بیومکانیک

صفحه 1:
اصطکاک استاد ارجنند : جناب آقای دکتر جوادیان تهیه و تنظیم : تکتم امامی بهار 66 6۵ ۰20 703-00 

صفحه 2:
۰ اصطکاک یک نیروی تماسی است که درخلاف جهت حرکت جسم اثر می کند و اثر مهمی روی حركت كردن دارد » درواقع نیرویی است که هنگام حرکت یک جسم برروی جسم دیگر ظاهر شده که هميشه مخالف یا بازدارنده حرکت می باشد .بدون اصطکاک ما نمی توانیم عمل راه رفتن ۰ دویدن » یا هرنوع حرکتی را انجام دهیم . راه رفتن به اصطکاک مناسب ما بین کف پا و زمین نیاز دارد به طرف جلو يا * انواع اصطکاک : ۱ - اصطکاک در حرکت سرخوردن - اصطکاک در حرکت غلتیدن - اصطکاک های چرخشی لغزنده از نوع بلبرینگ 

صفحه 3:
+ اصطكاك در حركت سر خوردن 8 > اصطکاک موقعی درعمل خود را نشان می دهد که حرکتی وجود داشته باشد . 4 مثال ) جسمى كه روى زمين قرار كرفته باشد .تحت تاثير اين دو نيرو جسم تمايلى برای سرخوردن نداردبنابراین نیروی اصطکاکی وجود ندارد که درجهت مخالف ‎SO‏ ‏حرکت عمل نماید . م هنكام وارد شدن نيروتا زمانى كه حركت به وقوع نبيوسته مقدارنيروى اصطكاك برابر با نيرويى که برای حرکت جسم به كار رفته إست بنابرايي تا لحظه شروع حركت ؛ اصطكاك اثر نيروى حركتى را خلثى كردة و عمل مر خوردن دیده نمی شود . و هنگامی که ۱ از نظر مقدارى به حد اعلاى خود مى رسد سر خوردن در شرف وقوع است . ‎R‏ ‏مثال ) غلبه بر یک جسم 700 نیوتنی :2 طبق قانون اول نيوتن قبل ازحركت جسم برايند نيروهاى وارد بررجسم صفر است ‎ :‏ 7 50 نیروی وژن جسم < نیروی عکس العمل سطح و نیروی وارد برجسم < نیروی اصطکاک 0 دم 9 > حد اعلای اصطکاک وقتی است که جسم در شرف حرکت است اما هنوز حرکت صورت نگرفته و جسم در آستانه لغزیدن و سرخوردن است ۳50 . دم > اصطکاک هنگام شروع حرکت به مرائب بیشتر از اصطکاک در حال سرخوردن است و در واقع به مجرد اينكه جسم شروع به لغزیدن کند از حد اعلای اصطکاک کاسته خواهد شد . 

صفحه 4:
+ اصطکاک مطلوب در ورزش - افزايش اصطکاک برای اجرای موثرتر : میخهای آهنی در تخت کفشهای دونده ها » کفشهای بازیکنان فوتبال ‏ استفاده از پودر در ژیمناستیک و وزنه برداری - کاهش اصطکاک براى اجراى موثرتر: لبه تيز آهنى در تخته كفش باتيناز » واكس زدن به وسايل اسکی ۰ روغن زدن به دوچرخه ۰ _بزرگی نیروی اصطکاک به عوامل زیر بستگی دارد : - نیروهایی که دو سطح را روی هم می فشارند ) افزایش نیروه افزایش اصطکاک و بالعکس ( - چگونگی سطوح ( سطوح صاف دارای اصطکاک کمتر از سطوح ناهموارند ) ۰ راههای به دست آوردن اصطکاک مطلوب ( تغییر اصطکاک بین دو جسم ) : - تغییرات روی سطح یک یا هردو جسم که روی هم می لغزند ( استفاده از پودر در ژیمناستیک ,واکس زدن به چوبهای اسکی » کرک روی توپ تنیس ۰ فرورفتگی های روى توب كلف ) بيردرنيروهايى كه دو سطح را روى يكديكرقرار مى دهند( كوهنورد در فرود از كوه به وسيله طناب هر قدر خود را به عقب متمايل كند واز ديواره كوه دور كند نيرويى كه به وسيله اب ياهاى اورا بر روى ديواره كوه مى فشارند بيشتر مى شود و احتمال سر خوردن او كمتر مى شود) 

