رابطة الاكاديميين العرب

أخر الاخبار

  • توضيح بعض المفاهيم الميكانيكية المرتبطة بعلوم الرياضة

    القسم:المقالات العلميةمقال: أ.د صريح عبد الكريم الفضلي نشر بتأريخ :16-10-2016, 13:53 طباعة المشاهدات: 2894

     

    توضيح بعض المفاهيم الميكانيكية

    المرتبطة بعلوم الرياضة

    محاضرة نوعية مقدمة للمؤتمر العلمي الاول

    كلية التربية قسم التربية البدنية وعلوم الرياضة – جامعة الكوفه

    اعداد

    أ.د صريح عبد الكريم الفضلي

    كلية التربية البدنية وعلوم الرياضه

    جامعة بغداد

    2016  م

    سنحاول في هذه المحاضرة ان نتطرق الى مفهوم واحد في كل علم من علوم الرياضة وبشكل مختصر ، لان كل مفهوم يمكن ان يكون محاضرة موسعه في كل مجال مستقبلا لذا سنتكلم عن:

    المفاهيم العلمية المتداولة

    v    البايوميكانيك

    v    البايوميكانيك والتدريب

    v    البايوميكانيك والتعلم الحركي

    v    البايوميكانيك والفسلجة الرياضية

    v    البايوميكانيك والاختبارات

    • •        البايوميكانيك
    • •         المطلق والنسبي:
    • •             هذان المصطلحان ذكرته الكثير من الكتب الاجنبية والعربية، وكل فسره من وجهة نظره الخاصة دون التطرق الى مديات استخدامه في المجال التطبيقي؟وارى من الضروري توضيح هذين المصطلحان ليكون استخدامهما صحيحا من قبل الباحثين والاخوة الاساتذة المختصين.
    • •         المحاور(الاحداثية الابعاد) العمودية والافقية والعميقة هي  خطوط وهمية متعامدة  في مركز ثقل الجسم عند وقوف الانسان الاعتيادي ، وتكون هذه المحاور  متعامدة ايضا في مفاصل الجسم المختلفة عند حركة اجزاء الجسم المرتبطة بهذه المفاصل ويمكن ان تعزي حركة الاجزاء المتفصلة بهذه المفاصل الى هذه المحاور، اي ان اجزاء الجسم تدور حول هذه المفاصل والتي تعد محاور دوران ،وعندما نقول مفصل الركبة  مثلا  فاننا نقصد به محور الدوران الذي يدور حوله الساق فقط ، وعندما نقول مفصل الورك فاننا نقصد به محور الدوران الذي يدور حوله الفخذ عندما يكون الجذع ثابت ويكون محور دوران للجذع عندما يكون الفخذ ثابت وهكذا لباقي المفاصل ( محاور الدوران) اذ تصبح نقطة مركز ثقل الجسم او مراكز ثقل اجزاء الجسم الاخرى  تدور حول هذه المفاصل التي هي  محاور دوران؟  ماذا  نستنتج من ذلك ؟
    • •         هل يمكن ان نسمي الزاوية  بأسم مفصل الدوران ،، مثل نقول زاوية المرفق او زاوية الركبة او زاوية الورك ؟
    • •         هل يمكن ان نطلق مصطلح السرعة الزاوية باسم المفصل مثل نقول السرعة الزاوية للركبة او للمرفق او للورك ؟
    • •         وهل يمكن ان نقيس السرعة المحيطية لنهاية الذراع عند حركتها في مهارة الضرب الساحق مثلا بالاشارة الى طول الذراع الكلي وسرعتها الزاوية مع العلم ان هناك تغير في طول الذراع وفق مراحل الاداء؟
    • •         ماعلاقة حركة جزء الجسم حول مفصل ما بالانقباض المركزي واللامركزي؟
    • •         هل للانقباض المركزي واللامركزي علاقة بشغل وقدرة العضلة العاملة؟
    • •         كل هذه التساؤلات تحتاج الى اجابة علمية؟

     

     

     

