بیومکانیک شنا: در شنای رقابتی، عملکردهای در سطح جهانی نیازمند سالهاتمرین سخت است.
تمرینی که جهت بهبود تعیین کننده‌های عملکرد مانند تکنیک،هماهنگی، قدرت و ظرفیت هوازی اختصاص می‌یابد.
ممکن است چنین استدلال شود که‌زمان تمرین بویژه زمانی مؤثر است که جهت ارتقاء آن سری از فاکتورهای عملکردی‌اختصاص یابد که حلقه‌های ضعیف در زنجیره عملکرد هستند یعنی آنهائی که مرحله‌فرآیندی که اولین سیستم عملکردی نامؤثر میشود را ارائه می‌دهند.
این عوامل به عنوان‌عوامل محدود کننده یا تعیین کننده شناخته می‌شوند، چرا که جزء اولین فاکتورهایی‌هستند که کاهش می‌یابند و لذا عملکرد را تعیین میکند.
بیومکانیک ضربه زدن: همچنان که توسط برنشتاین تشریح شد، توسعه‌تمامی رفتارهای ماهرانه می‌تواند به دو مرحله متوالی تقسیم شود.
در ابتدا یادگیرنده بایددرجات آزادی سیستم عصبی عضلانی را درون واحدهایی که برای یادگیرنده کارآمد ومفید هستند سازماندهی کند.
این فرآیند می‌تواند با کاهش حرکات در مفاصل و از طریق‌اشاعه جفت شدن زمانی (موقتی) قوی در بین مجموعه‌های مفصلی تسهیل گردد.
درمرحله دوم، سازماندهی اقتصادی، اصلاح حرکت از طریق استفاده مؤثر از نیروی فعال‌تولید شده توسط ساختار عضلانی را مقدور می‌سازد.
آندرسمون و سیداوی چنین پیشنهاد کردند که الگوهای ضربه زدن به عنوان‌حرکت ماهرانه طبقه‌بندی شود که با تمرین ارتقاء، سازماندهی و اقتصادی‌تر خواهند شدبویژه اگر هدف بزرگ باشد و سرعت پا که به نوبه خود منجر به سرعت توپ می‌گردد نیزافزایش می‌دهد.
محققان بهبود افزایش یافته در حرکت را ضربه زدن بجای افزایش ساده‌در سرعت الگوی کلی حرکت به تغییرات در هماهنگی نسبت می‌دهند.
چنین به نظر می‌رسدکه در شروع تمرین، مجموع حرکت از لگن تا زانو اثربخشی چندانی ندارد و از همکاری(تشریک مساعی) بیشتر سرعت خطی پا که حامل حرکات خطی و زاویه‌ای لگن است درحرکت به نمایش درمی‌آید.
همچنان که مهارت توسعه می‌یابد (رشد میکند)، سرعت خطی‌پا از طریق افزایش در سرعت زاویه‌ای زانو، بدون افزایش همزمان ار سرعت زاویه‌ای لگن،افزایش می‌یابد که بر این مطلب دلالت دارد که تمرین با کاهش مؤثر تعداد درجات آزادی،برای یادگیرنده سازماندهی اقتصادی‌ای را فراهم می‌آورد.
اطلاعات حاصل از آندرسون‌و سیداوی دلالت بر این دارد که مجموع سرعت اثربخشی زمانی اتفاق می‌افتد که بخش‌دور از تنه (دیستال) کمی قبل از ماکزیمم سرعت بخشی که نزدیک به تنه (پروگزیمال)حرکت الک باز شدن (الک تنش) را آغاز نماید.
هرچند این امر به طور قطع نشان داده نشده‌است.
بیومکانیک و روشهای بالای سر: بیومکانیک نوعاً از حرکت‌شناسی(سینماتیک) و جنبش‌شناسی (سینتیک) جهت کمی سازی حرکت انسان بهره می‌برد.حرکت‌شناسی، حرکت سیستم را کمّی میکند (یعنی جابجایی خطی و زاویه‌ای، سرعت وشتاب) درحالیکه جنبش‌شناسی، نیروها و گشتاورهای نیرویی که این حرکات را ایجادمی‌کنند را کمی می‌سازد.