صفحه 5:
«۲ )6۱( ٩۵ - ‏مسب‎ © fe pe R ‏بين 8 خد اعلاواصطكاك‎ (8) ) » عكس العمل طبيعى سطح ( نيروى عمود بر سطح تماس كه سطوح را به يكديكر مى فشارد ) ‎u‏ 9( ضريبقابتكه برلئتوصيفاثر مواد مختلفو زبروسطوح درحاءلةماسربه ie . ‏ارزش عددی این ضریب ثابت فقط بستگی به نوع و ماهیت سطوح برخورد کننده دارد‎ - ‏مثال) در بلندکردن قسمتی از وزنه. کاهش نیروی عکس للعمل سطح منجربه کاهش نیروی‎ - ‏اک می شود.‎ 2! - ضریب اصطکاک در حال سر خوردن در هر حالت کمتر از ضریب حد اعلاي اصطکاک لست . پیوسته تجربه کرده ايم كه ولدار کردن یک جسم به حرکت نیروی بیشتری ازنگهداشتن یک جسم در حرکت می خواهد . مادامی که سطوح در تماس باهم درحال سکون باشد مقدارضریب اصطکاک: ثابت است و وقتی که حرکت ما بین سطوح رخ می دهد ضریب اصطکاک هميشه مقدار کمتری نسبت به حال سکون هستند . - حداعلای اصطکاک به مقدار سطوح برخورد بین دو جسم (مساحت سطح تماس ) هیچگونه وابستگی ندارد . مثال) هرگاه کلیه شرایط دیگر مساوی باشد فردی که از سراشیبی تند و لغزنده ای پایین می آید شماره كفشش (00) باشد يا “4*0 تفاوتی در لحتمال لغزیدن او وجود نخواهد داشت . 

صفحه 6:
۰ اصطکاک غلتیدن در ورزشهایی مثل فوتبال » هاکی » گلف که غلتیدن توپ روی زمین بازی مطرح است باید به مفهوم اصطکاک غلتیدن توجه داشت چراکه ممکن است یک زمین گل آلود »برفی ءچمن بلند یا خیس برروی اجرای مهارتها اثر گذارد . اثر اصطکاک غلتیدن به مرلتب کمتر از اصطکاک سر خوردن می باشد . ضریب اصطکاک سرخوردن بین 4/0 تا 0/6) ضریب اصطکاک غلتیدن بین (20/0) تا 600/00) ) یکصدم تا یکیزارم اصطکاک سرخوردن & اصطکاک غلتیدن به عوامل زیر بستگی دارد : - نوع و ماهیت و جنس توپ وسطحی که در عمل غلتیدن درگیر است - عکس العمل طبیعی - قطر توپ © ازبين اين عوامل عامل اول در ورزش بیشتر مورد توجه قرار می گیرد . عموما درشرایط عادی کار چندانی در مورد این عوامل نمی توان انجام داد زیرا نوع و جنس توپ ۰ زمین و نوع کف پوش توسط مقررات تعین می شود .آنچه می توان انجام داد این است که در شرایط غیر عادی عوامل و شرایط اثر گذاررا شناخت و براساس لین شناخت مبادرت به اجرای مهارت کرد. مثال ) اگر چمن زمین فوتبال بلند و خیس باشد . اصطکاک غلتیدن زیاد است و برای پاسهای زمینی باید ضربه های وارد به توپ را تنظیم کرد یا مهارت را عوض کرد مثلا از پاسهای هوایی بیشتر استفاده شود. 

صفحه 7:
۰ _مثال ) تشک ورزشكاهى را تصور كنيد كه بنج کیلوگرم است اگر ضریب اصطکاک بین تشک و زمین 0.() باشدحداعلای نیروی اصطکاک چقدر می باشد . اگر ورزشکار قسمتی از تشک را از زمین بلند کند به طوری که نیروی عکس العمل سطح به اندازه 40نیوتن کاهش یابد حد اعلای اصطکاک را در اين حالت محاسبه نمایید . © 4 © 

صفحه 8:
۰ نیروی اصطکاک و سطح شیب دار © 

صفحه 9:
منابع جوا مود ‎oP‏ ماما ول بای ۱ ترجمه دکتر مهدی نمازی زاده (Birsrerbsenas oP busirem serie ‏توا مه رو‎ ‏ترجمه دکتر سیامک نجاریان‎ Opphed Kiesipbey oad Birwrerchanios- dlewsea , Schulte, Baccerter ‏ترجمه دکتر رضا علیجانیان‎ - كاربردى در ورزش . + پرویز کماسی - دانش حرکات انسان در ورزش فرزام معلمیان 