                                                   شكل 1 الزوايا المطلقة لاجزاء الجسم حول المحاور الاحداثية لمرحلة التهيؤ للانطلاق

     

    • •         للاجابة على هذا الموضوع لابد ان نتكلم عن:

    -           الزاوية المطلقة والنسبية:

    -          اتفق العلماء والباحثين على تسمية:" الزاوية التي يقطعها احد اجزاء الجسم  الذي يرتبط بمفصل مشترك مع جزء اخر والتي يتم قياسها وفقا للمحاور المتعامدة التي تلتقي في نفس المفصل ، بشرط ان يتم تثبيت الجزء الاخرالذي يرتبط بنفس المفصل ليتحرك الجزء الاول. بالزاوية المطلقة لجزء الجسم وتسمى الزاوية باسم ذلك الجزء (( مثال: زاوية الفخذ، زاوية الجذع، زاوية الساق. زاوية الكاحل..)) وهذه التسمية تعني الزاوية المطلقة لذلك الجزء الذي يدورحول المفصل القريب دون الاشارة الى دراسة الجزء الاخر المرتبط بهذا المفصل، وغالبا ما يرتبط العمل العضلي على هذه الاجزاء من خلال هذه الزوايا بالعزم العضلي المقاوم لكتلة ذلك الجزء المرتبط بالجاذبية الارضية او ما يضاف اليه  من وزن اليها، لذا يمكن ان نقول تدريب العزوم المطلقة لهذه الاجزاء والتي هي ايضا تعد تدريبات اساسية لتطوير القوة العضلية الزاوية العاملة على تدوير هذه الاجزاء عند اداء مختلف المهارات(اي تدريب القوة وفقا لحركة اجزاء الجسم  في المهارة ذات العلاقة) عندما تدور هذه الاجزاء حول تلك المفاصل مع تثبيت الجزء الاخر.

     

     

     

    شكل 2  مثال لتدريب عزم العضلة الدالية عند حركة رفع الذراع جانبا

    مع تثبيت الجذع ( زاوية مطلقة للعضد)

     

    • •         لذا يجب عدم تسمية الزاوية بنفس اسم المفصل فقط لان المفصل هو محور دوران يدور حوله الجسم او جزء الجسم؟

    v    اما الزاوية النسبية فهي زاوية مشتركة بين المحور الطولي لاحد اجزاء الجسم مع المحور الطولي لجزء الجسم المجاورالمرتبط بنفس المفصل ( محور الدوران) لذا يجب ان لانستخدم  اسم المفصل لتسمية هذه الزاوية لانه محور دوران ، وانما نسمي الزاوية  بالزاوية النسبية للمفصل ،( مثال: الزاوية النسبية للركبة، الزاوية النسبية للورك..) في هذه الحالة فقط نفهم ان هذه الزاوية هي زاوية محصورة بين جزئين متجاورين من الجسم لهما نفس المحور.

     

     

     

     

     

    الشكل 3  الزوايا النسبية والمطلقة للطرف السفلي

    • •         وكما تكلمنا عن وجود عزوم مطلقة عند العمل بالزوايا المطلقة ، كذلك فعند العمل بالزوايا النسبية توجد عزوم مزدوجه. فعند التكلم عن الزاوية النسبية  فيجب التكلم عن القوى المزدوجة عند العمل بهذ  الزاوية او التدريب عليها.
    • •         فحركة جزء حول مفصل تكون بالتناوب مع حركة جزء قريب حول نفس المفصل في مثل هذه الحالة يكون التناوب بعزم القوة للجزء الاول مصحوبة بعزم القوة للجزء الاخر وهذه الحركات ضرورية لاتمام الواجب الحركي وبتوافق مشترك –  وهذه مانطلق عليه القوى المزدوجة، اذا كانت قوى الاحتكاك في هذه المفاصل طبيعية، اي يعني ان تكون تدريبات العزوم لهذه الاجزاء مشتركة وفقا للحاجة منها بالمهارة. مثال ذلك حركة الجذع والفخذ حول مفصل الورك عند اجتياز الحاجز.

