運動力学(スポーツ科学)

スポーツ技術 練習は どの様にを行なえば 合理的か 又 道具についてもどうなのか。
筋肉、腱、靭帯などの駆動部における運動量は どの様に使えば効率良く 力が出せるのか。
最近になって覆ったり そうなりそうな理論もありますが 基礎には違いない?

慣性の法則,運動の法則,作用反作用の法則,放物線

慣性の法則:運動する 物体は外力が作用しない限り、運動しつづける傾向を持ち、静止する物体は、静止しつづける傾向を持つ、という自然の法則である。力と質量・加速度の関係 f = ma(力=質量 加速度)
作用反作用の法則:物体が物体に力を及ぼすときには、必ず物体は物体に大きさが等しく方向が反対の力を及ぼします

振動,中心力,万有引力,ケプラーの法則

振動:細い弦は速く振動し 太い弦は遅く振動します。
万有引力:全ての質量を持つ粒子は 互いに引き合い その引力の大きさは、2つの 粒子の質量の積に比例し、 粒子間距離の2乗に反比例する。f=G mM/r2 
G=引力定数6.6726×10-11(Nm2/kg2)
中心力:回転運動する物体は、回転の中心の方向に向心力を受けるので、中心方向への加速度を持ちます。円の中心方向に作用する力=向心力

運動エネルギー,位置エネルギー,エネルギーの保存則,エネルギー変換

物体に働く力のベクトルの合計が 0でないとき、物体が加速されます。加速度0のとき、平衡状態と呼びます。

相対性理論
質量とエネルギー:質量とは 物体に同じ力を加えたときの、 物体の加速度で決めます。質量は、一定の 力のもとでの、 加速度に比例します。m1 /m0 =a0/ a1
少し疑問が出る部分もあるんですが 物理学者では無いので 今後の研究を期待します。
相対性理論では答えが出せないモノが存在すると言う事は どこかが違っている?

ボールの運動軌跡
ボールの大きさ,質量,スピード(進行速度と回転速度),空気の密度、空気の温度と関係する。
運動方程式は 外力と慣性力ではじき出します

衝突
衝突前の速度(進行速度と回転速度)と角度,ボールとラケット間の反発係数と摩擦係数をデータとして,衝突後の速度と角度を求めることができます。質量の大きい人と小さい人がぶつかると 小さい人の方が勢いよくはじき跳ばされます。

流体力学

運動量と力積

運動の変化と力の時間的な積算:物体の運動の勢いが大きくするには、その物体に大きな力を及ぼす必要があります。そして、その物体に「長く」力を及ぼすほど、運動の勢いが大きくなります 「長く」には空間的にと時間的にの2つの場合が考えられます。p = mv 運動量=質量×速度
力積:力の働いている時間との積 を「力積」と呼ぶ。 力積=運動量変化
力がいかに長い時間働いているかによって、運動量がどれだけ変わるかが決まります。どれだけガットについてるかで運動量が変わる。

回転運動

円運動は等速円運動であっても回転中心方向への向心力が働いていて、中心方向に常時加速されて円運動になる。

角運動

円軌道上を運動する物体は「角運動量」を持ちます。
角運動量は、回転運動の勢いを示します。

速く動く為に

ボールに速く近づくには 上体を打球にするポイントまで傾けておく。
ボールを捕らえるまでは 出来るだけ低い姿勢で動くようにする。
真直ぐ立って動くと 動こうとする方向とは違った方向に力が働く為に 動こうとする方向に対してロスが多く生まれる したがって 速く動こうとするなら 頭を下て上体を前方に倒す事により そのロスすろ力を 減らした方が 速く動ける事になる。
頭を 下げると書きましたが これはたとえです ホントは 身体の軸線を傾ける事です

うねり足

本来 人の股関節は 円を描く感じに動く 子供の走り方を見ればそれはよく分かります。膝が一旦内に入って外に逃げるように走ってます。大人になるにつれ 真直ぐ速く走るために 脚の動きが真直ぐにと変化していきます。うねりを使った走りと 使わない走りには大きな違いがあります。各々利点があると言うことです。
うねり足は 走る方向を変えてもスピードのロスが少ない動かし方で そうでない走りは方向を変えると減速します。走りから見た感じはこんなとこです。
うねり=捻りです 野球などにはうねり打法なんかもあります。テニスの打球においても同じ動作が行われます。
筋肉においても使うためには 鍛える箇所が違うし 真直ぐ走る為の筋肉を鍛えると うねりを使用するには邪魔な筋肉とのいえます。
捻って打つ打球の足と 真直ぐ曲げて打つ足の筋肉は使う箇所が少し違うのです。
この事は足だけに言える事では無いです。テニスでは必要の無い(あると邪魔になる)筋肉があります。打ちかたが違えば それも違ってきます。目指すテニスによって鍛える箇所も違ってくるし やり方も違ってきます。鍛えることで逆に出来なくなる事さえあります。
使い方
うねり=捻る行動
後方の足つまり軸足に先ず捻りながらのタメを作る必要があります。
その為には 後方の足の裏の土踏まずの部分(意識は打ちサイドエッジでもいい)でねじりを受け止め 内に膝を落ち仕込んでいきます。
後ろ足だけ行ったのでは 効果はあまり得れません 前方の足は後方のタメを作る段階では 浮いた状態ですが その状態でも捻る行動が必要です。

うねる運動は そこに時間的ロスを生じます。

軸運動とスイートスポット

コマのように軸を元に回転すると 軸の中心から外に向かって力が作用する。
ラケットのスイートスポットで打球する場合と これを外して 少し上目(ヘッド側)で打つ事により その外に向いた力を少しでも内側に作用できないだろうか。

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