bp4823 Biomechanika

Fakulta sportovních studií
jaro 2024
Rozsah
1/1. 2 kr. Doporučované ukončení: k. Jiná možná ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Miriam Kalichová, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Martin Zvonař, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Martin Zvonař, Ph.D.
Katedra pohybových aktivit a zdraví – Fakulta sportovních studií
Dodavatelské pracoviště: Katedra pohybových aktivit a zdraví – Fakulta sportovních studií
Rozvrh
Po 9:00–9:50 B11/311
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
bp4823/01: Po 10:00–10:50 B11/311, M. Kalichová
Předpoklady
BOZP_OK(bozp_po_stud) && BOZP_OK(bozp_po_stud_fsps)
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je objasnit mechanickou strukturu a mechanické chování pohybového aparátu člověka při pohybu, zejména sportovním a přiblížit biomechanické výzkumné metody, na základě kterých můžeme analyzovat pohyb těla člověka.
Výstupy z učení
Na konci studia biomechaniky student bude schopen:
- vysvětlit základní mechanické zákony a principy;
- syntetizovat tyto znalosti s již dříve získanými vědomostmi o vybraných biologických subsystémech;
- aplikovat základní poznatky této synergetické vědecké discipliny na hybný systém člověka a sportovní pohyb.
Osnova
  • Přednášky:
  • 01. Definice oboru, význam, historie.
  • 02. Fyzikální základ biomechaniky:
  • - úvod do mechaniky (kinematika x dynamika), idealizované modely (hmotný bod, tuhé těleso, pružné těleso, kapalina, plyn), souřadnicové systémy, skaláry, vektory, jednotky.
  • 03. Kinematika (trajektorie, dráha, rychlost, zrychlení, dělení pohybů, přímočarý pohyb – rovnoměrně přímočarý, rovnoměrně zrychlený resp. zpomalený pohyb, křivočarý pohyb – pohyb po kružnici, pohyby tělesa v tíhovém poli Země, grafické znázornění).
  • 04. Dynamika - silové působení (Newtonovy pohybové zákony, reálné a setrvačné síly, účinky síly, moment síly, momentová věta, těžiště, statická a dynamická rovnováha, stabilita).
  • 05. Energie (mechanická a nemechanická energie, kinetická energie, potenciální energie polohová, potenciální energie pružnosti, mechanická práce a výkon, zákon zachování energie).
  • 06. Hybnost (hybnost, impuls síly, 1. impulsová věta, zákon zachování hybnosti, moment hybnosti, 2. impulsová věta, zákon zachování momentu hybnosti).
  • 07. Deformace a napětí (druhy deformace, síla pružnosti, normálové napětí, mez pružnosti, mez pevnosti, Hookův zákon).
  • 08. Biologický základ biomechaniky:
  • - geometrie lidského těla (anatomické roviny a směry, segmenty těla, kinematický řetězec, hmotnost a těžiště segmentů, těžiště těla, moment setrvačnosti segmentů).
  • 09. Reologie (reologické modely).
  • 10. Mechanické vlastnosti biomateriálů (tuhost, elasticita, tvrdost, relaxace a creep, únava materiálu).
  • 11. Mechanické vlastnosti kostní tkáně (namáhání a deformace kostí, plastická a elastická deformace, remodelace kostí).
  • 12. Mechanické vlastnosti chrupavky, šlach a vazů (mazání chrupavky, hystereze elastických vláken, vztah zátěže a deformace, viskoelasticita tkání).
  • 13. Mechanické vlastnosti kosterního svalu (mechanické vlastnosti, gradace svalového napětí, Hillův tříprvkový model, závislost svalové síly na parametrech svalové kontrakce).
  • 14. Biomechanika řídícího subsytému (vznik a šíření vzruchů, zatížení nervové tkáně).
  • 15. Biomechanika pohybu segmentů (mechanická triáda, rozklad síly svalu, momentové působení síly svalu, pákový princip pohybu v kloubech, druhy pák v lidském těle, modelové příklady).
  • Cvičení:
  • Korelují a sledují chod přednášek.
Literatura
    povinná literatura
  • KALICHOVÁ, Miriam, Josef BALÁŽ, Petr BEDŘICH a Martin ZVONAŘ. Základy biomechaniky tělesných cvičení. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2011, 193 s. ISBN 978-80-210-5551-3. info
  • Úvod do biomechaniky pohybového systému člověka. Edited by Miroslav Janura. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2003, 84 s. ISBN 8024406446. info
    doporučená literatura
  • MCGINNIS, Peter Merton. Biomechanics of sport and exercise. 3rd ed. Champaign, Ill.: Human Kinetics, 2013, xii, 443. ISBN 9780736079662. info
  • BALÁŽ, Jozef. Vybrané kapitoly z biomechaniky. 2. vyd. Bratislava: Peter Mačura - PEEM, 2005, 82 s. ISBN 8089917256. info
  • Přehled středoškolské fyziky. Edited by Emanuel Svoboda. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1998, 497 s., ob. ISBN 80-7196-116-7. info
  • VAVERKA, František. Základy biomechaniky pohybového systému člověka. 2. vyd. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého v Olomouci, 1997, 40 s. ISBN 8070677279. info
  • KOVAŘÍK, Vladimír a František LANGER. Biomechanika tělesných cvičení. Vyd. 2. Brno: Masarykova univerzita, 1994, 79 s. ISBN 8021008385. info
  • KARAS, Vladimír, Stanislav OTÁHAL a Petr SUŠANKA. Biomechanika tělesných cvičení. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1990, 180 s. ISBN 8004205542. info
Výukové metody
Přednášky: teoretická příprava.
Cvičení: praktické aplikace v příkladech.
Metody hodnocení
Přednášky: seminární práce, ústní zkouška.
Cvičení: písemný test splněný min. na 70%.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2022, jaro 2023, jaro 2025.