صفحه 10:


اصطکاک استاد ارجمند : جناب آقای دکتر جوادیان تهیه و تنظیم : تکتم امامی بهار 85 • اصطکاک یک نیروی تماسی است که درخالف جهت حرکت جسم اثر می کند و اثر مهمی روی حرکت کردن دارد ،درواقع نیرویی است که هنگام حرکت یک جسم برروی جسم دیگر ظاهر شده که همیشه مخالف یا بازدارنده حرکت می باشد .بدون اصطکاک ما نمی توانیم عمل راه رفتن ،دویدن ،یا هرنوع حرکتی را انجام دهیم . راه رفتن به اصطکاک مناسب ما بین کف پا و زمین نیاز دارد تا پا به طرف جلو یا عقب نلغزد . • انواع اصطکاک: 9 اصطکاک در حرکت سرخوردن اصطکاک در حرکت غلتیدن -اصطکاک های چرخشی لغزنده از نوع بلبرینگ • اصطکاک در حرکت سر خوردن اصطکاک موقعی درعمل خود را نشان می دهد که حرکتی وجود داشته باشد . مثال ) جسمی که روی زمین قرار گرفته باشد .تحت تاثیر این دو نیرو جسم تمایلی برای سرخوردن ندارد بنابراین نیروی اصطکاکی وجود ندارد که درجهت مخالف حرکت عمل نماید . ‏R 50 ‏W هنگام وارد شدن نیروتا زمانی که حرکت به وقوع نپیوسته مقدارنیروی اصطکاک برابر با نیرویی که برای حرکت جسم به کار رفته است بنابراین تا لحظه شروع حرکت ،اصطکاک اثر نیروی حرکتی را خنثی کرده و عمل سر خوردن دیده نمی شود .و هنگامی که اصطکاک از نظر مقداری به حد اعالی خود می رسد سر خوردن در شرف وقوع است . ‏R مثال ) غلبه بر یک جسم 50نیوتنی طبق قانون اول نیوتن قبل ازحرکت جسم برایند نیروهای وارد بر جسم صفر است : نیروی وزن جسم = نیروی عکس العمل سطح و نیروی وارد برجسم = نیروی اصطکاک ‏F=40 ‏P=40 ‏F 50 ‏p ‏W حد اعالی اصطکاک وقتی است که جسم در شرف حرکت است اما هنوز حرکت صورت نگرفته و جسم در آستانه ‏F=50 . P=50 لغزیدن و سرخوردن است اصطکاک هنگام شروع حرکت به مراتب بیشتر از اصطکاک در حال سرخوردن است و در واقع به مجرد اینکه جسم شروع به لغزیدن کند از حد اعالی اصطکاک کاسته خواهد شد . • اصطکاک مطلوب در ورزش افزایش اصطکاک برای اجرای موثرتر :میخهای آهنی در تخت کفشهای دونده ها ،کفشهای بازیکنانفوتبال ،استفاده از پودر در ژیمناستیک و وزنه برداری کاهش اصطکاک برای اجرای موثرتر :لبه تیز آهنی در تخته کفش پاتیناژ ،واکس زدن به وسایلاسکی ،روغن زدن به دوچرخه • بزرگی نیروی اصطکاک به عوامل زیر بستگی دارد : نیروهایی که دو سطح را روی هم می فشارند ( افزایش نیرو افزایش اصطکاک و بالعکس ) چگونگی سطوح ( سطوح صاف دارای اصطکاک کمتر از سطوح ناهموارند )• راههای به دست آوردن اصطکاک مطلوب ( تغییر اصطکاک بین دو جسم ) : تغییرات روی سطح یک یا هردو جسم که روی هم می لغزند ( استفاده از پودر درژیمناستیک ،واکس زدن به چوبهای اسکی ،کرک روی توپ تنیس ،فرورفتگی های روی توپ گلف ) تغییردرنیروهایی که دو سطح را روی یکدیگرقرار می دهند( کوهنورد در فرود ازکوه به وسیله طناب هر قدر خود را به عقب متمایل کند واز دیواره کوه دور کند نیرویی که به وسیله طناب پاهای اورا بر روی دیواره کوه می فشارند بیشتر می شود و احتمال سر خوردن او کمتر می شود ) x µ (R ) N = max F ‏F ‏R = µ F Maxح9د ا9عالیا9صطکاک ( N ) Rعکس العمل طبیعی سطح ( نیروی