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Bormio Elementi di fisica biomeccanica per l’analisi dello sci di fondo Tra la teoria e la pratica.

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Presentazione sul tema: "Bormio Elementi di fisica biomeccanica per l’analisi dello sci di fondo Tra la teoria e la pratica."— Transcript della presentazione:

1 bormio Elementi di fisica biomeccanica per l’analisi dello sci di fondo Tra la teoria e la pratica

2 bormio l Cam1 Cam 2 Sul campo …

3 bormio 0 z x y Parametri Coordinate (x,y,z) Il sistema di riferimento spaziale. Griglia tridimensionale teorica Modello sciatore a 23 punti

4 bormio Digitalizzazione dei frame. Camera 1 Camera 2 Frame 1Frame 5Frame 10Frame 15

5 bormio Riproduzione cinematica tridimensionale..

6 bormio A nalisi cinematica dell’accelerazione

7 bormio In relazione alla spinta dei bastoncini e degli sci accelerazionedecelerazione

8 bormio Attrito viscoso Attrito radente Forza peso Forze agenti Forza di reazione sci

9 bormio N - 10 N +150 N Ipotesi sulle forze N + 63 N N - 44 N 500 N - 50 N

10 bormio Risultante delle forze Componente orizzontale Componente verticale Per la seconda legge di Newton il moto dello sciatore è determinato dalla sommatoria di tutte le forze agenti N – 10 N – 50 N – 44 N = - 41 N Sempre per il secondo principio della dinamica F = ma a = F/m a = - 41 N / 60 kg = - 0,7 m/s Lo sciatore “subisce” una decelerazione di 0,7 m/s 2

11 bormio N N – 600 N = 34 N a = 34 N / 60 kg = + 0,7 m/s Lungo la direzione verticale si riscontra un’accelerazione di 0,7 m/s (indipendente dall’attrito viscoso e radente). Tuttavia tale analisi è circoscritta a un istante di tempo t,in quanto l’analisi delle forze mediante l’applicazione delle leggi di Newton si riferisce a un singolo momento. Per estendere il concetto a un intervallo di tempo t + t è sufficiente ripetere il calcolo istante per istante tenendo conto della variazione delle forze. 2

12 bormio Forza bastoncini. Componente verticale. Forza bastoncini. Componente orizzontale. Forza di reazione degli sci. Componente verticale. Forza reazione degli sci. Componente orizzontale. a) b) c) d) Scomposizione forze

13 bormio a) Prima parte spinta (forza massima,componente verticale preponderante) b) Parte intermedia (forza in calo,componente orizzontale preponderante) c) Parte finale (forza vicina all’annullamento) Accelerazione verticale Decelerazione orizzontale (propulsiva) Decelerazione verticale Accelerazione orizzontale (propulsiva) Influenza bassa sullo spostamento Forze e componenti in relazione della spinta dei bastoncini

14 bormio In conclusione … I grafici illustrano chiaramente come la risultante delle forze, sia lungo la direzione orizzontale sia lungo quella verticale, dia origine a un moto ondulatorio. Questo testimonia ulteriormente ciò che avevamo già riscontrato attraverso un analisi esclusivamente cinematica. In particolare si osserva un decremento dell’accelerazione nell’intervallo che intercorre tra la parte finale della spinta di un bastoncino (ad esempio il bastoncino destro) e l’inizio della spinta dell’altro bastoncino (sinistro),che coincide con la parte iniziale della forza di reazione dello sci (destro).All’opposto,l’accelerazione incrementa nella fase intermedia della spinta dei bastoncini,che corrisponde alla fase finale della forza di reazione dello sci (sinistro). Quindi per cercare di ridurre al minimo l’energia muscolare necessaria allo spostamento è necessario cercare di ridurre il più possibile la variazione di velocità del centro di gravità.


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