     

     

     

    الشكل4 الزوايا المطلقة والنسبية

    -البايوميكانيك والتعلم الحركي

    -         الزوايا المطلقة والنسبية وانتقال الحركة

    v    العزم العضلي يحسب من (قوة العضلة× بعد خط اتجاهها  عن المفصل) وهو المسؤول عن تحريك جزء الجسم حول المفصل، اي ان هذا العزم يتعامل مع كتلة الجزء وطوله لتحقيق سرعة زاوية او تعجيل  زاوي وفقا لقانون نيوتن الثاني للحركات الزاوية  وهو:

     

    v    وسواء كانت الزاوية مطلقة او نسبية، فالعزم هو المسبب لحصول الجسم او جزء الجسم على (السرعة والتعجيل والزخم )الزاوي، وتناسق قيم العزوم بين اجزاء الجسم يعني تناسق انتقال السرعة الزاوية والزخم الزاوي بين هذه الاجزاء، لذا فان

    v    مؤشرالزخوم الزاوية او الخطية وانتقالها بين اقسام الجسم  بقيم متساوية تقريبا يمكن ان يشير الى انتقال حركي مثالي بين هذه الاقسام او الاجزاء ويعتبر هذا المؤشر مقياس كمي للنقل الحركي وليس نوعيا كما يشير اليه علماء التعلم الحركي.

     

     

    شكل5

    الزواي المطلقة والنسبية وانتقال الزخوم بينها

     

    • •         وهذا المبدأ يقودنا الى تدريبات القوة المطلقة والنسبية وفقا لهذه الزوايا ، اذ ان هذه التدريبات في حقيقة الامر هي تدريبات عزوم مطلقة ونسبية ، فالعزوم المطلقة ترتبط بالزوايا المطلقة والعزوم النسبية ترتبط بالزوايا النسبية.
    • •         ان تحقيق العزم المطلوب يرتبط بمبدأ التقلص المركزي للعضلة الذي يرتبط بالواجب الرئيسي للحركة ، اي يجب ان يتخذ الجسم او جزء الجسم الوضع المناسب لتهيئة العضلة بأداء تقلص لامركزي(سالب) ثم اداء تقلص مركزي موجب دائما وهذا ما يحقق العزم المحصل لأي مجموعة من العزوم ، وهذا يتطلب مشاركة جميع اجزاء الجسم التي لها القدرة على المشاركة بالجهد الاقصى لها، اي ان مجموع الناتج النهائي للعزوم يعبر عن مجموع الحدود القصوية لعزوم الاجزاء لتحقيق الهدف من المهارة ، وهذا يعني مشاركة العزم الاكبر ثم الاصغروفق تسلسل الحركة من الكتلة الاكبر الى الاصغر.
    • •         في تجربة عملية اجراها الباحث، لاثبات حقيقة تسلسل حركة اجزاء الجسم والنقل الحركي بينها  وباستخدام  (EMG ) والتحليل الحركي للضرب الساحق بالطائرة ، حصلنا على انه العضلات الكبيرة هي من تتقلص اولا ثم الاقل.. لاحظ النتائج الاتية :

     

     

     

    -        الزوايا المطلقة و تقييم الاداء المثالي:

    • •         يمكن ان تكون قيم الزوايا المطلقة لاجزاء الجسم نهاية تنفيذ القسم الرئيسي مؤشرا  للاداء المثالي اذا ما توافقت

       

      مع زاوية الهجوم وزاوية انطلاق المقذوف (سواء كان المقذوف اداة او جسم) ونحن نعلم ان غالبية المهارات التي ينفذها جسم الانسان هي عبارة عن مقذوفات: لاحظ الشكل 6

     

        

           

     

    الشكل 6

    تكامل الزوايا المطلقة لاجزاء الجسم العاملة بالقسم النهائي من الحركة

    يدل على تكامل الاداء والدفوع باتجاه الحركة

     

     

     

      

     

    الشكل 7

    ظاهرة انتقال الزخم بين اجزاء الجسم في المطرقة

     

