BIOMEKANIK
Bio – benda hidup atau sistem biologi
Mekanik – analisis daya dan kesannya
“Analisis kesan daya dalam kajian aspek anatomi dan fungsi sistem benda hidup”
“Aplikasi prinsip-prinsip mekanik dalam kajian benda hidup”
KINESIOLOGI
Kajian pergerakan manusia
SAINS SUKAN
Kajian sistematik membabitkan sains dalam sukan
BIOMEKANIK
Sintesis bidang biologi dan mekanik untuk memahami dan menjelaskan pergerakan
Matlamat
Meningkatkan prestasi
Teknik perlakuan
Peralatan
Pencegahan kecederaan dan pemulihan
Sub-cabang biomekanik
statik: kajian sistem pergerakan konstan
dinamik: kajian sistem pergerakan yang mempunyai pecutan
kinematik: kajian bentuk perlakuan atau deskripsi sesuatu pergerakan
kinetik: kajian tindakan daya
Ciri-ciri fizikal badan manusia
Antropometrik
mengambilkira saiz, bentuk serta komposisi badan termasuklah ketinggian, berat dan isipadu
data antropometri selalunya dikategorikan kepada dua kumpulan atau lebih (sebagai contoh mengikut jantina, umur, bentuk badan atau acara yang disertai) dan kemudian dibandingkan dengan ukuran antropometrik dari kumpulan lain.
PENGENALAN
Mekanik Sukan:
Satu cabang sains sukan yang mengkaji daya pergerakan manusia dan kesan yang terhasil dari daya tersebut untuk membantu manusia meningkatkan kecekapan, kemahiran dan prestasi.
Fokus utama mengkaji daya-daya luaran dan/atau dalaman yang bertindak ke atas badan manusia serta kesan yang dihasilkan oleh daya-daya tersebut
Prinsip Mekanikal Dalam Sukan
Ia berkaitan dengan dengan pergerakan tubuh badan manusia contohnya sistem tuas manusia yang dapat berfungsi untuk meningkatkan daya dan menambahkan kelajuan dalam sistem mekanikal jasad
Analisis Biomekanik
Dibahagikan kepada dua:
Analisis kuantitatif
Hukum sejagat fizik digunakan bagi membuat analisis pergerakan dalam sukan
Melibatkan pengukuran dan pengiraan untuk menjelaskan pergerakan
Nilai-nilai estetika dan kinestetik digunakan sewaktu melakukan analisis pergerakan atau kemahiran dalam sukan
Penerangan mengenai sesuatu pergerak tanpa melibatkan pengukuran atau pengiraan
ANALISIS KUALITATIF
Ia mempunyai 6 item utama:
a) Struktur umum untuk analisis kualitatif
b) Model/Kaedah analisis kualitatif
c) Peranan deria dalam analisis kualitatif
d) Fungsi deria dalam analisis kualitatif
e) Intergrasi deria dalam analisis kualitatif
f) Fasa-fasa dalam analisis kualitatif
1) Persediaan
i- Pengetahuan tentang aktiviti
-Mengenalpasti masalah yg dihadapi
-Matlamat pergerakan
Ii- Pengetahuan Pelaku
-Strategi pemerhatian sistematik yg releven
2) Intervensi[ pemulihan ]
i- Pilih bentuk interversi yang sesuai
-Maklumbalas
-Model visual
–Exxageration
–Pengubahsuaian tindakan
–Panduan manual/ mekanikal
-Pemulihan
ii- Prinsip penyediaan maklumbalas
iii- Menterjemahkan masalah yang wujud
3) Pemerhatian
i- Perlaksanaan strategi pemerhatian
-Situasi/Keadaan
-Vantage points
-Bilangan pemerhatian
ii- Menambah masa pemerhatian
4) Penilaian/Diagnosis
i- Penilaian pemerhatian
-Range correctness of critical features
-Kekuatan
-Kelemahan
ii- Diagnosis pencapaian
-Prioriti kelemahan
-Rasional prioriti
8.3 ANALISIS KUANTITATIF
Asas kuantitatif mempunyai beberapa asas:
Asas mekanik sukan
Biomekanik pergerakan
Hayunan dan gulingan
Kestabilan
1.BERAT
Berat adalah kesan tarikan graviti pada sesuatu objek. Berat adalah berubah-ubah bergantung pada tempat di mana anda berada. Umpamanya berat manusia di bumi adalah lebih tinggi berbanding berat manusia di bulan.