با استفاده از حرکت‌شناسی و جنبش‌شناسی حرکات بالای سربازو در حین ورزشهای مختلف می‌تواند بصورت کمی درآمده و با یکدیگر مقایسه شود تاقابلیت بالقوه نسبی هرکدام تعیین گردد.
برخی از مشکل‌ترین فعالیتهای بازو حاصل‌ورزشهایی است که نیازمند حرکات بالای سر هستند.
این ورزشها شامل آنهایی است که‌حرکات پرتابی مانند تنیس، والیبال، هندبال تیمی، بدمینتون، واترپلو، شناو حتی شیرجه راشامل میشود.
شیوع آسیب ناشی از استفاده بیش از حد که به دلیل پرتاب یا دیگر حرکات‌بالای سر رخ می‌دهد به خوبی اثبات شده و نوعاً در نتیجه بارگیری مکرر شانه و آرنج رخ‌می‌دهد.
فهم در ستاد کاربرد اصول مکانیک می‌تواند به کاهش ظرفیت بالقوه آسیب‌های‌ناشی از مکانیک غلط کمک کند درحالیکه به پیشینه سازی عملکرد ورزشکار نیز کمک‌خواهد کرد.
از آنجا که اکثر حرکات بالای سر در ورزشهای خاص خود، به حرکات پرتابی بالای‌بازو شباهت دارند و از آنجا که مکانیک درگیر در حرکات پرتابی بالای بازو به خوبی‌اثبات شده است لذا مکانیک ورزشهای بالای سر متناسب با حرکت پرتابی تشریح‌می‌شوند.
- بیومکانیک ورزشهای پاورلیفتینگ و وزنه‌برداری: این متن متغیرهای‌بیومکانیکی منتخب در طول تمرین‌هایی که شامل ورزشهای پاورلیفتینگ (اسکات، پرس‌پله و لیفت مرده) و وزنه‌برداری (اسنچ، کلین و چرک) است را مورد بررسی قرار می‌دهد.این تمرین‌ها معمولاً از طریق تمرینات قدرتی، و آمادگی جسمانی برای بسیاری ازورزشهایی که نیازمند سطح بالائی از قدرت و توان هستند مانند فوتبال، دو و میدانی(سرعتی و میدانی) پاورلیفتینگ و وزنه‌برداری اجرا میشود.
به علاوه از آنجا که این‌تمرینات یک زنجیره حرکتی بسته را تشکیل می‌دهند.
برخی از آنها ممکن است برای‌موقعیت‌های نوتوانی نیز مناسب باشد.
چندین مطالعه استفاده مطلوب از اسکات و دیگرتمرینهای زنجیره حرکتی بسته در حین نوتوانی زانو، مثلاً پس از جراحی ترمیمی‌لیگامنت متقاطع را اثبات کرده‌اند.
لذا بیومکانیک اسکات زانو ممکن است برای درمانگران،مربیان، پزشکان طب ورزشی و محققانی که به تمرینات زنجیره حرکتی بسته یا نوتوانی‌زانو علاقمندند مفید باشد.
در بسیاری از ورزشها، ورزشکاران از این تمرینات در برنامه تمرینی‌شان استفاده‌می‌کنند.
تمرین اسکات اساساً، لگن، ران و ساختار عضلانی پشت راتقویت میکند که‌عضلات بسیار مهمی در دویدن، پریدن و بلندکردن هستند.
تمرین لیفت مرده همان عضلات تمرین اسکات را پرورش می‌دهد اما تأکید بیشتری‌بر پرورش عضلات پشت دارد.
همانند تمرین اسکات، لیفت مرده یک تمرین زنجیره‌حرکتی بسته است درحالیکه تمرین اسکات و لیفت مرده.
اندامهای تحتانی و خلفی و تنه راپرورش می‌دهند.
پرس پله، اندامهای فوقانی، تنه قدامی و در درجه اول سینه، شانه و سه‌سر بازو را تقویت میکند.
