محتوى المحاضرة 14

1. القوى الداخلية المؤثرة على الجسم البشري

وزن الجسم: من القوى الداخلية المؤثرة على الجسم البشري، وهو يمثل قوة ضاغطة على العظام، فعندما يكون الجسم منتصبا تعزز كل فقرة من فق ارت العمود الفقري ذلك الجزء من الجسم.

قوة الشد بالعضلة: من القوى الداخلية المؤثرة على الجسم البشري، وهو يمثل قوة سحب نقيض الضغط، حيث تعمل على توليد قوة شد تسحب على العظام المتماسة.

القوة الموازية للسطح: من القوى الداخلية المؤثرة على الجسم البشري، وهي تمثل قوة سطحية على المفصل، حيث تعمل على انزلاق المادة والحركة. فالقوة الموازية للسطح تؤثر بشكل موازي أو مماسيا للسطح

2. القوى الخارجية المؤثرة على الجسم البشري

 قوة الدفع أو السحب من طرف جسم أخر: من القوى الخارجية المؤثرة على الجسم البشري، وتوصف بمقدار واتجاه، إضافة إلى نقطة التأثير. فإذا كانت نقطة تأثير القوة على مركز كتلة الجسم فإنها تسبب في انتقاله بحركة خطية، بينما إذا كانت نقطة التأثير للقوة بعيدا عن مركز ثقل الجسم كانت الحركة دورانية بفعل قوة أو عزم التدوير. ففي رياضة الجودو مثال يتعرض جسم المصارع إلى قوة خارجية تتمثل في دفع أو سحب جسمه من طرف اللاعب الخصم. وحسب رد فعل اللاعب تكون طبيعة حركة الجسم..

قوة رد الفعل: من القوى الخارجية المؤثرة على الجسم البشري، فعند اتصال النظام الميكانيكي بسطح الأرض، أو أي سطح أخر، فإن تحريك أو تغيير أجزاء، أو شكل الجسم يغير من موضع مركز ثقله نسبة إلى نقطة اتصاله مع ذلك السطح، ويحدث ذلك نتيجة أن الجسم يبذل قوة يكون رد فعلها متماثل في حركة لهذا الجسم. بمعنى أن رد الفعل يصبح القوة الخارجية المؤدية إلى حركة الجسم. فمثال حركة السباح أثناء تكوره للقفز في المسبح والدفع برجليه، أو الضغط على منصة القفز تحدث هذه العملية قوة رد فعل تغير من موضع مركز ثقل السباح مع تغير شكله من التكور إلى المستقيم (مرحلة تمديد الجسم)، فينتقل موضع مركز الثقل إلى الأمام تحت تأثير رد الفعل كقوة خارجية، وهذه العملية ذاتها لو تتم في الفضاء فإن تغير شكل الجسم من التكور إلى التمديد لا يغير من موضع مركز ثقل السباح. (صريح، 2010 ،263-289)

أو جسم اللاعب في مختلف الرياضات إضافة إلى قوة رد الفعل، نجد:

قوة الاحتكاك: من القوى الخارجية التي تؤثر على الجسم البشري، وهي شكل من أشكال القوة تحدث على أسطح الأجسام المتصلة، فهي القوة التي تمنع انزلاق القدم عند المشي. وهذه القوة لا يظهر تأثيرها إلا إذا كان هناك ميل للانزلاق بين الأجسام المتصلة. ومن خصائص هذه القوة

- تأثير الجسم الثاني بقدر مساوي من القوة على الجسم المنزلق.

- مقدار القوة يتأثر بطبيعة الأسطح المتصلة فخشونة الأسطح تزيد من قوة الاحتكاك،

- تزداد قوة الاحتكاك كلما زادت القوة التي تعمل على ضغط الأسطح المتصلة.

- كلما زادت قوة الضغط بين الأسطح زادت مقاومة الأسطح للانزلاق.

- كلما كانت المساحة المعرضة للاحتكاك صغيرة يزداد الضغط وتزداد قوة الاحتكاك.

- الاحتكاك المصاحب لدحرجة الأجسام يقلل من الاحتكاك المصاحب لانزلاق الأجسام.

