schritt 3: Grafische Ermittlung der Teilschwerpunkte fürjeweils zwei Körperteile bzw. zwei Gruppen von Körperteilen

SchwerpunktRumpf / Kopf

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

SchwerpunktArme / Beine

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Einteilung der Mechanik

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Mechanik

Kinematik Dynamik

Statik Kinetik

• Bei der Statik stehen unterschiedliche Kräfteim Gleichgewicht è keine Bewegung• Bei der Kinetik stehen unterschiedliche Kräftenicht im Gleichgewicht è Bewegung entsteht

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Translatorische Bewegungen

Masse

Kraft

Impuls

m kg

bzw. N

bzw.bzw.

bzw.

Größe Symbol Formel Einheit

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Kraft

Addition vonKräften

Subtraktion vonKräften

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: R

oth & W

illimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Kraft

Kraftvektoren für den Weitsprung-Absprung

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Impulssatz

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

=

*

Kraftstoß Impulsänderung

Diese Gleichung besagt, dass die Änderungder Geschwindigkeit eines Körpers(Änderung des Impulses) gleich der Wirkungder Kraft über die Zeit ist (Kraftstoß= )

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Impulssatz

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Gleiche Impulsänderung durch große Kraft bei kleinerWirkungsdauer und kleine Kraft bei großer Wirkungsdauer

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Baumann, 1989

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Rotatorische Bewegungen

Trägheitsmoment

Drehmoment

Drehimpuls

J

bzw.

bzw. Nm

bzw. bzw.

Größe Symbol Formel Einheit

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Trägheitsmoment

Abhängigkeit des Massenträgheitsmoments desmenschlichen Körpers von der Körperhaltungund der Lage der Rotationsachse

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus:Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Drehmoment

Das Drehmoment ist das Produkt aus Kraft und demsenkrechten Abstand ihrer Wirkungslinie vom Drehpunkt.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Baumann, 1989

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamische Größen

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Drehimpuls

J=Drehimpuls = Trägheitsmoment mal Winkelgeschwindigkeit

*

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamometrie

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Mit dynamometrischen Verfahren werdendiejenigen Kräfte gemessen, die zwischendem Gesamtsystem Mensch und seinerUmwelt auftreten.

Meßgrößen derKraftmeßplattform

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamometrie

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Zwei Sportler stellen sich nacheinander auf dieMeßplatte. Ihr „Gewicht“ (FZ) kann aus der Kurveabgelesen werden.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamometrie

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

(Horizontale) Kraftstöße bei 3 verschiedenenLaufaufgaben

Sprintschritt unmittelbar nach dem Start(Beschleunigungsphase)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Göhner, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamometrie

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

(Horizontale) Kraftstöße bei 3 verschiedenenLaufaufgaben

Sprintschritt während des Laufens mitannähernd gleicher Geschwindigkeit

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Göhner, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Dynamometrie

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

(Horizontale) Kraftstöße bei 3 verschiedenenLaufaufgaben

Absprungsschritt (fast völliges Abbremsen derhorizontalen Beschleunigung)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Göhner, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

(Bio-)Mechanische Erklärungen vonBewegungen im Sport

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

mechanisch biomechanisch

allgemeine Bewegungen

oderBewegungskategori

en

mechanischeGesetzmäßigkeite

n

biomechanischePrinzipien

spezielle Bewegungenmechanisch-theoretische

Modellbildung

empirisch-statistische

Modellbildung

Erklärungsansatz

Geltungsbereich(Allgemein-heitsgrad)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Mechanische Gesetze

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

- Schiefer Wurf

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

- 3 Newtonsche Gesetze:

-=

=

l Trägheitsgesetz

l Grundgesetz der Mechanik:

l Reaktionsgesetz:

- Freier Fall

- Senkrechter Wurf nach oben

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Mechanische Gesetze

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Der schiefe Wurf1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Grafische Darstellung der Merkmale, die zur Bestimmung derKugelstoßweite auf der Grundlage des Schiefen Wurfes benötigtwerden (nach BALLREICH, 1989)

Abb

ildun

g au

s: R

oth

& W

illim

czik

, 199

9

*Formel: [ ]