عمود بر سطح تماس که سطوح را به یکدیگر می فشارد ) ت999وصیف9ثر مواد مختلفو زبریس99طوح درحا99لت999ماسب999ه9 ا µض99ریبا9صطکاک( ض99ریبث999ابتک999ه 9ب999را9ی ک999ار میرود ) ارزش عددی این ضریب ثابت فقط بستگی به نوع و ماهیت سطوح برخورد کننده دارد . مثال) در بلندکردن قسمتی از وزنه ،کاهش نیروی عکس ا9لعمل سطح منجربه کاهش نیرویاصطکاک می شود. ضریب اصطکاک در حال سر خوردن در هر حالت کمتر از ضریب حد اعالی اصطکاک ا9ست .پیوسته تجربه کرده ایم که وا9دار کردن یک جسم به حرکت نیروی بیشتری ازنگهداشتن یک جسم در حرکت می خواهد .مادامی که سطوح در تماس باهم درحال سکون باشد مقدارضریب اصطکاک9 ثابت است و وقتی که حرکت ما بین سطوح رخ می دهد ضریب اصطکاک همیشه مقدا9ر کمتری نسبت به حال 9سکون هستند . حد اعالی اصطکاک به مقدار سطوح برخورد بین دو جسم (مساحت سطح تماس ) هیچگونهوابستگی ندارد . مثال) هرگاه کلیه شرایط دیگر مساوی باشد فردی که از سراشیبی تند و لغزنده ای پایین می آید شماره کفشش 40باشد یا 44تفاوتی در ا9حتمال لغزیدن او وجود نخواهد داشت . • اصطکاک غلتیدن در ورزشهایی مثل فوتبال ،هاکی ،گلف که غلتیدن توپ روی زمین بازی مطرح است باید به مفهوم اصطکاک غلتیدن توجه داشت چراکه ممکن است یک زمین گل آلود ،برفی ،چمن بل9ند یا خیس برروی اجرای مهارتها اثر گذارد . اثر اصطکاک 9غلتیدن به مرا9تب کمتر از اصطکاک سر خوردن می باشد . ضریب اصطکاک سرخوردن بین 1/0تا 0/1 ضریب اصطکاک غلتیدن بین ( 01/0تا ) 001/0یکصدم تا یکهزارم اصطکاک سرخوردن اصطکاک غلتیدن به عوامل زیر بستگی دارد : نوع و ماهیت و جنس توپ وسطحی که در عمل غلتیدن درگیر است عکس العمل طبیعی قطر توپازبین این عوامل عامل اول در ورزش بیشتر مورد توجه قرار می گیرد .عموما درشرایط عادی کار چندانی در مورد این عوامل نمی توان انجام داد زیرا نوع و جنس توپ ،زمین و نوع کف پوش توسط مقررات تعین می شود .آنچه می توان انجام داد این است که در شرایط غیر عادی عوامل 9و شرایط اثر گذاررا شناخت و براساس ا9ین شناخت مبادرت به اجرای مهارت کرد. مثال ) اگر چمن زمین فوتبال بلند و خیس باشد ،اصطکاک غلتیدن زیاد است و برای پاسهای زمینی باید ضربه های وارد به توپ را تنظیم کرد یا مهارت را عوض کرد مثال از پاسهای هوایی بیشتر استفاده شود. • مثال ) 9تشک ورزشکاهی را تصور کنید که پنج کیلوگرم است اگر ضریب اصطکاک بین تشک و زمین 0.8باشدحداعالی نیروی اصطکاک چقدر می باشد .اگر ورزشکار قسمتی از تشک را از زمین بلند کند به طوری که نیروی عکس العمل سطح به اندازه 15نیوتن کاهش یابد حد اعالی اصطکاک را در این حالت محاسبه نمایید . ‏R ‏R ‏W ‏W • نیروی اصطکاک و سطح شیب دار ‏R ‏P ‏F ‏W ‏R ‏P ‏W منابع The biomechanics of sports techniquesDr . James g .hay ترجمه دکتر مهدی نمازی زاده Biomechanic of human motionBarney Francis Leveau ترجمه دکتر سیامک نجاریان Applied Kinesiology and BiomechanicsJensen , Schults , Bangerter ترجمه دکتر رضا علیجانیان پرویز کماسی فرزام معلمیان بیومکانیک کاربردی در ورزش دانش حرکات انسان در ورزش-