Samenvatting PrFysio & Tut F
De wetten van Newton
De wet van inertia
- Als een object eenmaal in beweging is of niet in beweging is, zal het object altijd door
blijven bewegen als er voor de rest geen andere krachten op het object werken. Op aarde
heb je altijd te maken met kracht in de vorm van weerstand, dus dit geldt bijna nooit voor
de aarde
Kracht verandert van richting
- Als je een kracht toevoegt die op dat object werkt, dan zal het voorwerp van richting
veranderen. Hierdoor gaat het voorwerp een andere hoek maken of versnellen /
vertragen.
Actie is het tegengestelde van de reactie
- Als jij op iets duwt, dan duwt het voorwerp terug op jou.
De basiscomponenten van de biomechanica
In de biomechanica kijk je naar beweging. Je kijkt naar het lichaam als een object dat door de
ruimte beweegt. Hierbij kun je kijken naar de volgende aspecten:
- Richting
- Hoek
- Snelheid
- Kracht
- Gewicht
Kracht
- Duwkracht, trekkracht
- Hoek, snelheid, timing, plaats van kracht
- De specifieke vorm van kracht is de druk: positieve druk (explosie) en negatieve druk
(implosie)
Momentskracht (momentum)
- Gewicht en snelheid
- “Traagheid”: als iets een grote massa heeft, dan wil het door blijven gaan.
- Je hebt twee soorten momentum: lineair & angulair (hoek, rotatie)
Momentsarm / hefboom (levers)
Er zijn 3 componenten in het basissysteem die van belang zijn om hefbomen te begrijpen:
- F = Externe kracht: Fz en de massa van het object
- r = Kracht arm: afstand tot het punt van rotatie
- Punt van rotatie
- (Momentum = F * r)
Voorbeeld: als je op een wipwap zit en niet even zwaar bent, dan kun je door de afstand waar je
zit op de wipwap te veranderen om alsnog in evenwicht te komen veranderen.
- Externe kracht: Fz en de massa van degenen die op de wipwap zitten.
- Arm kracht: afstand van waar iemand zit tot het rotatiepunt
- Momentum = arm x kracht
Hiermee bereken je de rotatiekracht die aan elke kant van de wipwap zit. Als deze aan
beide kanten even groot is, zal de wipwap in evenwicht zijn.
,Voorbeeld:
Groene pijl:
- Externe kracht: massa van de bal + Fz
Grijze pijl:
- Arm kracht: de afstand tot het punt van de rotatie (in Newton)
Blauwe pijl:
- De in dit geval links omdraaiende kracht: Externe kracht * arm kracht
Wanneer is de wipwap in evenwicht?
- Als de rechts omdraaiende kracht even groot is als de links omdraaiende kracht. Dus als je
de oranje en rode pijl vermenigvuldigt, dan moet je op dezelfde waarde uitkomen.
Op deze manier kun je verklaren dat je door bepaalde manieren bij dezelfde beweging minder
kracht hoeft te zetten.
- Bij gewichtheffen kun je je armen in een hoek van 90 graden doen en dan flexie, maar ook
in 180 graden en dan flexie. Bij de tweede wordt de kracht van de arm groter (de afstand
tot het punt van rotatie), maar de externe kracht (massa stang + Fz) blijft gelijk. Hierdoor
wordt de momentum (arm kracht * externe kracht) groter dan bij de eerste mogelijkheid
van flexie bij 90 graden.
Balans (stability)
Iets is in balans en stabiel als het weer terugkeert naar zijn originele positie. Je hebt het centrum
van de zwaartekracht en het steunvlak. Het steunvlak wordt bepaald door:
- Oppervlakte
- Afstand
- Gewicht
- Snelheid
Als het centrum van de zwaartekracht binnen het steunvlak valt, dan zal het altijd stabiel zijn. Als
het erbuiten valt, zal je instabiel worden en omvallen, tenzij je snelheid hoog genoeg is
(bijvoorbeeld op de fiets).
Voorbeeld: Als het centrum van de zwaartekracht buiten jezelf ligt, door bijvoorbeeld naar voren
te leunen. Komt het centrum van de zwaartekracht buiten jezelf te liggen en zal je omvallen,
omdat je instabiel wordt. Door een stap naar voren te zetten kun je dit corrigeren. Hierdoor komt
het aangrijpingspunt van de zwaartekracht weer binnen je steunvlak te liggen en zal je “stoppen”
met omvallen.
, De student is in staat om te beschrijven wat een open en gesloten keten oefening inhoudt (B)
Open- en gesloten ketens
Je hebt twee soorten beschrijvingen van bewegingen:
Open ketens: het meest distale segment van het lichaam beweegt vrij in de ruimte.
- Als je bij je arm je hand beweegt in de ruimte (meest distaal van dat segment) dan
beweeg je in een open keten.
Dit is een open keten, want het is een beenbeweging en de benen
kunnen vrij in de ruimte bewegen.
Open keten: ze wil haar armen en benen trainen
Gesloten keten: als ze haar rug had willen trainen. Want dan staan dat
andere been en die andere arm centraal en die staan op de grond
gefixeerd.
De rugsteun zit vast en de voeten bewegen met de plaat mee in de
ruimte en dus is het een open keten.
Gesloten ketens: als het meest distale segment vaststaat en niet beweegt.
- Als je dan zou duwen, dus je jezelf wel, maar blijft je hand of voet staan.
- De omgeving beïnvloedt de vrijheid van het bewegen van het lichaam.
Dit is een gesloten keten, want de voeten zijn het meest distale segment en die
staan vast en kunnen niet in de vrije ruimte bewegen.
Dit is een gesloten keten, de handen zijn het meest distale segment en die zijn
gefixeerd.