     

    v    تناسق الدفوع بين الدفع اللحظي بالرجل مع العزوم المطلقة بالطرف العلوي او العكس:

     

        عند الدفع بالرجل ( كدفع لحظي) كما بالوثب الطويل مثلا  او دفع بالذراعين  عند القفز على منصة القفز بالذراعين بالجمناستك مثلا، فان الرجل الحرة (القائدة) والجذع والذراعين بالوثب الطويل، والرجلين  والجذع بالقفز على المنصة الذراعين ستتحرك من خلال مفاصلها كحركة زاوية مطلقة بسبب عزوم العضلات العاملة على المفاصل المعنية ، ومن اجل ان تكون هذه العزوم فعاله يجب ان تكون قيمة العزم  اللحظي مقاربة الى قيمة الدفع اللحظي من خلال القانون الاتي:

    كفاءة الدفع = (القوة اللحظية للطرف العلوي ÷ الدفع اللحظي) ×100

    ويمكن قياس نفس الكفاءة بالقدرة اللحظية النهائية والابتدائية لاحظ الشكل 7

     

     

     

     

     

    الشكل 7

    الدفع والعزم اللحظي بالجمناستك والعاب القوى

    يمكن ان تكون نتيجة نناسق الدفوع مؤشرا للاداء المهاري الجيد عند تقييم المهارة.

    -         قياس كفاءة انسيابية الحركة:

    -         اعتمد الباحث في صياغة قانون كفاءة الانسيابية وتطبيقه في المجال الرياضي على قانون  كفاءة المحولة الكهربائية والذي ينص على ان كفاءة المحولة يمكن قياسها من تقسيم عدد لفات الملف الخارج على عدد لفات الملف الداخل ×100 %، اذ كلما كانت النتيجة قريبه من (1) عدد صحيح كان كفاءة المحولة عالية. وهذا القانون اعطى فكرة للباحث في امكانية تطبيقها لقياس كفاءة الانسيابية بدلالة الزخم الخطي الخارج (النهائي) والزخم الخطي الداخل (الابتدائي) اللذين يمكن قياسهما من خلال التصوير والتحليل الفيديوي  وقسمة الزخم النهائي على الزخم الابتدائي% 100× بين لحظات التحضير والاداء النهائي.

    -         كفاءة الانسيابية = الزخم النهائي ÷ الزخم الابتدائي %100×

    -         وكلما اقترب الناتج من (1) عدد صحيح يعني ان الانسيابية باعلى كفائه.

    -         مثال: اذا كان الزخم الخطي الخارج هو 385 كغم.م/ث للاعب الوثب العالي لحظة الدفع و الزخم الداخل هو 420 كغم.م/ث لحظة الاقتراب فيمكن قياس كفاءة انسيابية هذا اللاعب كما يأتي

    -         كفاءة الانسيابية = (الزخم النهائي ÷ الزخم الابتدائي100)×%)} (اي كتلة الجسم في سرعته عن الانطلاق ÷ كتلته × سرعته الاقتراب) ×100{  

    -                    =  (385 ÷420100%                                        

    -                    =                     0.91          

    -         هذه النتيجة تدل على امتلاك لاعب الوثب العالي كفاءة عالية بانسيابيته وقدرة عالية على الاحتفاظ نسبيا بقصوره الذاتي لاحظ الشكل 8

     

     

    الشكل 8

    كفاءة الانسيابية

    ان النتائج المستخلصة من قانون كفاءة الانسيابية تعطي للباحثين المهتمين ببحوث التعلم الحركي وسيلة جديدة وسهله للحكم على حدوث التعلم الصحيح للحركات ذات العلاقة بالانسيابية الصحيحة للحركات الرياضية واجراء المعالجات الاحصائية التي يتم قياسها بهذا القانون وبشكل منطقي وعلمي.

