۳- تشریح اینکه یه بدن چقدر سریع میچرخه

اینکه یه بدن چقدر سریع بچرخه، عامل اساسی در اجراست. عموما، اجرای بهتر با چرخش های سریع تر مشخص میشه. عمل تند در مفاصل مچ، زانو و ران، اندازه نیروی اعمال شده بر زمین حین قدم برداشتن رو تحت تاثیر قرار میده. عمل سریع مفصلی حین یه پرتاب یا چرخش، تندی پرتاب توپ یا چرخش راکت بیسبال رو تحت تاثیر قرار میده. چرخش یا پیچش سریعتر مشخص میکنه که یه شیرجه زن یا ژیمناست، فن مورد نظر رو تکمیل میکنه یا نه. تو این بخش، طریقه محاسبه تندی چرخش یه بدن رو توضیح میدم.

اسپید زاویه ای

اسپید زاویه ای، فاصله زاویه ای طی شده هی چرخش تقسیم بر مدت زمان طی شده برای حرکت در مسافت زاویه ایست . اسپید زاویه ای یه کمیت عددیه و فقط توضیح میده که یه بدن، چقدر سریع میچرخه. اسپید زاویه ای زیاد تو بایومکانیک محاسبه نشده، چون مشخص کردن حرکت زاویه ای، به اندازه مشخص کردن تندی چرخش حین آنالیز اجرا مهمه.

عبارت اسپید زاویه ای، یا به صورت ساده اسپید، برای توضیح نرخ چرخش وقتی جهت چرخش معلوم باشه، استفاده میشه. در این حالت، اسپید در واقع به مقدار سرعت زاویه ای یا اینکه یه بدن چقدر سریع میچرخه، اشاره میکنه. سرعت زاویه ای تو بخش بعدی تعریف و توضیح داده میشه.

سرعت زاویه ای

سرعت زاویه ای یه کمیت برداریه که هم تندی و هم جهت چرخش یه بدن رو توضیح میده. سمبل سرعت زاویه ای، حرف یونانی ω (امگا)ست. برای محاسبه سرعت زاویه ای، جابجایی زاویه ای (Δθ) یه بدن بر زمان طی شده برای جابجایی چرخشی (Δt) تقسیم میشه، یا به صورت فرمول ω مساوی Δθ بر Δt.

واحد های سرعت زاویه ای واحد های جابجایی زاویه ای (درجه یا رادیان یا دور) تقسیم بر واحد های زمان (ثانیه) یا درجه بر ثانیه (º/s) یا رادیان بر ثانیه (rad/s) یا دور بر ثانیه (rev/s) هستن.

Δθ به صورت θf - θi، تغییر خلس در موقعیت حین بازه مورد مطالعه، محاسبه میشه. Δt طول بازه ست که به صورت tf – ti محاسبه میشه (بخونید زمان نهایی منهای زمان اولیه)، که زمان طی شده بین بازه شروع و انتهاست.

تو شکل ۴-۹، t2، t1، و t3 نشون دهنده زمانی هستن که هر موقعیت زاویه ای توش مشخص شده، انگار که یه کرونومتر برای محاسبه زمان وقتی پا حرکت میکرده، استفاده شده. محاسبه ω بین t1 و t2 اینجوریه:

۱. مقادیر معلوم رو مشخص و جدول متغیر هارو تشکیل بدین:

t2 = tf مساوی ۰/۵ ثانیه (s)

t1 = ti مساوی ۰/۰ ثانیه (s)

θ2 = θf مساوی ۹۰ درجه

θ1 = θi مساوی ۱۸۰ درجه

۲. فرمول رو انتخاب و مقادیر داده شده رو جایگزین کنید.

ω مساوی θf - θi بر tf – ti مساوی (۹۰ درجه منهای ۱۸۰ درجه) تقسیم بر (۰/۵ ثانیه منهای ۰/۰ ثانیه) مساوی ۹۰- درجه بر ۰/۵ ثانیه مساوی ۱۸۰- درجه بر ثانیه

سرعت زاویه ای حین بازه، ۱۸۰ درجه/ثانیه در جهت ساعتگرد (-) ست. از دید اجرا کننده در شکل ۴-۹، علامت منفی رو میشه با خم کردن یا فلکشن مفصل زانو تعبیر کرد. یه سرعت زاویه ای فلکشن ۱۸۰ درجه/ثانیه ای رو گزارش کنید.
محاسبه ω بین t2 و t3 اینجوری میشه:

۱. مقادیر معلوم رو مشخص و جدول متغیر هارو تشکیل بدین:

t3 = tf مساوی ۰/۷۵ ثانیه (s)

t2 = ti مساوی ۰/۵ ثانیه (s)

θ3 = θf مساوی ۱۳۵ درجه

θ2 = θi مساوی ۹۰ درجه

۲. فرمول رو انتخاب و مقادیر داده شده رو جایگزین کنید.

ω مساوی θf - θi بر tf – ti مساوی (۱۳۵ درجه منهای ۹۰ درجه) تقسیم بر (۰/۷۵ ثانیه منهای ۰/۵ ثانیه) مساوی ۴۵+ درجه بر ۰/۲۵ ثانیه مساوی۱۸۰+ درجه بر ثانیه
سرعت زاویه ای حین بازه، ۱۸۰ درجه/ثانیه در جهت خلاف ساعتگرد (+)ه. از دید اجراکننده شکل ۴-۹.علامت مثبت رو میشه به صاف کردن یا اکستنشن مفصل زانو تعبیر کرد. یه اکستنشن سرعت زاویه ای ۱۸۰ درجه/ثانیه رو گزارش کنید.
سرعت زاویه ای به صورت میانگین سرعت بدن در کل بازه Δt محاسبه میشه. سرعت زاویه ای ممکنه در واقع در اون دوره تغییر کنه. برای محاسبه سرعت زاویه ای لحظه ای، یا اینکه یه بدن در یه لحظه از زمان چقدر تند حرکت میکنه، بازه زمانی Δt خیلی کوچیک میشه. در آنالیز کمی اجرا (فصل ۱۷ رو ببینید)، وقتی از تکنولوژی برای ضبط و آنالیز اجرا استفاده میشه، یه Δtی ۰/۰۰۵ ثانیه ای به طور معمول برای محاسبه سرعت لحظه ای در طول اجرا استفاده میشه.