2.MASS ( Jisim )
Mass adalah kuantiti jirim di dalam sesuatu jasad atau objek.. Jika objek itu mempunyai kandungan dan memerlukan ruang, ia mestilah mempunyai mass. Mass adalah ukuran bagi keengganan jasad itu memecut apabila dikenakan suatu daya.
Simbol bagi mass adalah m. Unit yang digunakan untuk mengukur mass adalah kilogram (kg).
MASS (Jisim)
Contoh : seorang ahli gusti heavyweight mempunyai lebih mass berbanding dengan gimnas lightweight. Tarikan antara bumi dan ahli gusti heavyweight adalah lebih berbanding bumi dengan gimnas.Ini ditunjukkan pada skala penimbang. Jarum pada skala akan menunjukkan 220 lb bagi ahli gusti dan 80 lb bagi gimnas. Dalam ukuran metrik pula, ahli gusti akan mempunyai berat 100 kg manakala gimnas 36.2 kilogram.
HUBUNGAN DI ANTARA MASS DAN BERAT Tarikan graviti berpaksi pada teras bumi, jadi tarikan graviti menjadi lebih kuat apabila hampir dengan teras bumi, berbanding di puncak gunung. Tarikan graviti di kutub utara dan selatan adalah lebih kuat berbanding dengan di khatulistiwa. Ini kerana kawasan ini paling hampir dengan teras bumi.
HUBUNGAN DI ANTARA MASS DAN BERAT
Contoh: seorang atlit yang beratnya 200 lb di kutub utara dan selatan akan mempunyai berat 198.94 lb di khatulistiwa manakala seorang atlit yang beratnya 200 lb akan mempunyai berat lebih kurang 199.77 lb pada paras ketinggian altitude 12 000 kaki.
3. INERSIA
Ditakrifkan sebagai keupayaan sesuatu objek untuk mengekalkan keadaan asalnya samada pegun atau gerakannya. Ia dikelaskan kepada dua situasi iaitu:
a. Inersia pegun
b. Inersia gerakan.
Inersia pegun adalah sifat objek pegun untuk menentang daya yang cuba menggerakkannya
Inersia gerakan adalah sifat objek bergerak untuk menentang daya yang cuba menghentikan atau menukarkan halaju pergerakannya.
Konsep Inersia
Daya yang diperlukan untuk menggerakkan sesuatu objek mestilah lebih besar daripada daya rintangan objek tersebut.
Contoh:
Menolak kereta sorong yang penuh
dengan barang atau batu-batu yang
berat.
Konsep Dan Kesan Inersia
Kaitan Jisim dan Inersia
Jisim dan inersia merupakan dua perkara yang ada kaitan antara satu sama lain.Jisim sesuatu objek ialah ukuran kuantiti jirim yang berada dalam objek.
Contoh : Perkaitan antara inersia dengan jisim :
Tin A = diisikan air sehingga penuh.
Tin B = diisikan hanya separuh air
Tin C = dibiarkan kosong.
4. KELAJUAN, PECUTAN DAN HALAJU KELAJUAN
Keupayaan tubuh badan bergerak dengan pantas bagi satu jarak.
Kelajuan = Jarak / Masa ( s = d / t )
5. DAYA
Daya ialah satu aksi mekanikal atau kesan tolakan atau tarikan yang dikenakan ke atas sesuatu objek.
Berupaya mengubah jenis pergerakan sesuatu objek seperti memulakan, menghentikan, mempercepatkan, melambatkan dan mengubah arah gerakan sesuatu objek.