     

    -         البايوميكانيك والتدريب الرياضي:

    -         قانون السرعة النسبية:

    السرعة النسبية وهي سرعة متجهة تعني سرعة جسم نسبة لجسم اخر وقانونها (س12)

    v   في حالة سرعة الجسمين باتجاه واحد( اشارة موجبة لكليهما)(راكضي بريد)

    v   او سرعتين الجسمين باتجاهين مختلفين(اشارتين مختلفتين بينهما)(لاعبين بكرة القدم للاستحواذ على الكرة)

    v   او سرعة جزء من الحركة بالنسبة الى الحركة الكاملة(سرعة خطوة واحدة بنسبة الى مجمل السرعة)

    v   او سرعة الجسم بالاداء بالنسبة الى سرعة الجسم بدون اداء(سرعة اقتراب مع سرعة بدون اقتراب) او سرعة لاعب كرة قدم بالكرة الى سرعته بدون كرة.

     

     

    v     مفهوم السرعة الحرجة( م/ث)  Critical speed

    v    السرعة الحرجة: اعلى سرعة لللاعب يمكنه الاستمرار بها دون استنفاذ الجهد ودون العتبة اللاكتيكية ( من الناحية النظريه).

    v    قانون السرعه الحرجة هو:

    v    السرعة الحرجة =( م 2 – م1)÷(زمن م 2 –زمن م1)

    م1 =المسافة الاولى             م 2 = المسافة الثانية

    v    الناتج هو السرعة التي تستخدم في التدريب لتطوير التحمل الخاص سواء في الركض( جميع الالعاب التي يدخل الركض كحركه اساسية بها) او السباحه

    مثال تطبيقي:

    اذا كان زمن 50متر لسباح هو 31ث ، وزمن  400م سباحة هو 291ث (بمعدل سرعه 1,37م/ث) ، اوجد السرعة الحرجة واستخدمها لتدريب التحمل الخاص لهذا السباح؟

    س ح =( م 2 – م1)÷(زمن م 2– زمن م1)

          = ( 400م – 50م ) ÷ (  291ث – 31ث)

          =350÷ 2601.35 م/ث

    يمكن استخدام CSS   المحسوبه لتحديد ازمان التدريب الهوائي وكما يأتي:

    400 ÷ 1.35 = 296.3ث (1,35م/ث)

     اي ( 4. 56. 3دقيقة) بشدة 100% من CSS   ويمكن استخدام اي شدة اخرى اقل من القصوية وفقا للطرق التي تم التطرق اليها؟

    يمكن تطبيق نفس المثال السابق لركض 400 متر بزمن 52 ثانية ، وركض 50 متر بزمن   6,70 ثانية.

    اي ان السرعة الحرجة يمكن ان تعبر عن السرعة الخاصة للمهارة التي يستنفذ الجهد خلالها

    v   نظرية القدرة في التدريب الرياضي

    عندما يرتبط الشغل بالزمن المنجز ، فأن ذلك يعبر عن القدرة المنجزة ، إذن يمكن إن تكون القدرة مساوية  للطاقة المنجزة ويمكن حساب الشدة المطلوبة من الزمن القصوي باستخدام معادلة القدرة ذاتها: قانون القدرة = كغم × م2 ÷ ن3  ، اذ ان اللجؤ الى هذه المعادلة في تحديد شدة الركض هي اكثر دقة من تحديد الشدة بالطريقة المستخدمه حاليا ، وذلك لان في هذه المعادلة تراعى القوة التي تميز كل رياضي عن الاخر بالاضافة الى فروقات اوزانهم، وهذه الفروقات لم تراعي بتحديد الشدة المستخدمة من قبل المدربين العراقيين لمختلف تدريبات الركض

    v    وقانون القدرة اعلاه اشتق مما يأتي:

     

    اشتق هذا القانون وفقا لما يأتي:

    قدرة = ق × م ÷ ن  .......(1)                 وبما ان      ق  = ك جـ

    بالتعويض بالمعادلة  (1)        فالقدرة   =  ك× جـ × م ÷ ن..... (2)

    بما ان  جـ   =  س/ن      بالتعويض عن (جـ) بالمعادلة(2)

     القدرة = ( ك× س/ن × م) ÷ ن.....   (3)        

