Biomechanika yra gyvo kūno judėjimo mokslas, įskaitant tai, kaip raumenys, kaulai, sausgyslės ir raiščiai kartu veikia judesiams. Biomechanika yra platesnio kineziologijos srities dalis, ypatingą dėmesį skiriant judėjimo mechanizmui. Tai yra ir pagrindinis, ir taikomoji mokslas, apimantis tyrimus ir praktinį jos rezultatų panaudojimą.
Biomechanika apima ne tik kaulų ir raumenų struktūrą ir judėjimą, kurį jie gali gaminti, bet ir kraujo apykaitos mechanizmą, inkstų funkciją ir kitas kūno funkcijas. Amerikos biomechanikos draugija teigia, kad biomechanika yra plati mechanikos ir biologinių sistemų sąveika. Biomechanika tyrinėja ne tik žmogaus kūną, bet ir gyvūnus ir netgi apima augalus bei mechanines operacijas ląstelių viduje.
Pavyzdžiai: kumštelių biomechanika apima kojų, klubų, kelio, nugaros ir pečių bei rankų padėtį ir (arba) judėjimą.
Biomechanikos elementai
- Statika: studijuoja sistemas, kurios yra pusiausvyros, arba ramybėje, arba judant pastoviu greičiu.
- Dinamika: studijuoja sistemas, kurios judės su pagreitėjimu ir lėtėjimu.
- Kinematika: aprašoma jėgų įtaka sistemai, judesio modeliai, įskaitant linijinius ir kampinius greičio pokyčius laikui bėgant. Išnagrinėta vieta, poslinkis, greitis ir pagreitis.
- Kinetika: tyrimas, kas sukelia judesį, jėgas ir akimirkas darbe.
Sporto biomechanika
Sporto biomechanika tyrinėja žmogaus judėjimą fizinio krūvio ir sporto metu. Fizika ir mechanikos įstatymai taikomi sportinei veiklai.
- Biomechanika gali būti taikoma asmenims, analizuojant jų judesius ir instruktavimą, kad jie galėtų efektyviau judėti fizinio krūvio metu ir sportuojant. Gali būti nufilmuotas asmens kojos eiga arba golfo sūpynės, taip pat rekomendacijos, kaip juos pakeisti ir tobulinti.
- Biomechanika gali būti naudojama rengiant sporto įrangą, drabužius, batus, laukus ir sporto aikšteles. Batai gali būti suprojektuoti geriausiu vidutinio nuotolio bėgikų ar rakečių našumu geriausiu rankena.
- Biomechanika gali studijuoti sporto technikos ir mokymo sistemas bei kurti būdus, kaip juos efektyviau atlikti. Tai gali apimti pagrindinius mokslinius tyrimus, kaip rankos pozicija veikia varomąją jėgą plaukiojant. Jis gali pasiūlyti ir išanalizuoti naujus mokymo metodus, pagrįstus mechaniniais sporto poreikiais, kurių tikslas - pasiekti geresnių rezultatų.
- Biomechanika gali būti naudojama sportuojančių sužalojimų priežasčių, gydymo ir prevencijos studijoms. Moksliniai tyrimai analizuoja darbo jėgas, dėl kurių gali atsirasti sąnarių kulkšnis ir kaip batų dizainas ar žaidimo paviršius gali sumažinti sužalojimo riziką.
Karjera biomechanikoje
Specialybės biomechanika apima:
- Biologinė mokslas: žmogaus, gyvūnų, ląstelių ir augalų biomechanikos tyrimai.
- Pratimai ir sporto mokslas. Biomechanikos taikymas žmogaus veiklos rezultatams lengvosios atletikos.
- Sveikatos mokslai: priežasčių tyrimas, gydymas ir traumų prevencija bei biomechanikos naudojimas reabilitacijos programų ir įrangos projektui.
- Ergonomika ir žmogaus veiksniai. Biomechanikos taikymas žmogaus ir mašinos sąsajoms, darbo vietoms ir funkciniams modeliams bei procesams.
- Inžinerijos ir taikomosios mokslų
Mokslo magistrai ar kineziologijos daktaro laipsniai gali paskatinti karjerą biomechanikos srityje, pavyzdžiui, sporto kompanijų atliekami tyrimai ir dizainas, sportiniai tyrimai ir testavimas, darbo vietų bandymai ir žmonių bei įrangos sąsajų projektavimas.
Biomechanikos studentas atliks kursinius darbus fizikos, biologijos, anatomijos, fiziologijos, matematikos ir statistikos srityse. Naudojama laboratorinė įranga - jėgos plokštės, elektromiografija, didelės spartos vaizdo judesio analizės sistemos, skaitmeninimo įranga, akselerometrai, slėgio jutikliai, potenciometrai, kompiuterių analizės programos ir modeliavimo programos.
Profesinės biomechanikos asociacijos
- Tarptautinė biomechanikos draugija
- Amerikos biomechanikos draugija
- Tarptautinė sporto biomechanikos draugija