هرچند اسکات، لیفت مرده و پرس پله ورزش پاورلیفتینگ را می‌سازند.
اما این نام (پاور لیفتینگ) تاحدی نام غلطی (بی‌مسمائی) است زیرا تنها بردن‌داده‌های قدرتی متوسط در حین تلاشهای ماکزیمم ایجاد میشود.
در مقابل برخی ازبالاترین برون داده‌های توانی ثبت شده انسان از ورزشهای اسنچ، کلین و جرک حاصل‌می‌شود.
این تمرینات پرورش کلی بدن را ایجاد می‌کنند و توانائی ورزشکار جهت تولیدتوان را افزایش می‌دهد.
- زنجیره حرکتی مفهوم زنجیره حرکتی به انرژی ایجاد شده در بخش‌ها و عضلات‌بزرگتر اشاره دارد که سپس انتقال این انرژی از طریق تنه، خارج از بازوی پرتاب کمر وسرانجام توپ اشاره دارد.
حرکت هرکدام از این بخش‌ها در زنجیره نه تنها به حفظ انرژی‌منتقل شده بلکه همچنین به ساختن آن نیز کمک میکند.
هرچه بخش‌های بدنی که بطورمتوالی به برون داد نیروی کل مربوط می‌شوند افزایش یابند.
سرعت بالقوه اندامهای‌انتهایی جائی که شی‌ء رها میشود نیز بیشتر خواهد بود.
اجرای صحیح زنجیره جنبشی‌در یک حرکت بالای سر، از طریق جابجائی انرژی کمتر، کارآیی حرکت را افزایش می‌دهد.در طول فعالیتهای پرتابی، حرکات از عضلات بزرگتر بخش‌های پایه شرع میشود و به‌بخش‌های دوربرد (دیستال) کوچکتر ختم میشود.
محققان قبلی به این نتیجه رسیده‌اندکه بخش‌های هفت گانه اصلی که هر دوی حرکات زاویه‌ای و خمی در حین فعالیتهای‌ورزشی بالای سر دارند عبارتند از: اندامهای تحتانی، لگن خاصره، ستون مهره‌ها، کمربندشانه‌ای، بالای بازو، ساعد و دست.
این بخش‌ها در طول مچ پا، زانو، لگن، مفاصل بین‌مهره‌ای، جناغی ترقوه‌ای، شانه، آرنج، زنداعلالیی - زند اسفلی و کمری که به عنوان‌محورهای چرخشی هستند می‌چرخند.
نیرو: نیروها می‌توانند جهت ایجاد حرکت در چیزی، توقف چیزی که قبلاً حرکت‌می‌کرد یا خودداری از حرکت چیزهایی که با هم حرکت می‌کنند مورد استفاده قراربگیرند.
نیرو ممکن است درونی یا بیرونی باشد.
در بدن انسان عضلات به عنوان نیروهای‌درونی عمل می‌کنند درحالیکه اثر جادبه (ثقل) خارجی است.
نیرو: نیروها می‌توانند جهت ایجاد حرکت در چیزی، توقف چیزی که قبلاً حرکت‌می‌کرد یا خودداری از حرکت چیزهایی که با هم حرکت می‌کنند مورد استفاده قراربگیرند.
در بدن انسان عضلات به عنوان نیروهای‌درونی عمل می‌کنند درحالیکه اثر جادبه (ثقل) خارجی است.
اثری که نیرو بر بدن دارد از سه عامل تأثیر می‌پذیرد: 1- اندازه یا بزرگی نیروی اندازه‌گیری شده برحسب نیوتن یا پوند: بزرگی نیرو به‌وزن بدن اشاره دارد که محصول توده بدن و نیروی ثقل خارجی است نیروی عضله‌توسط اندازه و تعداد تارهایی که درون یک عضله وجود دارد تعیین میشود.
2- جهت نیرو: اگر یک نیروی منفرد به بدن اعمال شود بر اثر این نیرو، مرکز ثقل‌بدن در همان جهت نیروی وارد شده حرکت خواهد کرد.