    اذن      القدرة   =   ك ×م2  ÷ ن3 ...... (4)

    • •         لتوضيح استخدام هذا القانون نضرب المثال الاتي:

    - لاعب 100 متر كتلته (79كغم) وزمنه القصوى في هذه المسافة هو (10 ثانية ) وهو يمثل الشدة القصويه له (100%) وأريد لهذه العداء التدريب بشدة 90% وبتكرار ( 3 مرات لهذه المسافة) فان تحديد الشدة بالطريقة المعروفة في التدريب يكون بقسمة الزمن القصوى على الشدة المراد التدريب عليها وتكون بذلك:

    • •         10 ثانية ÷ 0,90 = 11,11 ث هذا الزمن يمثل بشدة 90%
    • •         فلو  كان الرياضيين متساويين بالانجاز ومختلفة بمستويات قوتهم واوزانهم ،فان هذه الشدة لايمكن ان تخدم صاحب القوة الاكبر او الوزن الاكبر

    لذلك نستخدم قانون القدرة لتحديد شدة تدريب الركض وكما يأتي:

    • •         القدرة = 70 × (100)2  ÷(10)3

                 = 700 واط    تمثل  100% من قدرته

    90% من هذه القدرة   = 700×0,90       =630  واط

    لايجاد الزمن الذي يقابل هذه القدرة هذه نستخدم نفس معادل القدرة الاولى

    630= 70 ×(100)2    ÷  ن 3         ن= 10,36 ثانية تمثل 90% من الشدة

    وهذه الشدة هي غير الشدة المحسوبة بالطريقة المستخدمه اعلاه والتي تساوي 11,11 ث واستخدام هذه الطريقة بلاشك سوف يعطي اقتصادية وتاثير فعال في التدريب والحصول على الانجاز.

    v    البايوميكانيك والاختبارات والقياس:

    -         نظرية القدرة في الاختبارات

    -         اختبار مؤشر التعب (دليل التعب) من خلال القانون الاتي:

    -         مؤشر التعب = (اقصى قدرة - اقل قدرة )÷ مجموع الازمان

    -         من خلال  نفس قانون  القدرة  = كغم × م 2÷ ن3

    -         ونطبق قانون القدرة على  المثال الاتي:

    -         وصف الاختبار:

    -         الركض القصوي 6 مرات لـ 35 متر ، راحة بينهما 10 ث.

    -         قياس كتلة اللاعب.

    -         القياسات الاخرى

    -         - السرعة ( م/ث)  - التعجيل   ( م /ث/ث)    - القوة   ( ك ج )

    -         - القدرة   ( نت / م/ث)     او    ( كغم . م2 ÷ ن 3)

    -         فاذا كان زمن قطع اول 35متر هو                 4.52 ث

    -         =                 =       ثاني     =                 4.75 ث

    -         =                 =       ثالث     =                 4.95 ث

    -         =                 =       رابع    =                 5.21 ث

    -         =                 =       خامس  =                 5.46 ث

    -         =                 =       سادس  =                 5.62 ث        

    -         وبتطبيق قانون القدرة تكون القدرة لاول مسافة هي      1008 واط

    -         للمسافة الثانية                                                   869 واط       

    -         للمسافة الثالثة                                                   782 واط      

    -         للمسافة الرابعة                                                  658 واط

    -         للمسافة الخامسة                                               572 واط

    -         للمسافة السادسة                                               525 واط

    -         اقصى قدرة    1008 واط             اقل قدرة    525 واط

    -         المتوسط الحسابي للقدرات  736 واط

    -         دليل التعب = اكبر قدرة – اقل قدرة   ÷ مجموع الازمان

    -                     =1008 واط – 525 واط  ÷ 30.48 ث

    -                     = 483 واط ÷ 30.48 ث

    -                     =15.8  واط/ث

    -         اذا كان مؤشر التعب اكبر من 10 واط/ث فان ذلك دليل الى حاجة الرياضي لتطوير قابليته اللاكتيكية. (لماذا)

    -         - اما اذا كان المؤشر اقل من 10 واط/ث فان القابلية اللاكتيكية للرياضي جيدة وبالتالي انجازه جيد.(لماذا)

    -          هذا الاختبار يصلح لجميع الالعاب بدون استثناء لتقدير مستوى التحمل العضلي الخاص.