De wetten van Newton
De wet van inertia
- Als een object eenmaal in beweging is of niet in beweging is, zal het object altijd door
blijven bewegen als er voor de rest geen andere krachten op het object werken. Op aarde
heb je altijd te maken met kracht in de vorm van weerstand, dus dit geldt bijna nooit voor
de aarde
Kracht verandert van richting
- Als je een kracht toevoegt die op dat object werkt, dan zal het voorwerp van richting
veranderen. Hierdoor gaat het voorwerp een andere hoek maken of versnellen /
vertragen.
Actie is het tegengestelde van de reactie
- Als jij op iets duwt, dan duwt het voorwerp terug op jou.
De basiscomponenten van de biomechanica
In de biomechanica kijk je naar beweging. Je kijkt naar het lichaam als een object dat door de
ruimte beweegt. Hierbij kun je kijken naar de volgende aspecten:
- Richting
- Hoek
- Snelheid
- Kracht
- Gewicht
Kracht
- Duwkracht, trekkracht
- Hoek, snelheid, timing, plaats van kracht
- De specifieke vorm van kracht is de druk: positieve druk (explosie) en negatieve druk
(implosie)
Momentskracht (momentum)
- Gewicht en snelheid
- “Traagheid”: als iets een grote massa heeft, dan wil het door blijven gaan.
- Je hebt twee soorten momentum: lineair & angulair (hoek, rotatie)
Momentsarm / hefboom (levers)
Er zijn 3 componenten in het basissysteem die van belang zijn om hefbomen te begrijpen:
- F = Externe kracht: Fz en de massa van het object
- r = Kracht arm: afstand tot het punt van rotatie
- Punt van rotatie
- (Momentum = F * r)
Voorbeeld: als je op een wipwap zit en niet even zwaar bent, dan kun je door de afstand waar je
zit op de wipwap te veranderen om alsnog in evenwicht te komen veranderen.
- Externe kracht: Fz en de massa van degenen die op de wipwap zitten.
- Arm kracht: afstand van waar iemand zit tot het rotatiepunt
- Momentum = arm x kracht
Hiermee bereken je de rotatiekracht die aan elke kant van de wipwap zit. Als deze aan
beide kanten even groot is, zal de wipwap in evenwicht zijn.
,Voorbeeld:
Groene pijl:
- Externe kracht: massa van de bal + Fz
Grijze pijl:
- Arm kracht: de afstand tot het punt van de rotatie (in Newton)
Blauwe pijl:
- De in dit geval links omdraaiende kracht: Externe kracht * arm kracht
Wanneer is de wipwap in evenwicht?
- Als de rechts omdraaiende kracht even groot is als de links omdraaiende kracht. Dus als je
de oranje en rode pijl vermenigvuldigt, dan moet je op dezelfde waarde uitkomen.
Op deze manier kun je verklaren dat je door bepaalde manieren bij dezelfde beweging minder
kracht hoeft te zetten.
- Bij gewichtheffen kun je je armen in een hoek van 90 graden doen en dan flexie, maar ook
in 180 graden en dan flexie. Bij de tweede wordt de kracht van de arm groter (de afstand
tot het punt van rotatie), maar de externe kracht (massa stang + Fz) blijft gelijk. Hierdoor
wordt de momentum (arm kracht * externe kracht) groter dan bij de eerste mogelijkheid
van flexie bij 90 graden.
Balans (stability)
Iets is in balans en stabiel als het weer terugkeert naar zijn originele positie. Je hebt het centrum
van de zwaartekracht en het steunvlak. Het steunvlak wordt bepaald door:
- Oppervlakte
- Afstand
- Gewicht
- Snelheid
Als het centrum van de zwaartekracht binnen het steunvlak valt, dan zal het altijd stabiel zijn. Als
het erbuiten valt, zal je instabiel worden en omvallen, tenzij je snelheid hoog genoeg is
(bijvoorbeeld op de fiets).
Voorbeeld: Als het centrum van de zwaartekracht buiten jezelf ligt, door bijvoorbeeld naar voren
te leunen. Komt het centrum van de zwaartekracht buiten jezelf te liggen en zal je omvallen,
omdat je instabiel wordt. Door een stap naar voren te zetten kun je dit corrigeren. Hierdoor komt
het aangrijpingspunt van de zwaartekracht weer binnen je steunvlak te liggen en zal je “stoppen”
met omvallen.
, De student is in staat om te beschrijven wat een open en gesloten keten oefening inhoudt (B)
Open- en gesloten ketens
Je hebt twee soorten beschrijvingen van bewegingen:
Open ketens: het meest distale segment van het lichaam beweegt vrij in de ruimte.
- Als je bij je arm je hand beweegt in de ruimte (meest distaal van dat segment) dan
beweeg je in een open keten.
Dit is een open keten, want het is een beenbeweging en de benen
kunnen vrij in de ruimte bewegen.
Open keten: ze wil haar armen en benen trainen
Gesloten keten: als ze haar rug had willen trainen. Want dan staan dat
andere been en die andere arm centraal en die staan op de grond
gefixeerd.
De rugsteun zit vast en de voeten bewegen met de plaat mee in de
ruimte en dus is het een open keten.
Gesloten ketens: als het meest distale segment vaststaat en niet beweegt.
- Als je dan zou duwen, dus je jezelf wel, maar blijft je hand of voet staan.
- De omgeving beïnvloedt de vrijheid van het bewegen van het lichaam.
Dit is een gesloten keten, want de voeten zijn het meest distale segment en die
staan vast en kunnen niet in de vrije ruimte bewegen.
Dit is een gesloten keten, de handen zijn het meest distale segment en die zijn
gefixeerd.