DAYA PERGERAKAN
Daya boleh menyebabkan perubahan bentuk, kedudukan dan kelajuan sesuatu objek.
Jumlah daya sesuatu objek dikira dalam unit Newton (N)
Ciri-ciri Daya
i. Magnitud
Ia bergantung kepada 2 faktor iaitu :
a) jisim (mass)
b) pecutan (acceleration).
FORMULA:
daya = jisim x pecutan (F = ma).
Ciri-ciri Daya
Arah
Adalah pergerakan daya yang dikenakan
terhadap objek, seperti hadapan, belakang,
atas, bawah, pada susut 60° horizontal, dan
sebagainya .
Contoh :
Daya graviti (9.81 m.s¬²) menarik semua
objek ke arah pusat bumi, maka arah daya
graviti ini adalah ke bawah (vertically downward)
Ciri-ciri Daya
Titik Aplikasi
Satu titik pada objek di mana daya
dikenakan sama ada di COG atau di luar
COG objek. (Center of Gravity )
Ciri-ciri Daya
iv.Garis Tindakan
Garis pergerakan objek yang telah dikenakan daya .
Jenis-jenis Daya
Daya Lurus
Daya Putaran
Daya Centripetal
Daya Centrifugal
Daya Tindakbalas
Contoh Daya
APLIKASI DAYA DALAM KEHIDUPAN
1.Menolak meja
2. Mengangkat baldi berisi air
3. Menyorong basikal
4. Membawa barang dengan kereta sorong
5. Berjalan
6. Menjentik wang syiling di atas kad
KONSEP UTAMA DALAM HUKUM NEWTON KETIGA
1.Duduk
Bila anda duduk di atas kerusi, tubuh anda akan menghasilkan/mengeluarkan daya tenaga ke arah bawah pada kerusi dan kerusi menghasilkan daya tenaga ke arah atas pada tubuh anda. Terdpt dua tenaga yg terhasil dari hubungan ini – daya tenaga pada kerusi dan juga tubuh badan.Daya tenaga ini dipanggil daya tindakan dan tindakbalas
2. Berjalan
Semasa kita berjalan, kaki kita akan mengenakan daya ke atas lantai dan lantai akan bertindakbalas dalam keadaan yang sama tetapi bertentangan arah .
3. Berbasikal
Apabila kita membuat satu kayuhan, roda belakang basikal akan menolak kebelakang, oleh demikian ianya akan mendorong /menerjah basikal ke hadapan.
5. Pelancaran roket
5. Gerakan burung
Burung menggunakan sayapnya untuk terbang. Sayap burung menolak angin ke bawah. Angin akan bertindakbalas menolak burung ke atas.
APLIKASI HUKUM NEWTON KETIGA DALAM SUKAN
1. Permainan sofball
Apabla seorang pemain sofbol menghayun’bat’ dengan daya yang kuat, dia akan memutarkan anggota badan atasnya. Ini akan menghasilkan tork pada sekeliloing aksis menegak pemain tersebut(aksi).
Reaksinya, anggota tubuh bawah akan berputar disekeliling aksis menegak pada arah yang bertentangan jika pemain tidak kukuh dirinya di atas padang.
Pada kebiasaannya, pemain akan berpijak kukuh pada padang. Oleh itu, tork dipindahkan dari anggota atas badan dialihkan kepada ke padang yang mana bumi akan memindahkan tork yang sama magnitudnya dan arah yang bertentangan ke atas kasut pemain.
2. Fasa Penerbangan Lompat Jauh.
Pada masa fasa penerbangan. Kedudukan athlit akan berubah. Apabila athlit menghayun kaki ke arah hadapan atas(ikut pusingan jam), ini bermakna daya ‘aksi’ telah dikenakan pada bahagian badan yang lain. Bahagian badannya yang lain itu akan kenakan pula daya ‘Reaksi’ yang sama magnitud dan berlawanan arah dengan daya ‘aksi’ kepada kaki. Ini menyebabkan bahagian badan yang lain bergerak ke arah hadapan. (ikut pusingan jam).