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Mechanische Gesetze

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Der schiefe Wurf1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Verschiedene Kugelstoßvarianten(oben: Abfluggeschwindigkeit, unten: Abflugwinkel)

Abbildungen aus: Baumann, 1989

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Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

1. Prinzip der Anfangskraft

3. Prinzip der optimalen Tendenz im Beschleunigungsverlauf4. Prinzip der zeitlichen Koordination von Teilimpulsen

5. Prinzip der Gegenwirkung

6. Prinzip der Impulserhaltung

2. Prinzip des optimalen Beschleunigungsweges

Nach Hochmuth (1982)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Anfangskraft

Definition:

Eine Körperbewegung, mit der ein großerKraftstoß erreicht werden soll, ist durch eineentgegengesetzt gerichtete Bewegungeinzuleiten. Durch das Abbremsen derGegenbewegung ist zu Beginn derZielbewegung bereits eine positive Kraft(Anfangskraft) für die Beschleunigungvorhanden. Dieses vergrößert den Kraftstoß,wenn Brems- und Beschleunigungskraftstoßdabei in einem optimalen Verhältnis stehen.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Anfangskraft

Maximal möglicher Kraftstoß beivorgegebener Maximalkraft und Zeit

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Anfangskraft

Vertikaler Strecksprung ohne Ausholbewegung

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Anfangskraft

Vertikaler Strecksprung mit AusholbewegungKappa-Verhältnis: Fläche 2 zu Flächen 3 und 4(nach Hochmuth optimal zwischen 0,3 und 0,4)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Anfangskraft

Vertikaler Strecksprung mit ungünstigemKappa-Verhältnis

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus:Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip des optimalenBeschleunigungsweges

Definition:

Bei Körperbewegungen, mit denen einemöglichst hohe Endgeschwindigkeit erreichtwerden soll, ist ein optimal langerBeschleunigungsweg auszunutzen. Dabeisollte der geometrische Verlauf desBeschleunigungsweges geradlinig oderstetig gekrümmt sein.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip des optimalenBeschleunigungsweges

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Entwicklung der Kraft und des Kraftstoßes (Impulses) beiunterschiedlichen Beschleunigungszeiten (schematisiert)

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

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Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der optimalen Tendenz imBeschleunigungsverlauf

Definition:

Die größten Beschleunigungskräfte sollenam Anfang der Beschleunigungsphasewirksam werden, wenn es darum geht,schnellstmöglich hohe Kräfte zu entwickeln.Sollen hohe Endgeschwindigkeiten erreichtwerden, liegen die größten Beschleunigun-gen am Ende des Beschleunigungsweges.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der zeitlichen Koordination vonTeilimpulsen

Definition:

Bei vielen sportlichen Bewegungen ist esmöglich, den Gesamtimpuls durch dasHintereinanderschalten mehrererEinzelimpulse zu erhöhen. Wesentlich istdabei, daß der Impuls durch Abbremsungvon einem Körperteil auf ein anderesübertragen werden kann. Dabei sollen dieBeschleunigungsmaxima der Körperteilezeitlich nacheinander auftreten unddistalorientiert zunehmen.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der zeitlichen Koordination vonTeilimpulsen

Maximierung derKoordination vonTeilimpulsen aufmechanisch-theoretischerGrundlage

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. KritikpunkteAbbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der zeitlichen Koordination vonTeilimpulsen

Koordination von Teilimpulsen für denHandballschlagwurf (Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abb

ildun

g au

s: R

oth

& W

illim

czik

, 199

9

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Gegenwirkung

Definition:

Das Prinzip der Gegenwirkung besagt, daßbei Bewegung im freien Fall oder Flug dieBewegung einzelner Körperteile notwen-digerweise die Gegenbewegung andererKörperteile zur Folge hat. Dieses beruht aufdem dritten Newtonschen Gesetz (actio etreactio).

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Biomechanische Prinzipien

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Prinzip der Impulserhaltung

Definition:

Das Prinzip der Impulserhaltung beruht aufdem Drehimpulserhaltungssatz. Danachbleibt der Drehimpuls einer Bewegungkonstant, wenn keine äußeren Kräfte wirken.Diese Gesetzmäßigkeit erlaubt einemSportler die aktive Kontrolle seiner Dreh-geschwindigkeit.

