Paniere domande aperte di biomeccanica

Il pendolo semplice

Il pendolo semplice è un sistema fisico costituito da un grave, un punto materiale, vincolato da una barra rigida (incomprimibile e inestensibile) e senza massa a rimanere ad una certa distanza da un punto fissato, e soggetto alla forza peso e alla reazione vincolare. Non sono presenti attriti. Le grandezze che determinano il periodo di oscillazione sono la forza peso, diretta verticalmente verso il basso, e la reazione vincolare. Quest'ultima si oppone ad ogni tentativo di allungare o accorciare la sbarra da parte delle altre forze in gioco (cioè il peso), e, in base al principio di azione-reazione, direzione e modulo coincidono con l'azione del peso, mentre il verso è opposto.

Descrivere la leva di terzo genere e fare un esempio di applicazione:

Si applica la forza in un punto più vicino al fulcro di quanto non sia il punto in cui è situata la forza resistente. Un esempio è quando si scava il terreno con un badile o si solleva.

Qualcosa con la mano, utilizzando i muscoli del nostro braccio, si utilizza una leva di terzo genere.

23) Descrivere la leva di primo genere e fare un esempio di applicazione: Il fulcro si trova tra il punto in cui noi possiamo applicare la forza e il punto in cui si trova la forza resistente. Un paio di forbici o un'altalena costituiscono un buon esempio di leva di primo genere.

24) Il braccio umano può essere descritto come una leva incernierata sul gomito, che svolge il ruolo di fulcro. Discutere il tipo di leva in esame: Il nostro scheletro può essere considerato come un insieme di leve aventi come fulcro le articolazioni, come potenze i muscoli collegati alle ossa, e come resistenza i pesi da spostare. Quando flettiamo l'avambraccio in alto per sollevare un oggetto che abbiamo in mano facciamo leva sul gomito (fulcro). La potenza è rappresentata dalla forza del muscolo del braccio (bicipite) che, essendo legato all'avambraccio, agisce su questo tra

L'articolazione del gomito e la mano con il peso (resistenza).

25) Spiega il significato di livelli di dettaglio dell'analisi del movimento con un relativo esempio (che non sia quello della spalla nelle slides):

Il livello di dettaglio dà più elementi per valutare un gesto motorio. In poche parole, più strumenti si utilizzano, maggiore è il dettaglio. Al contrario, minore è il livello di dettaglio e maggiore dev'essere la cura nella standardizzazione del movimento (esecuzione del gesto). È importante osservare il movimento umano, perché solo così possiamo capire cosa non va in esso e quindi intervenire per migliorarlo. Possiamo analizzare il movimento umano sfruttando supporti e strumenti per misure diversi. Possiamo fermarci ad un'analisi qualitativa oppure intraprendere un'analisi quantitativa che mediante gli strumenti associa dei numeri ai nostri movimenti. C'è anche un'analisi

Semi-quantitativa ovvero attraverso misure puntuali. Un esempio dell'analisi del movimento è un abduzione della gamba valutato solo con un sensore sul braccio che misura la rotazione del segmento attorno ad un asse.

26) Qual'è la differenza tra il metodo di Muybridge e quello di Marey? Muybridge utilizzava una serie di fotocamere in successione per acquisire la dinamica del movimento (scoprì che nel galoppo del cavallo c'è un momento in cui tutte le zampe sono sollevate da terra). Marey invece imprimeva tutte le immagini su un'unica lastra e si serviva di marcatori (bottoni bianchi per seguire il movimento) inventò la cosiddetta cronofotografia.

27) Qual'è lo scopo dell'analisi del movimento umano? L'analisi del movimento umano mira all'osservazione di un determinato compito motorio (ad esempio il cammino, il salto, la corsa) mediante determinati supporti o strumenti di misura (fotografie, video, sensori), al

Per raccogliere informazioni qualitative e quantitative sul gesto motorio a fini diagnostici e di miglioramento, esistono diversi approcci di analisi del movimento umano:

1. Analisi qualitativa: consiste in un'analisi visiva con supporti di video o foto (senza numeri).
2. Analisi semi-quantitativa: prende in considerazione solo le misure puntuali e non tempo-varianti.
3. Analisi quantitativa: è un'analisi strumentale (con numeri) che permette di ottenere livelli di dettaglio più elevati, anche se è più costosa dell'analisi qualitativa.

L'analisi quantitativa presenta vari punti di forza, come l'accuratezza e l'affidabilità dei dati. Tuttavia, presenta anche alcuni punti deboli, come la lontananza dall'utilizzo pratico da parte dei coach, la strumentazione costosa e che richiede expertise, e la limitazione all'utilizzo in ambienti controllati.

29) Quali sono gli obiettivi della biomeccanica dello sport? La biomeccanica nello sport si pone come obiettivi:

• miglioramento della prestazione
• la prevenzione degli infortuni
• la valutazione del rischio infortuni
• la riabilitazione e il recupero

Applicando le leggi della meccanica al fine di valutare la correttezza nell'esecuzione dei gesti tecnici, la loro efficacia e il rischio nel caso di scorretta esecuzione di infortuni.