Bio – benda hidup atau sistem biologi
Mekanik – analisis daya dan kesannya
“Analisis kesan daya dalam kajian aspek anatomi dan fungsi sistem benda hidup”
“Aplikasi prinsip-prinsip mekanik dalam kajian benda hidup”
KINESIOLOGI
Kajian pergerakan manusia
SAINS SUKAN
Kajian sistematik membabitkan sains dalam sukan
BIOMEKANIK
Sintesis bidang biologi dan mekanik untuk memahami dan menjelaskan pergerakan
Matlamat
Meningkatkan prestasi
Teknik perlakuan
Peralatan
Pencegahan kecederaan dan pemulihan
Sub-cabang biomekanik
statik: kajian sistem pergerakan konstan
dinamik: kajian sistem pergerakan yang mempunyai pecutan
kinematik: kajian bentuk perlakuan atau deskripsi sesuatu pergerakan
kinetik: kajian tindakan daya
Ciri-ciri fizikal badan manusia
Antropometrik
mengambilkira saiz, bentuk serta komposisi badan termasuklah ketinggian, berat dan isipadu
data antropometri selalunya dikategorikan kepada dua kumpulan atau lebih (sebagai contoh mengikut jantina, umur, bentuk badan atau acara yang disertai) dan kemudian dibandingkan dengan ukuran antropometrik dari kumpulan lain.
PENGENALAN
Mekanik Sukan:
Satu cabang sains sukan yang mengkaji daya pergerakan manusia dan kesan yang terhasil dari daya tersebut untuk membantu manusia meningkatkan kecekapan, kemahiran dan prestasi.
Fokus utama mengkaji daya-daya luaran dan/atau dalaman yang bertindak ke atas badan manusia serta kesan yang dihasilkan oleh daya-daya tersebut
Prinsip Mekanikal Dalam Sukan
Ia berkaitan dengan dengan pergerakan tubuh badan manusia contohnya sistem tuas manusia yang dapat berfungsi untuk meningkatkan daya dan menambahkan kelajuan dalam sistem mekanikal jasad
Analisis Biomekanik
Dibahagikan kepada dua:
Analisis kuantitatif
Hukum sejagat fizik digunakan bagi membuat analisis pergerakan dalam sukan
Melibatkan pengukuran dan pengiraan untuk menjelaskan pergerakan
Nilai-nilai estetika dan kinestetik digunakan sewaktu melakukan analisis pergerakan atau kemahiran dalam sukan
Penerangan mengenai sesuatu pergerak tanpa melibatkan pengukuran atau pengiraan
ANALISIS KUALITATIF
Ia mempunyai 6 item utama:
a) Struktur umum untuk analisis kualitatif
b) Model/Kaedah analisis kualitatif
c) Peranan deria dalam analisis kualitatif
d) Fungsi deria dalam analisis kualitatif
e) Intergrasi deria dalam analisis kualitatif
f) Fasa-fasa dalam analisis kualitatif
1) Persediaan
i- Pengetahuan tentang aktiviti
-Mengenalpasti masalah yg dihadapi
-Matlamat pergerakan
Ii- Pengetahuan Pelaku
-Strategi pemerhatian sistematik yg releven
2) Intervensi[ pemulihan ]
i- Pilih bentuk interversi yang sesuai
-Maklumbalas
-Model visual
–Exxageration
–Pengubahsuaian tindakan
–Panduan manual/ mekanikal
-Pemulihan
ii- Prinsip penyediaan maklumbalas
iii- Menterjemahkan masalah yang wujud
3) Pemerhatian
i- Perlaksanaan strategi pemerhatian
-Situasi/Keadaan
-Vantage points
-Bilangan pemerhatian
ii- Menambah masa pemerhatian
4) Penilaian/Diagnosis
i- Penilaian pemerhatian
-Range correctness of critical features
-Kekuatan
-Kelemahan
ii- Diagnosis pencapaian
-Prioriti kelemahan
-Rasional prioriti
8.3 ANALISIS KUANTITATIF
Asas kuantitatif mempunyai beberapa asas:
Asas mekanik sukan
Biomekanik pergerakan
Hayunan dan gulingan
Kestabilan
1.BERAT
Berat adalah kesan tarikan graviti pada sesuatu objek. Berat adalah berubah-ubah bergantung pada tempat di mana anda berada. Umpamanya berat manusia di bumi adalah lebih tinggi berbanding berat manusia di bulan.