     

     

    v   البايوميكانيك والفسلجه الرياضية:

    المؤشرات البيوميكانيكية المرتبطة بالمؤشرات الفسيولوجية

       مصطلح الكفاءة العضلية او كفاءة الليفه العضلية  ، يعني قياس اقتصاد الليفة العضلية ، وهذا بمعناه ان الليفة العضلية  الكفء ستتطلب طاقة اقل لاداء مقدار معين من العمل مقارنة بالالياف الاقل كفاءة، وعمليا يتحقق ذلك من خلال قسمة ناتج الشغل المبذول (جول) على كمية الطاقة المستخدمة (سعرة). كيف يتم ذلك؟

    • •         الشغل والقدرة
    • •         يعرف الشغل  بالعمل الناتج من القوة في المسافة
    • •         العمل ( الشغل) = القوة × المسافة    ، لذا
    • •         فعند بذل قوة 50 نيوتن ( 5 كغم) لقطع مسافة (2 متر) فان ناتج الشغل العضلي  = 100 نت.متر( جول) ، او 10  كغم.متر على ذلك فهناك جدول تحويل القياسات الشائعه الى مايقابلها من الوحدات الميكانيكية:

     

     

     

    -         أن مجمل الطاقة القادمة من مخزون الجسم من الكربوهيدرات لا تتجاوز 2000 كيلو سعر حراري، معظمها يأتي من جلايكوجين العضلات، بينما يصل مجموع الطاقة الممكن الحصول عليها من الشحوم المخزنة في الجسم إلى قرابة 100 ألف كيلو سعر حراري، وهي طاقة تكفي الشخص من الناحية النظرية لأن يركض 30 سباقاً للماراثون بشكل متواصل

    • •    الشغل فيزيائياً كمية غير متجهة تقاس بوحدة ”الجول“ ويعرف الجول بانه“ مقدار الشغل المبذول عندما تقوم قوة ثابتة مقدارها  1 نيوتن بازاحة جسم ما مسافة  1 متر واحد باتجاه تاثير القوة“.
    • •          ويقال ان لدى هذا الجسم طاقة تقاس هي الاخرى بوحدة الجول ، وتصنف الطاقة الميكانيكية الى طاقة حركية وطاقة وضع (كامنه) ، فطاقة الحركة لجسم تعرف بقدرته على بذل شغل بسبب حركته . فإذا كانت كتلة الجسم m  وسرعته حركته v فإن طاقته الحركية تعطى بالمعادلة الاتية:Kinetic.E                                              
      • Ek = ½ m v 2

    -            أما طاقة الوضع (الكامنة) لجسم فتعرف بقدرته على بذل شغل بسبب وجوده في موضع يمكنه من بذل ذلك الشغل  فمثلا إذا كان الجسم على ارتفاع h  من سطح الأرض وترك ليسقط سقوطاً حراً فإن الشغل المبذول في السقوط يساوي قوة جذب الأرض للجسم (أي وزن الجسم w) مضروبا في مسافة السقوط h ، أي إن طاقة الوضع تعطى بالمعادلة الآتية: 

    -             Potential . E

    -         E p =wh                E p  = m g h             

    -                 حيثh  ارتفاع الجسم ،m  كتلة الجسم ،g الجاذبية الأرضية

    -         وبالنسبة للقدرة Power  فتعرف بأنها معدل بذل الشغل بوحدة الزمن وتقاس بالجول  / ثانية ،او  الواط  

    -         P=w/t         =F d /t

    -         وحدة قياس الجهد البدني من الناحية الفسيولوجية هي السعرة

    -         وكل 1  سعرة  تعادل   4.2 جول.