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Drei Schritte der Modellbildung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

1. Modellbildung (Konstruktionsphase)

2. Empirische Modellüberprüfung (Evaluierungsphase)

3. Modellsimulation (Experimentelle Phase)

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte © 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Mechanisch-theoretischeModellbildung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

Modell für das Rennrodeln; am Schwerpunkt vonSchlitten und Fahrer in der Bewegungsebenewirkende Kräfte

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Abbildung aus: Roth & Willimczik, 1999

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Mechanisch-theoretischeModellbildung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Vergleich der zeitlichen Abweichungen zwischenModellrechnung (Polygonzug) und Bahnrekordlauf (Abzisse) inZehntelsekunden. S1-S8=aufeinanderfolgendeStreckenabschnitte mit unterschiedlichem Gefälle undverschiedenen Kurvenradien

Abbildung aus: Willimczik, 1989

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Mechanisch-theoretischeModellbildung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Änderung der Gesamtzeit bei Veränderung der numerischenWerte der mechanischen Faktoren

Größe ÄnderungResultierende Änderungder Gesamtzeit

Gewichtskraft + 10 kg -0,25 bis -0,35 s

Anfangsgeschwindigkeit + 1 m/s -0,6 s

Reibungskoeffizient + 10 % +0,25 bis +0,30 s

Luftwiderstand + 10 % +0,45 bis +0,70 s

Tabelle aus: W

illimczik, 1989

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Empirisch-statistischeModellbildung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Teilweiten W1-4 der Weitsprungweite W (nach Ballreich, 1980)

Abb

ildun

g au

s: R

oth

& W

illim

czik

, 199

9

© 2002 Dr. D. Pollmann, Universität Bielefeld, Abt. Sportwissenschaft

Empirisch-statistischeModellbildung

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Für die Erklärung einer Weitsprungweite aufgrund vonacht Merkmalen ergibt sich für einen linearen Ansatz:

y = b0 + b1x1 + b2x2 + ... + b8x8^

In dieser Gleichung bedeuten:

y = aufgrund der Gleichung berechnete Weitsprungweite

x1-x8 = Ausprägung der berücksichtigten Merkmale

b1-b8 = die Gewichtung, mit denen die Merkmals- ausprägungen x1-x8 in die Gleichung eingehen

y = 27,7-15,4x1-41x2-4,3x3-0,009x4-20x5+0,8x6- 0,04x7+5x8+4,1x1

2+59,3x22+2,9x3

2+0,0003x42+3,5x5

2- 1,4x6

2+0,0005x72-2,7x8

2

Regressionsgleichung zur Vorhersage der Weitsprungweite:^

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Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik

- letzlich eine mechanische Betrachtungsweise

- durch Motorik (Innenaspekt) zu ergänzen

- keine Ganzheitlichkeit

- Übersetzung in Praxissprache

Biomechanische Betrachtungsweise nicht überschätzen

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

- externe Validität der Modellsimulation

Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

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Kritikpunkte

Einführung in die Bewegungswissenschaft - Grundlagen des AB II

Komplex A: Bewegung und Motorik

Literatur:

Willimczik, K. (1999). Die biomechanische Betrachtungs-weise. In: Roth, K. & Willimczik, K. Bewegungs-wissenschaft. Reinbek: Rowohlt. S. 21-73

1. Definition2. Kinematik2.1 Grundgrößen

2.1.1 Translation2.1.2 Rotation

2.2 Kinemetrie

2.3 Bestimmung des KSP

3. Dynamik3.1 Grundgrößen

3.1.1 Translation

3.1.2 Rotation

3.2 Dynamometrie

4. (Bio-)Mechanische Erklärungen4.1 Mechanische Gesetze

4.2 Biomechanische

Prinzipien

4.3 mechanisch-

theoretische Modell-

bildung

4.4 empirisch-statistische Modellbildung

5. Kritikpunkte

Thema: Die Biomechanische Betrachtungsweise

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