3- موقعیت اعمال نیرو: اعمال نیرویی که کمی خارج از مرکز است حرکت زاویه‌ای‌ایجاد خواهد کرد زدن توپ به صورت خارج از مرکز در بازی اسنوکر، چرخش ایجادخواهد کرد.
- مرکز ثقل: مرکز ثقل که گاهی اوقات به عنوان نقطه تعادل نیز اشاره میشود.نقطه‌ای است که در آن شی‌ء متمرکز می‌گردد.
همچنان که موقعیت بدنی فرد اجرا کننده‌تغییر میکند.
مرکز ثقل او نیز بطور مداوم تغییر میکند.
همچنان که مرکز ثقل نقطه تعادل‌است ما معمولاً اجراکنندگان را به عنوان «متعادل» یا «فاقد تعادل» می‌شناسیم.
یک‌ژیمناست زمانیکه یک بالانس رااجرا میکند به وضوح تعادل خوبی را از از خود به نمایش‌می‌گذارد.
اما تعادل نیازمندی (ضرورت) کمتر روشن اکثر ورزشهاست و ما اغلب به‌بازیکن به عنوان کسی که به خوبی متعادل است اشاره داریم.
لذا تعادل دارای دو بعددینامیک (پویا) و استاتیک (ایستا) داره.
در یک جسم یا شکل یکنواخت (مانند یک توپ‌اسنوکر) مرکز ثقل در محل مرکز هندسی آن واقع است.
اما مرکز ثقل یک جسم‌غیریکنواخت از طریق توزیع توده و چگالی آن تعیین میشود.
در هنگام راست ایستادن.مرکز ثقل اکثر افراد در ناحیه لگن آنها واقع است.
مرکز ثقل در مردان تا اندازه‌ای نسبت به‌زنان بالاتر است.
همچنان که موقعیت بدن تغییر میکند در برخی موارد ممکن است مرکزثقل آن حتی خارج از بدن قرار بگیرد.
وزن: نیروی جاذبه (یا گرانشی) که زمین بر بدن اعمال میکند، وزن بدن نامیده‌می‌شود.
لذا کشتی‌گیری که یک نیروی گرانشی 600 نیوتنی را تجربه میکند.
گفته‌می‌شود که وزنی معادل 600 نیوتن دارد.
لذا وزن صرفاً ثامی است که به یک نیروی ویژه‌اطلاق میشود.
درست همان طوری که مهم است بدانیم که g علام اختصاری چیزی بیش‌از شتاب (شتاب ناشی از ثقل) نیست.
لذا همچنین مهم است بدانیم که W (این حرف برای‌مشخص کردن وزن بدن استفاده میشود).
چیزی بیش از یک نیروی ویژه را نشان‌نمی‌دهد.
قانون جاذبه نیوتن دلالت بر این مطلب دارد که نیروی جاذبه زمین بر بدن اعمال‌می‌شود.
این نیرو که اکنون به عنوان وزن بدن تعریف میشود.
تا اندازه‌ای بسته به‌موقعیت آن تغییر میکند.
مثلاً کشتی‌گیری که وزن بدن او در نایبروبی، کنیا، 1000 نیوتن‌است.
5/4 نیوتن بش از این وزن بدنی در هلیسینکی، فنلاند خواهد داشت.
توده بدن، کمیتی‌که اغلب از آن به غلط برداشت میشود و با وزن بدن اشتباه گرفته میشود در این جنبه‌متفاوت است.
درحالیکه وزن بدن به نسبت جائی که واقع شده است تغییر میکند.
توده‌بدن صرف نظر از موقعیت آن ثابت باقی می‌ماند.
زمانیکه این مطلب یادآوری میشود که توده بدن به عنوان مقدار ماده‌ای است که آن‌ماده را می‌سازد.
حقیقت جمله قبلی شاید آسانتر مورد قبول واقع شود.