2.MASS ( Jisim )
Mass adalah kuantiti jirim di dalam sesuatu jasad atau objek.. Jika objek itu mempunyai kandungan dan memerlukan ruang, ia mestilah mempunyai mass. Mass adalah ukuran bagi keengganan jasad itu memecut apabila dikenakan suatu daya.
Simbol bagi mass adalah m. Unit yang digunakan untuk mengukur mass adalah kilogram (kg).
MASS (Jisim)
Contoh : seorang ahli gusti heavyweight mempunyai lebih mass berbanding dengan gimnas lightweight. Tarikan antara bumi dan ahli gusti heavyweight adalah lebih berbanding bumi dengan gimnas.Ini ditunjukkan pada skala penimbang. Jarum pada skala akan menunjukkan 220 lb bagi ahli gusti dan 80 lb bagi gimnas. Dalam ukuran metrik pula, ahli gusti akan mempunyai berat 100 kg manakala gimnas 36.2 kilogram.
HUBUNGAN DI ANTARA MASS DAN BERAT Tarikan graviti berpaksi pada teras bumi, jadi tarikan graviti menjadi lebih kuat apabila hampir dengan teras bumi, berbanding di puncak gunung. Tarikan graviti di kutub utara dan selatan adalah lebih kuat berbanding dengan di khatulistiwa. Ini kerana kawasan ini paling hampir dengan teras bumi.
HUBUNGAN DI ANTARA MASS DAN BERAT
Contoh: seorang atlit yang beratnya 200 lb di kutub utara dan selatan akan mempunyai berat 198.94 lb di khatulistiwa manakala seorang atlit yang beratnya 200 lb akan mempunyai berat lebih kurang 199.77 lb pada paras ketinggian altitude 12 000 kaki.
3. INERSIA
Ditakrifkan sebagai keupayaan sesuatu objek untuk mengekalkan keadaan asalnya samada pegun atau gerakannya. Ia dikelaskan kepada dua situasi iaitu:
a. Inersia pegun
b. Inersia gerakan.
Inersia pegun adalah sifat objek pegun untuk menentang daya yang cuba menggerakkannya
Inersia gerakan adalah sifat objek bergerak untuk menentang daya yang cuba menghentikan atau menukarkan halaju pergerakannya.
Konsep Inersia
Daya yang diperlukan untuk menggerakkan sesuatu objek mestilah lebih besar daripada daya rintangan objek tersebut.
Contoh:
Menolak kereta sorong yang penuh
dengan barang atau batu-batu yang
berat.
Konsep Dan Kesan Inersia
Kaitan Jisim dan Inersia
Jisim dan inersia merupakan dua perkara yang ada kaitan antara satu sama lain.Jisim sesuatu objek ialah ukuran kuantiti jirim yang berada dalam objek.
Contoh : Perkaitan antara inersia dengan jisim :
Tin A = diisikan air sehingga penuh.
Tin B = diisikan hanya separuh air
Tin C = dibiarkan kosong.
4. KELAJUAN, PECUTAN DAN HALAJU KELAJUAN
Keupayaan tubuh badan bergerak dengan pantas bagi satu jarak.
Kelajuan = Jarak / Masa ( s = d / t )
5. DAYA
Daya ialah satu aksi mekanikal atau kesan tolakan atau tarikan yang dikenakan ke atas sesuatu objek.
Berupaya mengubah jenis pergerakan sesuatu objek seperti memulakan, menghentikan, mempercepatkan, melambatkan dan mengubah arah gerakan sesuatu objek.
