Biomehanika

Vsebina predmeta

Nosilec

Opis

Uvod v osnove fizike in merilne tehnologije
– Fizika kot interdisciplinarna veda
– Zgodovinski razvoj
– Mehanika in biomehanika: kinematika in dinamika
– Toplota
– Antropometrija
– Merilna tehnologija: zakaj jo potrebujemo?
Kinematika
– Opis gibanja
– Sistem tockastega in togega telesa
– Osnovne enacbe gibanja
– Enodimenzionalna, ravninska in prostorska gibanja
– Primeri cloveških gibanj in gibanj športnih rekvizitov
Merilna tehnologija v kinematiki cloveškega gibanja
– Meritve casov: fotocelice, kontaktni casi…
– Meritve kotov in kotnih hitrosti: goniometri in potenciometri
– Meritve hitrosti: klasicni merilniki, radarji na Dopplerjev pojav
– Meritve pospeškov: pospeškometri
– Video analize: komparativne analize, mozaicenje slik, prekrivanje slik
– 2D kinematika: rocna in avtomatska digitalizacija, uporaba HD in visokofrekvencnih kamer
– 3D kinematika: rocna in avtomatska digitalizacija, uporaba HD in visokofrekvencnih kamer, IR tehnologija, aktivni markerji, prepoznava vzorcev
– GPS, DGPS, GNSS tehnologija
Dinamika
– Izreki gibanja
– Sila teže in gravitacijski zakon
– Tribologija: lepenje, Coloumbovo trenje in kotalno trenje
– Elastomehanika: Hookov zakon
– Mehanika tekocin: Bernoullijeva enacba, linearni in kvadratni zakon upora
– Gibalna kolicina in sunek sile
– Centripetalna in centrifugalna sila: inercialni in neinercialni opazovalni sistem
– Vztrajnostni moment, navor in vrtilna kolicina
– Ravnotežje in problem stabilnosti cloveka: staticna in dinamicna obravnava
– Modeliranja in optimiranja cloveških gibanj in športnih rekvizitov
Mehansko delo, energija in moc
– Definicija in teorija
– Modeliranje gibanj cloveka s pomocjo energijskih zakonov
Kompleksnejši modeli cloveka
– Antropometrija
– Sistem vec masnih tock
– Sistem togih teles
– Sistem prostih teles
– Neto mišicni navor, neto mišicna sila, sklepne reakcijske sile in sile kost na kost
Merilna tehnologija v dinamiki
– Meritve sil: silomer/elastomer, piezoelektriki, tenziometrija, uporovni listici
– Meritev deformacije: uporovni listici
– Meritve upora fluida: vetrovnik
– Meritve navora
– Inverzna dinamika
– Meritev gibanja: senzorji gibanja (»Motion tracking sensors«), inercijska obleka
– Racunalniško modeliranje in racunalniške simulacije
– Robotika
Toplota
– Stanja
– Energijski zakon
– Prevajanje toplote: kondukcija, konvekcija in sevanje
– Fizikalne osnove termoregulacije
Merilna tehnologija v toploti
– Meritev temperature: termometri
Meritev toplote: kalorimeter