ביומכניקה היא מדע התנועה של גוף חי, כולל איך שרירים, עצמות, גידים ורצועות פועלים יחד כדי לייצר תנועה. ביומכניקה היא חלק מהשדה הגדול יותר של קינסיולוגיה, במיוחד התמקדות במכניקה של התנועה. זהו מדע בסיסי ויישומי, המקיף את המחקר ואת השימוש המעשי בממצאיו.
ביומכניקה כוללת לא רק את מבנה העצמות והשרירים ואת התנועה שהם יכולים לייצר, אלא גם את מכניקת זרימת הדם, תפקוד הכליות, ותפקודי גוף אחרים. האגודה האמריקאית לביומכניקה טוענת כי ביומכניקה מייצגת את יחסי הגומלין הנרחבים בין מכניקה למערכות ביולוגיות. ביומכניקה בוחנת לא רק את גוף האדם, אלא גם בעלי חיים ואף מרחיב את הצמחים ואת פעולתם המכנית בתוך התאים.
דוגמאות: ביומכניקה של squat כולל שיקול של המיקום ו / או התנועה של כפות הרגליים, הירכיים, הברכיים, הגב הכתפיים והזרועות.
אלמנטים של ביומכניקה
- סטטיקה: לומדים מערכות הנמצאות בשיווי משקל, במנוחה או לנוע במהירות קבועה.
- דינמיקה: לימוד מערכות הנעות בתאוצה ובהאטה.
- קינמטיקה: תיאור השפעת הכוחות על מערכת, דפוסי תנועה הכוללים שינויים ליניאריים וזווניים במהירות לאורך זמן. מיקום, תזוזה, מהירות והאצה נלמדים.
- קינטיקה: ללמוד מה גורם תנועה, כוחות ורגעים בעבודה.
ביומכניקה של ספורט
ביומכניקה של ספורט בוחנת תנועה אנושית במהלך פעילות גופנית ובספורט. הפיזיקה והחוקים של מכניקה מוחלים על ביצועים אתלטיים.
- ביומכניקה יכול להיות מיושם על יחידים, ניתוח תנועותיהם אימון אותם לתנועה יעילה יותר במהלך פעילות גופנית ותנועה הספורט. הילוך ריצה של הפרט או גולף התנופה ניתן לצלם והמלצות גרם להם לשנות ולשפר אותו.
- ביומכניקה ניתן להשתמש בעיצוב של ציוד ספורט, בגדים, נעליים, ואת השדות ומתקני שבו הם שיחקו ספורט. נעל יכול להיות מתוכנן עבור הביצועים הטובים ביותר עבור רץ באמצע הבינוני או מחבט על האחיזה הטובה ביותר.
- ביומכניקה יכולה ללמוד טכניקות ספורט ומערכות אימון ולפתח דרכים להפוך אותן ליעילות יותר. זה יכול לכלול מחקר בסיסי כיצד משפיע על היד בתנועת הנעה. הוא יכול להציע ולנתח טכניקות אימון חדשות על בסיס הדרישות המכניות של הספורט, שמטרתן ביצועים טובים יותר.
- ביומכניקה יכול להיות מיושם ללמוד את הסיבות, טיפול ומניעת פציעות ספורט. מחקר מנתח את הכוחות בעבודה שיכול להוביל נקע בקרסול ואיך עיצוב נעליים או משטח המשחק עשוי להפחית את הסיכון לפציעה.
קריירה בביומכניקה
המומחים בתחום הביומכניקה כוללים:
- מדע ביולוגי: מחקרים על ביומכניקה של בני אדם, בעלי חיים, תאים וביולוגים.
- פעילות גופנית וספורט: יישום ביומכניקה לביצועי אנוש באתלטיקה.
- מדעי הבריאות: חקירת סיבות, טיפול ומניעת פציעה ושימוש ביומכניקה לעיצוב תוכניות שיקום וציוד.
- ארגונומיה וגורמים אנושיים: החלת ביומכניקה על ממשקי אדם-מכונה, על עיצובים ותהליכים פונקציונליים במקום העבודה.
- הנדסה ומדעים יישומיים
מאסטרים של מדע או דוקטורט בקינסיולוגיה יכולים להוביל לקריירה בתחום הביומכניקה, כגון מחקר ועיצוב על ידי חברות ספורט, מחקר וספורט אתלטי, בדיקות במקום העבודה ועיצוב ממשקים בין בני אדם וציוד.
סטודנט לביומכניקה יעשה קורסים בפיסיקה, ביולוגיה, אנטומיה, פיזיולוגיה, מתמטיקה וסטטיסטיקה. ציוד מעבדה משומש כולל לוחות כוח, אלקטרומיוגרפיה, מהירות גבוהה וידאו ניתוח מערכות ניתוח, ציוד digitizing, accelerometers, חיישני לחץ, potentiometers, תוכניות ניתוח מחשב ותוכניות דוגמנות.
אגודות מקצועיות לביומכניקה
- האגודה הבינלאומית לביומכניקה
- האגודה האמריקאית לביומכניקה
- האגודה הבינלאומית לביומכניקה בספורט