DAYA PERGERAKAN
Daya boleh menyebabkan perubahan bentuk, kedudukan dan kelajuan sesuatu objek.
Jumlah daya sesuatu objek dikira dalam unit Newton (N)
Ciri-ciri Daya
i. Magnitud
Ia bergantung kepada 2 faktor iaitu :
a) jisim (mass)
b) pecutan (acceleration).
FORMULA:
daya = jisim x pecutan (F = ma).
Ciri-ciri Daya
Arah
Adalah pergerakan daya yang dikenakan
terhadap objek, seperti hadapan, belakang,
atas, bawah, pada susut 60° horizontal, dan
sebagainya .
Contoh :
Daya graviti (9.81 m.s¬²) menarik semua
objek ke arah pusat bumi, maka arah daya
graviti ini adalah ke bawah (vertically downward)
Ciri-ciri Daya
Titik Aplikasi
Satu titik pada objek di mana daya
dikenakan sama ada di COG atau di luar
COG objek. (Center of Gravity )
Ciri-ciri Daya
iv.Garis Tindakan
Garis pergerakan objek yang telah dikenakan daya .
Jenis-jenis Daya
Daya Lurus
Daya Putaran
Daya Centripetal
Daya Centrifugal
Daya Tindakbalas
Contoh Daya
APLIKASI DAYA DALAM KEHIDUPAN
1.Menolak meja
2. Mengangkat baldi berisi air
3. Menyorong basikal
4. Membawa barang dengan kereta sorong
5. Berjalan
6. Menjentik wang syiling di atas kad
KONSEP UTAMA DALAM HUKUM NEWTON KETIGA
1.Duduk
Bila anda duduk di atas kerusi, tubuh anda akan menghasilkan/mengeluarkan daya tenaga ke arah bawah pada kerusi dan kerusi menghasilkan daya tenaga ke arah atas pada tubuh anda. Terdpt dua tenaga yg terhasil dari hubungan ini – daya tenaga pada kerusi dan juga tubuh badan.Daya tenaga ini dipanggil daya tindakan dan tindakbalas
2. Berjalan
Semasa kita berjalan, kaki kita akan mengenakan daya ke atas lantai dan lantai akan bertindakbalas dalam keadaan yang sama tetapi bertentangan arah .
3. Berbasikal
Apabila kita membuat satu kayuhan, roda belakang basikal akan menolak kebelakang, oleh demikian ianya akan mendorong /menerjah basikal ke hadapan.
5. Pelancaran roket
5. Gerakan burung
Burung menggunakan sayapnya untuk terbang. Sayap burung menolak angin ke bawah. Angin akan bertindakbalas menolak burung ke atas.
APLIKASI HUKUM NEWTON KETIGA DALAM SUKAN
1. Permainan sofball
Apabla seorang pemain sofbol menghayun’bat’ dengan daya yang kuat, dia akan memutarkan anggota badan atasnya. Ini akan menghasilkan tork pada sekeliloing aksis menegak pemain tersebut(aksi).
Reaksinya, anggota tubuh bawah akan berputar disekeliling aksis menegak pada arah yang bertentangan jika pemain tidak kukuh dirinya di atas padang.
Pada kebiasaannya, pemain akan berpijak kukuh pada padang. Oleh itu, tork dipindahkan dari anggota atas badan dialihkan kepada ke padang yang mana bumi akan memindahkan tork yang sama magnitudnya dan arah yang bertentangan ke atas kasut pemain.
2. Fasa Penerbangan Lompat Jauh.
Pada masa fasa penerbangan. Kedudukan athlit akan berubah. Apabila athlit menghayun kaki ke arah hadapan atas(ikut pusingan jam), ini bermakna daya ‘aksi’ telah dikenakan pada bahagian badan yang lain. Bahagian badannya yang lain itu akan kenakan pula daya ‘Reaksi’ yang sama magnitud dan berlawanan arah dengan daya ‘aksi’ kepada kaki. Ini menyebabkan bahagian badan yang lain bergerak ke arah hadapan. (ikut pusingan jam).