30) Spiegare la differenza tra centro di massa, baricentro e centro di gravità:

Il centro di massa di un corpo è un punto la cui posizione è uguale alla media pesata dei singoli punti. Ha come caratteristiche:

• non è un punto anatomico fisso
• non ha posizione fissa rispetto ai punti di riferimento
• la sua posizione varia a seconda della distribuzione delle masse e della posizione dei segmenti
• può essere esterno al corpo
• la sua traiettoria in fase di volo rimane inalterata

Il baricentro è il

Il centro geometrico di un corpo coincide con il centro di massa qualora il corpo sia omogeneo. Il centro di gravità coincide con il centro di massa e, posto in un sistema o campo gravitazionale, è il punto di applicazione della forza peso.

31) Quali sono le differenze tra momento di inerzia e massa di un corpo rigido? E tra momento di inerzia e centro di massa?

La massa rappresenta l'inerzia ai movimenti traslatori, invece il momento di inerzia è la resistenza di un corpo ai movimenti rotatori e dipende dalla sua conformazione e postura.

32) Elencare i passaggi da svolgere per determinare il centro di massa di un soggetto da una foto:

Partendo da una fotografia possiamo identificare i punti di riferimento e i centri articolari, possiamo poi calcolare la lunghezza dei segmenti e la posizione del centro di massa espressa in percentuale rispetto alla lunghezza del segmento. Ricavati i centri di massa dei segmenti possiamo stimare la posizione del centro di massa.

dell'intero corpo, che sarà dunque stimato a partire dalla stima dei CM partendo dall'identificazione dei punti di repere.

33) Perché durante un salto verticale non posso utilizzare la posizione della testa o del tronco per valutare l'elevazione del salto?

Perché durante la fase di volo tendono a cambiare traiettoria o a ruotare al contrario del centro di massa che ha un moto balistico.

34) Quali sono i passaggi fondamentali da effettuare per l'analisi del salto verticale mediante un sensore inerziale posto a livello lombare?

I tre passi fondamentali da effettuare per l'analisi del salto verticale mediante sensore inerziale posto a livello lombare sono:

1. Ricavare l'accelerazione lungo l'asse verticale assoluto e sottrazione della gravità;
2. L'errore più comune si verifica quando vi è un'inclinazione del busto e la presenza di accelerazioni triassiali non verticali che risultano inutilizzabili per il calcolo.

Perché si necessita un giroscopio. - Ridurre gli artefatti di movimento; - Calcolare la velocità istantanea.

35) Perché dalla misura del tempo di volo si può stimare l'elevazione del centro di massa durante salto verticale e quali sono i limiti associati alla stima:

Partendo dal tempo di volo siamo in grado di ricavare l'elevazione prendendo come riferimento il centro di massa che è l'unica parte del corpo che durante la fase di volo la sua traiettoria non subisce alterazioni. La condizione necessaria è che la quota del centro di massa sia uguale in partenza come in arrivo perciò non bisogna piegare le gambe in fase di atterraggio.

36) Elencare quali sono gli strumenti di misura con cui posso misurare e stimare la cinematica del centro di massa di un soggetto durante salto verticale spiegando brevemente in che modo?

Pedana dinamometria problema diretto della dinamica partendo dalla forza di reazione vincolare ricavo

l'accelerazione e lo spazio attraverso un calcolo integrale la velocità istantanea. Stereofotogrammetria partendo dalla stima della posizione del centro di massa calcolo la velocità istantanea e l'accelerazione svolgendo un calcolo differenziale e svolgendo il problema inverso della dinamica. L'ultimo metodo è la pedana di Bosco o comunque partendo dal calcolo del tempo di volo. 37) Prendendo in analisi un ciclo del passo, quali sono i periodi di cui si compone il ciclo del passo e quali sono i relativi compiti fondamentali? Innanzitutto per passo si intende un intervallo di tempo tra 2 contatti iniziali successivi di uno stesso piede (sx-dx-sx). Si compone di 2 fasi principali: - Stance (60% del ciclo) che inizia con il contatto con il terreno ed è suddiviso in: accettazione di peso e supporto in appoggio mono podalico, - Swing (40% del ciclo) fase in cui il piede è in aria, inizia quando si solleva ed è caratterizzata dall'avanzamento.

38) Servendosi di un esempio, spiegare la differenza tra una variabile puntuale ed una tempo-variante osservabile durante il ciclo di un passo:

La variabile puntale considera un solo istante di tempo; ad esempio, la massima flessione del ginocchio durante la fase di oscillazione è di 70°;

La variabile tempo-variante considera più istanti di tempo; ad esempio, calcola la flesso-estensione del ginocchio in ogni istante di tempo.

39) Quali sono i passaggi per tracciare la traiettoria di un punto su una sequenza di immagini di un soggetto durante il ciclo di un passo?

I passaggi per tracciare la traiettoria di un punto su una sequenza di immagini di un soggetto durante il ciclo di un passo sono tre:

1. Definizione del sistema di riferimento;
2. Esprimere le coordinate del punto;
3. Trasformazione delle coordinate da pixel a metri.

Traccio la posizione di ogni punto del passo dell'atleta per capire la traiettoria usando un sistema di riferimento cartesiano.

modo? Per misurare l'angolo di flessione del ginocchio, è possibile utilizzare uno strumento di misura chiamato goniometro. Il goniometro è composto da due bracci, uno dei quali viene posizionato lungo la coscia e l'altro lungo la gamba. L'angolo di flessione del ginocchio può essere letto direttamente sulla scala graduata del goniometro.