Biomehanika je nauka o kretanju živog tela, uključujući kako mišići, kosti, tetive i ligamenti rade zajedno da proizvode pokret. Biomehanika je deo veće oblasti kineziologije, a posebno se fokusira na mehaniku kretanja. To je i osnovna i primenjena nauka koja obuhvata istraživanje i praktičnu upotrebu svojih nalaza.
Biomehanika ne uključuje samo strukturu kostiju i mišića i pokret koji mogu da proizvode, već i mehaniku cirkulacije krvi, funkciju bubrega i druge telesne funkcije. Američko udruženje za biomehaniku kaže da biomehanika predstavlja široku interakciju između mehanike i bioloških sistema. Biomehanika ispituje ne samo ljudsko telo, već i životinje, pa čak i na biljke i mehaničke radove unutar ćelija.
Primeri: Biomehanika čuče uključuje razmatranje položaja i / ili kretanja stopala, kukova, kolena, leđa i ramena i ruku.
Elementi biomehanike
- Statics: Studiranje sistema koji su u ravnoteži, ili u mirovanju ili kretanju konstantnom brzinom.
- Dinamika: Studiranje sistema koji su u pokretu sa ubrzanjem i usporavanjem.
- Kinematika: opisujući uticaj sila na sistem, obrasce kretanja uključujući linearne i kružne promjene brzine tokom vremena. Ispitani su položaj, pomicanje, brzina i ubrzanje.
- Kinetika: proučavanje onoga što uzrokuje kretanje, snage i trenutke na poslu.
Sportska biomehanika
Sportska biomehanika proučava ljudska kretanja tokom vežbanja i u sportu. Fizika i zakoni mehanike primjenjuju se na atletske performanse.
- Biomehanika se može primijeniti na pojedince, analizirati njihove kretnje i trenirati ih za efikasnije kretanje tokom vežbanja i sportskog pokreta. Moguće je snimanje pojedinog pokreta ili golf zamaha i preporuke koje su napravljene za promjenu i poboljšanje.
- Biomehanika se može koristiti u dizajnu sportske opreme, odeće, obuće i polja i objekata u kojima se igra sport. Cipele mogu biti dizajnirane za najbolje performanse za trkač srednje klase ili reket za najbolji prijem.
- Biomehanika može proučavati sportske tehnike i sisteme treninga i razviti načine kako ih učiniti efikasnijim. To može uključiti i temeljna istraživanja kako ručna pozicija utiče na pogon u plivanju. Ona može predložiti i analizirati nove tehnike treninga zasnovane na mehaničkim zahtevima sporta, usmjerenih na bolje rezultate.
- Biomehanika se može primijeniti na proučavanje uzroka, liječenja i prevencije sportskih povreda. Istraživanje analizira snage na poslu koje mogu dovesti do zgloba na gležnju i kako dizajn cipela ili površina za igru može smanjiti rizik od povreda.
Karijere u biomehanici
Specijaliteti unutar biomehanike uključuju:
- Biološka nauka: Studije biomehanike čoveka, životinja, ćelije i biljaka.
- Vježba i sportska nauka: Primjena biomehanike na ljudske performanse u atletici.
- Zdravstvene nauke: Istraživanje uzroka, liječenje i prevenciju povreda i korištenje biomehanike za izradu programa rehabilitacije i opreme.
- Ergonomija i ljudski faktori: primjena biomehanike na interfejse između čovjeka i mašina, na radnom mjestu i funkcionalnim dizajnom i procesima.
- Inženjerstvo i primenjena nauka
Magistri nauka ili doktorat iz kineziologije mogu dovesti do karijere u oblasti biomehanike, kao što su istraživanje i dizajn sportskih kompanija, atletsko istraživanje i testiranje, testiranje na radnom mestu i dizajn interfejsa između ljudi i opreme.
Studenti biomehanike rade kurseve iz fizike, biologije, anatomije, fiziologije, matematike i statistike. U laboratorijskoj opremi nalaze se pločice sile, elektromiografija, sistemi za analizu kretanja video zapisa visoke brzine, oprema za digitalizaciju, akcelerometri, senzori pritiska, potenciometri, programi za računarsku analizu i programi za modelovanje.
Stručna udruženja za biomehaniku
- Međunarodno udruženje za biomehaniku
- Američko udruženje za biomehaniku
- Međunarodno udruženje za biomehanika u sportu