به این دلیل که‌منطقی به نطر می‌رسد که چنین انتظار داشته باشیم که مقدار ماده در یک جسم مطلقاًتغییر نمی‌کند، چرا که جسم از یک مکان به مکان دیگر منتقل شده است.
- اندازه حرکت: هر جسم در حال حرکتی - از یک دونده دوی سرعت گرفته تا یک‌شناگر مسافت طولانی تا یک توپ اجرلینگی که به سمت پائین مسیر قل می‌خورد - یک‌توده مشخص و یک سرعت مشخصی دارد.
محصول این دو تحت عنوان اندازه حرکت یامقدار حرکت شناخته میشود که آن جسم دارا می‌باشد.
اندازه حرکت یک جسم عموماً درورزش اهمیت کمی دارد مگر اینکه جسم با جسم دیگری برخورد نماید.
لذا، نتیجه این‌تصادف تاحد زیادی وابسته به این است که هرکدام از این اجسام درست قبل از برخوردچقدر اندازه حرکت داشته‌اند.
هرچه اندازه حرکت یک جسم بزرگتر باشد، اثری که این‌جسم در مسیر خود بر روی اجسام دیگر ایجاد میکند بارزتر است.
مثلاً اگر دو بولینگ بازاز تکنیک‌های مشابهی استفاده کند و هریک توپ را با سرعت کاملاً مشابهی رها نمایند.بولینگ بازی که از توپی استفاده میکند که توده بزرگتری دارد (و لذا اندازه حرکت‌بزرگتری دارد) نسبت به بولینگ بازی که از توپ با توده کمتر استفاده میکند احتمالاًامتیاز بیشتری خواهد گرفت.
این مطلب به این دلیل رخ می‌دهد که توپ با اندازه حرکت‌بزرگتر، نسبت به توپ با اندازه حرکت کمتر، تمایل بیشتری دارد که بطور چشمگیری توپ‌دیگر را به پرواز درآورد و به مهره‌های دیگر ضربه رو به پایین بزند که این امر به امتیازبیشتری منجر میشود.
همچنین یک تفاوت در اندازه حرکت ممکن است ناشی از تفاوت در سرعتی باشد که‌هریک از آن اجسام با آن حرکت می‌کنند.
مثلاً در سافتبال و بیسبال، توپ زن اندازه‌حرکتی که چوب در لحظه تماس با توپ دارد را کنترل میکند.
اهرمها و عملکرد آنها: اهرم، میله سختی است که حول یک نقطه ثابت (تکیه‌گاه) می‌چرخد و جهت اعمال‌نیرو (تلاش) در مقابل یک مقاومت به کار برده میشود.
در بدن انسان، استخوانها در حکم‌اهرمها هستند.
مفاصل تکیه‌گاه محسوب می‌شوند و عضلات به عنوان تلاش و وزن‌بخشی از بدن به علاوه هر آنچه که نگهداری میکند، مقاومت را تشکیل می‌دهد.
بخش‌های بدنی منفرد، مانند یک بازده نیز می‌توانند به عنوان اهرم عمل نمایند به‌شرط اینکه به عنوان یک واحد سخت (محکم) عمل کنند.
اهرم دارای دو عملکرد است: 1- غلبه بر مقاومت بزرگتر نسبت به تلاش اعمال شده.
2- افزایش مسافتی که متقاومت می‌تواند حرکت داده شود از طریق استفاده ازتلاشی بیش از مقاومت موجود.
به عبارت دیگر، اهرم قدرت فراهم میکند یا دامنه حرکت‌را بهبود می‌بخشد.
قدرت و دامنه حرکت یک عضله وابسته به موقعیت سر ثابت (جائیکه‌تلاش اعمال میشود) نسبت به مفصلی که حرکت میکند (تکیه‌گاه) است.
هرچه مسافت‌بین مفصل و سر ثابت عضله بیشتر باشد قدرت بیشتری می‌تواند ایجاد شود.
یعنی: هرچه سر ثابت یک مفصل نزدیکتر باشد دامنه حرکت بهتر خواهد بود.
نوع اهرم تشکیل شده توسط یک مفصل و ساختار عضلانی