חוקים בסיסיים של המכניקה הקלאסית
חוק האינרציה גוף נשאר במצב של תנועה אחידה כל עוד שום כוח לא פועל עליו. דוגמא: רכב נמצא במנוחה על הכביש. על מנת לשנות מצב זה, כוח חייב לפעול על הרכב.
אם הרכב נמצא בתנועה, פועלים עליו כוחות פעילים חיצוניים (עמידות רוח וחיכוך). כוחות שיכולים להאיץ רכב הם מנוע ומשופע למטה. חוק ההאצה שינוי התנועה פרופורציונאלי לכוח הפועל על הרכב ומתרחש בכיוון בו פועל אותו כוח.
חוק זה קובע כי יש צורך בכוח להאצת גוף. חוק התנגדות כוח פועל מייצר תמיד כוח הפוך באותו גודל. בספרות לעתים קרובות מוצאים את המונח actio = reactio. החוק השלישי הזה של המכניקה הקלאסית אומר שהכוח המופעל סביב גופו של האדם או אובייקט בתנועה מייצר כוח נגד.
עקרונות ביו-מכניים
באופן כללי, העקרונות הביו-מכניים מובנים כמשמעותם ניצול חוקים מכניים לאופטימיזציה של ביצועי ספורט. יש לציין כי עקרונות ביו-מכניים אינם משמשים לפיתוח טכניקות, אלא רק לשיפור טכניקות (ראה פוסברי פלופ באתלטיקה). העקרונות הביו-מכניים הם:
- עקרון הכוח הראשוני המרבי
- עקרון מסלול התאוצה האופטימלי
- עקרון תיאום דחפים חלקיים
- עקרון ההדדיות
- עקרון הרתיעה הסיבובית
- עקרון שימור המומנטום
הגדרות
מרכז הכובד של הגוף (CSP): מרכז הכובד של הגוף הוא הנקודה הפיקטיבית שנמצאת בגוף או מחוצה לו. לכל הכוחות הפועלים על הגוף השפעה זהה ב- CSF. זוהי נקודת הפעולה של כוח הכבידה.
בגופים נוקשים ה- CPG נמצא תמיד באותו מקום. עם זאת, זה לא המקרה בגופי אנוש עקב עיוות. אינרציה: האם רכושו של גוף להתנגד לכוח תוקף.
(מכונית כבדה מתגלגלת במורד מהר יותר מאשר קלילה באותו נפח). כוח F = m * a: כוח פירושו תאוצה המונית x. כוח הפועל על גוף גורם לשינוי מיקום.
לכן מכוניות כבדות יותר זקוקות למנועים חזקים יותר כדי להאיץ באותה מהירות. דחף p = m * v: הדחף הוא תוצאה של מסה ומהירות. זה מתברר בעת ההגשה טֶנִיס.
אם המסה (משקל המחבט) גבוהה, מהירות הפגיעה לא צריכה להיות גבוהה כמו עם מחבט קל כדי להשיג את אותו האפקט. מומנט M = F * r: המומנט הוא ההשפעה על גוף שמוביל לתאוצה של הגוף סביב ציר סיבוב. רגע האינרציה המוני I = m * r2: מתאר את האינרציה בעת שינוי תנועות סיבוביות.
רגע סיבוב של אינרציה L = I * w: האם הסיבוב מצב של גוף. המומנטום הזוויתי נוצר על ידי כוח הפועל בצורה אקסצנטרית ונובע מרגע האינרציה המוני ומהירות הזווית. עבודה W = F * s: כדי להאיץ גוף, העבודה מורכבת.
מוגדר ככוח הפועל לאורך מרחק מסוים. אנרגיה קינטית: האם האנרגיה הכלולה בגוף נע. אנרגיית מיקום: האם האנרגיה הכלולה בגוף מורם.
