Samenvatting Sportbiomechanica

Sportbiomechanica
Bio  levende of biologische organismen
Mechanica  studie van krachten en hun effecten
= de studie van krachten en hun effecten op levende systemen

Enkel mechanica van starre objecten en niet-vaste stoffen. Menselijk
lichaam is een star object. Mogelijke vervormingen zijn meestal klein en
gaan niks veranderen aan de grove bewegingen van de ledematen of het
lichaam zelf.
Statica: mechanica van het star object dat in rust is, of aan een constante
snelheid beweegt.
Dynamica: mechanica van een object dat vertraagt of versnelt.
Mechanica van niet-vaste stoffen valt dan uiteen in de mechanica van
gassen (aerodynamica) en vloeistoffen (hydrodynamica).
- Lengte (m)
- Tijd (s)
- Snelheid (m/s)
- Versnelling (m/s2)
- Massa (kg) ≠ gewicht (N)

 Massa
= een maatstaf voor inertie.
 Inertie
= de weerstand die een bepaald voorwerp geeft om zijn
bewegingstoestand te veranderen.
 Gewicht
= de aantrekkingskracht die de aarde uitoefent op een voorwerp.
Kracht uitgedrukt in Newton.


1. Prestaties verbeteren
 Via techniekverbetering  Via trainingsverbetering
- Techniektips geven - Analysesoftware
- Nieuwe techniek uitvinden
 Via materiaalverbetering
- Lichter
- Aerodynamisch

2. Blessures vermijden
 Via techniekaanpassingen
 Via materiaalaanpassingen Pagina 1 van 60

, Krachten

1. Wat zijn krachten?
= trek of duw
= iets wat een object versnelt of vervormt
= iets wat een object doet starten (met een beweging), doet stoppen,
doet versnellen, doet vertragen of doet veranderen van richting
Eenheid van kracht = N (Newton)
1 N = kracht nodig om 1 kg te versnellen tot 1m/s²


2. Hoe beschrijf je een kracht?
 Aangrijpingspunt
= het punt waar de kracht aangrijpt op de kogel.
= punt of oppervlak waarmee de kogelstoter zijn kracht uitoefent op de
kogel, in dit geval dus de handpalm.

 De zin
Als het gaat het om een trekbeweging of een duwbeweging langs de
richting waarin de kracht werkt.

 Vector
= wiskundige voorstelling van iets dat een grootte + een richting heeft.
Grafisch gebruikt men een pijl, die brengt alle vier de eigenschappen
van een kracht in beeld.
1) De lengte van de pijl = de grootte van de kracht
2) Het stokje van de pijl = richting (schuin, recht, omhoog …)
3) Het topje van de pijlpunt = aangrijpingspunt en maakt het ook heel
gemakkelijk om op een tekening te zien op welk object de kracht uitgeoefend
wordt (in ons voorbeeld is dit duidelijk de kogel)
4) En de pijlpunt = de zin


3. Classificatie
 Interne krachten
= krachten die zich afspelen binnenin een object. Krachten die spieren
uitoefenen op botten. Spieren trekken aan botten om ze in beweging te krijgen
.
 Externe krachten
Vb. de kracht die de grond uitoefent op zijn tenen.
Samengevat: Ligt het object dat ons interesseert in onze analyse buiten
een menselijk lichaam, dan zijn we externe krachten aan het bestuderen.
Ligt het object dat ons interesseert binnenin het menselijk lichaam, dan zijn
we interne krachten aan het bestuderen.
Vb. Sporter duwt tegen een groot en zwaar wiel als manier van training. Met zijn ganse
lichaam oefent hij een externe kracht uit op het wiel. En het wiel oefent ook een externe
Pagina 2 van 60
kracht uit op de sporter, anders zou er van training geen sprake kunnen zijn.

,4. Externe krachten
= de krachten die op een object of een lichaam actief zijn en die het
resultaat zijn van een interactie met de omgeving. Dus krachten die
werkzaam zijn op het menselijk lichaam en die zorgen voor een
beweging van dat lichaam.

 Contactkrachten
De meeste krachten waar we mee te maken hebben zijn
contactkrachten. Ze ontstaan wanneer twee objecten elkaar raken.
 Niet-contactkrachten
Een klassiek voorbeeld is de magnetische kracht. Maar met
magnetische krachten hebben we niet zoveel te maken in de sport.


4.1 Zwaartekracht
= de kracht die de aarde uitoefent op elk object of dicht in de buurt
van de aarde.
Massa en gewicht zijn nauw met elkaar verbonden. Concreet, als we de
massa kennen van een voorwerp of een persoon, dan kunnen we snel het
gewicht berekenen. Op aarde is de valversnelling van een voorwerp of
een lichaam gelijk aan 9,81 m/s² (~10) en die valversnelling wordt
aangeduid met de kleine letter g.
Vb. Sumoworstelaar met een massa van 150kg heeft een gewicht van 1500 Newton.



4.2 Contactkrachten
= krachten waarbij er contact is tussen de objecten. De objecten
zijn meestal vaste stoffen, maar vloeistoffen en gassen kunnen ook.

 Normaalkracht
Normaal verwijst naar het feit dat de richting van de pijl (de kracht)
loodrecht op het contactoppervlak loopt.
Vb. Loper: Eerste kracht is de normaalkracht van zijn schoenen.

 Wrijving
De richting van wrijvingskracht loopt evenwijdig met het
contactoppervlak. Wrijving is cruciaal om te kunnen lopen.
Zonder wrijvingskracht zou de loper ter plaatse blijven trappelen.
Vb. Lopen op ijs waar de wrijvingskracht zo goed als nul is.




Pagina 3 van 60

, Wrijving
= kracht die ontstaat wanneer twee oppervlakken parallel ten opzichte
van mekaar bewegen. Het is het resultaat van een interactie tussen de
moleculen van de contactoppervlakken van de voorwerpen die t.o.v.
mekaar willen bewegen.


1. Relatie wrijving – normaalkracht
Wanneer de normaalkracht stijgt, stijgt ook de wrijving. Ze stijgen zelfs
evenredig. Als de normaalkracht verdubbelt, verdubbelt ook de wrijving.

 Eerste conclusie
Wrijvingskracht verloopt evenredig met de normaalkracht en werkt
steeds loodrecht op de normaalkracht.




2. Relatie wrijving – oppervlak
 Tweede conclusie
De grootte van de wrijvingskracht wordt niet beïnvloed door de grootte
van het contactoppervlak.




3. Relatie wrijving – materiaal
Is de grootte van de wrijvingskracht misschien afhankelijk van het soort materiaal
waaruit het object of het oppervlak waarover het object beweegt, bestaat?

 Derde conclusie
Grootte van de wrijvingskracht wordt wel beïnvloed door het materiaal
dat contact maakt. Statische wrijving altijd > dynamische wrijving:
meer kracht moeten leveren op statisch materiaal.




Pagina 4 van 60