    -         كل جول هو      نيوتن × متر

    -         اي ان كل سعرة تعمل على دعم بذل شغل او طاقة حركية تعادل   4.2  جول. ومعنى الجول هو بذل قوة معينة(نيوتن) لتزيح جسما مسافة  محددة( متر) ووحدة قياسة ( نيوتن. متر).

    -         اي اذا بذل رياضي 300  جول عند اداء قفزه او جهد بدني معين فان سيستهلك  71.43 سعره وبالمقابل اذا صرف رياضي ما 120 سعرة عند اداؤه جهد معين فانه يبذل  504   جول

    -         كيف يمكن ان يكون التدريب الرياضي يتناسب مع السعرات المصروفة

    -         مؤشر الصحة والنمو بدلالة الطاقة الحيوية والطاقة الميكانيكية

    —            نفرض أحد اللاعبات وزنها50  كغم ، نسبة الدهون في جسمها هو 20 %  ، يبقى 40 كغم كتلة خالية من الدهون ، ونفرض ان كمية الطاقة اليومية هي 1500  سعرة حرارية (6.30 كيلو جول)؟

    —            فاذا كان تكلفة التدريب اليومي(1ساعة/ يوم)= 600 سعرة حرارية(تعادل 2.520 كيلو جول)    فالطاقة الباقية   600-1500 =900سعرة حرارية (3.780 كيلو جول)

    ولحساب الطاقة المتوفرة لكل 1 كغم من كتلة الجسم خالية من الدهون فهي =

    سعرة 40kg/ 900 = 22.5 سعرة حرارية  أو (95 جول لكل كغم كتلة خالية من الدهون)

    -                       لقد وجد انه عندما ينخفض مستوى الطاقة المتوفر عن معدل الاستهلاك اليومي 30 سعرة (135جول) لكل 1 كغم كتلة خالية من الدهون يؤدي ذلك الى وجود ضعف كبير في وظيفية التمثيل الغذائي والهروموني ، ويمكن ان يؤثر هذا النقص على الاداء والنمو والصحة وذلك لان كل جزيئة ATP   تساوي 30.5 سعره لكل كيلو واحد من الجسم؟

    —  وهذا يمكن ان يكون دليلا للمدربين بمراقبة لاعبيهم من اجل المحافظة على صحة لاعبيهم.

    —             

    -         طاقة حركة القلب

    -       طاقة حركة القلب يمكن حسابها من نفس قانون الطاقة الحركية    Ek = ½ m v 2

    -       ويمكن حساب كتلة الدم المدفوع من حجم الضربة القلبية من متوسط سرعة تدفق الدم خلال الضربة القلبية في الشريان الابهر 0.40  م/ث)

    -       ( كثافة الدم  1.057  - 1.065  غم / سم 3 ) نستخرج منها كتلة الدم المدفوع، اذ ان الكثافة = الكتلة ÷ الحجم ‘ كما ان حجم الدم المدفوع مقاس ايضا.

    -       ان كبر قيمة طاقة القلاب تعبر عن تغذية دموية كبيرة في العضلات لادامة العمل العضلي.

    تمنياتي ان اكون قد وفقت لاعطاء  معلومات تطبيقية عن البايوميكانيك الرياضي        

    مقالات

    11-11-2017, 11:02 التأثير النفسي والفسيولوجي لمستوى الإضاءة على اللاعبين و المتعلمين الدكتور عايد النصيري -الجامعة المستنصرية-العراق.
    3-11-2017, 10:05 اصابات الكاحل أ.د سميعه خليل محمد
    23-10-2017, 19:19 التوجس من الاتصال د . أمير عبد الهادي عباس

    استطلاع

    كيف تشاهد الموقع

    اهم الاخبار

    الاسماء الأولية المرشحة للمناصب العلمية والادارية في الاتحاد الدولي لعلوم الرياضةالبرنامج الالكتروني لاحتساب نقاط مسابقات العشارياالتقديم على دراسة الماجستير مدفوعة التكاليفاعلان / التسجيل في عضوية الاتحاد الدولي للعلوم الرياضية