Biomechanik für Nicht Biomechaniker

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Silvia Mareke Heintze
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1 Georg Kassat Biomechanik für Nicht Biomechaniker Alltägliche bewegungstechnisch-sportpraktische Aspekte Fitness-Contur-Verlag 1993

2 Inhaltsverzeichnis Translation oder fortschreitende Bewegung 1 Kraft ein verkanntes Ereignis In kleinen Schritten zum Kraftbegriff Was uns bewegt: Kraft Nur kleine Unterschiede von Kraft und Beschleunigung Zwei elementare Eigenschaften der Kraft Das unscheinbare Trägheitsgesetz Bekannte Beispiele spezieller Kräfte Die deformierende Wirkung der Kraft Die anschauliche Handhabung von Kräften Das Abbild einer Kraft Wann sind Kräfte gleich? Die Unabhängigkeit gleichzeitig wirkender Kräfte Interpretationsprobleme bei Komponentenzerlegungen Kraft und Gegenkraft (actio-reactio) im Detail Kraft: weder aktiv noch passiv Überall Kraft und Gegenkraft Kraft und Gegenkraft: unzertrennbar Gleich große und entgegengesetzt gerichtete Kräfte Unabdingbar für Kraft und Gegenkraft: Zwei Körper Kraft und Gegenkraft als Kraftabtausch Verwirrende Trägheitskräfte Ein unglücklicher Begriff für eine fiktive Kraft Schein-Kräfte aufgrund falscher Orientierung Trägheitskraft und Reaktionskraft: grundverschieden Schein-Erklärungen durch Trägheitskräfte 41 Körperschwerpunkt eine praktische Idee Ein Körper und sein Stellvertreter Der vermeintliche Angriffspunkt der Schwerkraft 47

3 X Die Konstruktion des Körperschwerpunktes als Massenmittelpunkt Der menschliche Körperschwerpunkt: so ruhelos wie folgsam Die praktische Bedeutung eines nicht greifbaren Punktes Das Zusammenspiel mehrerer Körper Innere und äußere Kräfte: je nach Ansicht Der Schwerpunkt des abgeschlossenen Systems: für innere Kräfte unangreifbar Der Schwerpunktsatz I in der Praxis Der Schwerpunkt des offenen Systems: von äußeren Kräften betroffen Der Schwerpunktsatz II in der Praxis Innere und äußere Kräfte in spezieller Mission Drei Ansichten zu einem Absprung 71 Impuls das Produkt von Kraft und Zeit Ein anscheinend bekannter Begriff Impuls: Vom Kraftstoß zur Bewegungsgröße Impuls als zeitliche Summe von Kräften? Horizontal- und Vertikalimpuls: ein spezielles Bezugssystem Impulsbetrachtungen von Bewegungen: unentbehrlich Gefragte und fragliche Anwendung des Impulses Die Problematik von Impulsmaximierungen Der Impulserhaltungssatz: Bekanntes in anderer Form Aufsummierung von Teilimpulsen aus praktischer Sicht Durch actio-reactio zur Impulsübertragung 85 II Rotation oder Drehbewegung 89 4 Drehmoment eine Art Drehkraft Zum Entstehen von Drehbewegungen Kraft und exzentrische Kraftwirkung: grundverschieden Das Drehmoment als Präzisierung der Drehkraft Drehmomente in allen sportlichen Bewegungen Das problematische Kräftepaar Die ursprüngliche Vorstellung vom Entstehen der Drehung Vom Kräftepaar zum Drehmoment: ganz einfach Vom Drehmoment zum Kräftepaar: erstaunliche Nebenergebnisse Probleme entbehrlicher Anwendungen 105

4 XI 4.3 Besonderheiten des Drehwiderstandes Offensichtliche Abhängigkeiten des Drehwiderstandes Das Trägheitsmoment: nur eine Präzisierung der Drehmasse Variable Trägheitsmomente des menschlichen Körpers Der Steiner'sche Satz: zwei Drehanteile zwei Trägheitsmomente Drehmoment-Reaktion Drehmomente in Tateinheit Anschauliche Grundlagen eines neuen Begriffes Ein Muskel und zwei Muskelkraftdrehmomente Drehmoment-Reaktion und actio-reactio im Vergleich Drehmoment-Reaktion in jeder Bewegung Drehmoment-Reaktion bei ungleichen Drehwiderständen: ungleiche Auswirkungen Drehmoment-Reaktion bei äußerer Einwirkung: ein zentraler Technikaspekt Drehmoment-Reaktion im rotierenden Körpersystem: scheinbare Widersprüche Drehimpuls das Produkt von Drehmoment und Zeit Inhalt und Darstellung des Drehimpulses Impuls und Drehimpuls im Vergleich Vektordarstellung der Rotation: eine nützliche Vereinbarung Anwendungsvielfalt der Drehimpulserhaltung Drehimpulserhaltung: die einfache Lösung vieler Fragen Die Aufsummierung von Drehimpulsen aufgrund der Drehimpulserhaltung Durch Drehmoment-Reaktion zur Drehimpulsübertragung Scheindrehungen als Drehungen ohne Drehimpuls Wann dreht sich ein Körpersystem? Katzendrehung, Kardanwelle oder hula-hooping? Des Rätsels Lösung: Drehmoment-Reaktion 155 III Bewegung und Energie Energie Arbeitsvermögen in diversen Formen Durch Arbeit zur Energie Was ist Arbeit? Im Sport wird gearbeitet! Energie als gespeicherte Arbeit Energieumwandlung und Energieerhaltung 166

5 XII Energie: kein Begriff für alle Fälle Einfache Anwendungen des Energiebegriffs Potentielle Energie: der Aspekt der Höhe Kinetische Energie: das unterschätzte v Deformationsenergie: zur Mit-Arbeit von Sportgeräten Energiebetrachtungen zur Pendelbewegung Zum Begriff und zur Entstehung der Pendelbewegung Das Problem der Schwungverstärkung Das schnelle kurze Pendel Die Energie rotierender Körper Rotationsenergie: kinetische Energie in spezieller Form Zum Umgang mit der Rotationsenergie Ein überraschender Energiegewinn 195 Literaturverzeichnis 199

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