- يكون معامل الاحتكاك الاستاتيكي أكبر من معامل الاحتكاك الكيناتيكي في معظم الأسطح.

ويعتبر الحد الأقصى من للاحتكاك الاستاتيكي من المتطلبات الواجب توافرها في العديد من الرياضات، وخاصة تلك التي تستخدم فيها الملاعب المزروعة، مثل كرة القدم حيث يستخدم لا الكرة أحذية خاصة لتزيد من قيمة هذا الاحتكاك للحفاظ على التوازن.

3. التأثير المتبادل للقوى الخارجية والداخلية

التأثير المتبادل للقوى الخارجية والداخلية(2013 Tamer El-Dawoody,6 septembre)

عندما يسلط الرياضي قوة على الأرض للنهوض إلى الأعلى فهذا يعني أن رد فعل الأرض سيساوي القوة المسلطة ويعاكسه في الاتجاه، ومن المعلوم لدينا أن اتجاه الوزن (وزن الرياضي) دائما إلى الأسفل كتوضيح لمفهوم جذب الأرض للأشياء فان اتجاه رد فعل الأرض سيكون إلى الأعلى أي بمعنى أن الرياضي عندما يؤثر بقوة إلى الأرض فان الأرض سيرد ذلك إلى الأعلى أي إن رد الفعل سيكون بالاتجاه الموجب ومع اتجاه قوة العضلات أي:

رد الفعل = قوة العضلات

وبما أن وزن الجسم في اتجاه معاكس لرد الفعل فإننا نستطيع أن نستنتج أن:

رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم

ولتوضيح ذلك في مثال، لو أدى الرياضي حركة ثني مفصلي الركبتين من الوقوف بشكل غير مبالغ فيه (انسيابي) فهذا يعني تغلب وزن الجسم على قوة العضلات وافتراضا أن وزن الرياضي كان 1000 نيوتن وكانت قوة العضلات في لحظة الثني 800 نيوتن فان علامة رد الفعل ستكون سالبة لان:

رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم

رد الفعل = 800 – 1000

رد الفعل = - 200 نيوتن

ونستنتج من ذلك أن رد الفعل سيكون اقل من وزن الجسم في حالة الثني وبالضبط سيكون (1000-200=800 نيوتن وهذه ملاحظة مهمة لتفسير بعض منحنيات دالة القوة-الزمن)، أما إذا عكسنا الحالة أي إن الرياضي سيمد مفصلي الركبتين من وضع الجلوس فللتغلب على وزن الجسم الذي مقداره 1000 نيوتن نحتاج إلى 1200 نيوتن (افتراضا) فان علامة رد الفعل ستكون موجبة لان:

رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم

رد الفعل = 1200 – 1000

رد الفعل = 200 نيوتن

ونستنتج من ذلك أن رد الفعل سيكون اكبر من وزن الجسم في حالة المد وبالضبط سيكون

 (1000+200=1200 نيوتن)

ومن ذلك نستنتج أيضا إن رد فعل الأرض سيكون صفرا أو قريبا إلى الصفر إذا تساوت قوة العضلات مع وزن الجسم وسوف لن تكون هناك علامة (موجبة أو سالبة لرد الفعل) مما يؤشر أو يدل على الثبات أو الاستقرار وهذا يوضح أيضا عدم استطاعة الأطفال من الوقوف على القدمين في سن مبكرة بسبب ضعف العضلات ( تغلب وزن الجسم على قوة العضلات(

يمكننا الاستفادة من ذلك في قانون نيوتن الثاني لمعرفة التعجيل أو العجلة:

القوة = الكتلة × التعجيل

التعجيل=   ـ القوة/ الكتلة

ولو عوضنا عن القوة برد الفعل

التعجيل= رد الفعل/ الكتلة

ومن معلوماتنا أعلاه فان  رد الفعل = قوة العضلات – وزن الجسم فان:

التعجيل= قوة العضلات – وزن الجسم/ الكتلة   بوحدة م/ثا2

4. الفرق بين القوى الداخلية والخارجية

تذكر أكشيتا ماباري القوى الداخلية هي القوى التي تمارس من داخل النظام بينما القوى الخارجية هي القوى المفروضة على النظام من المحيط.

5. الاحالات

-عادل عبد البصير علي.(1998). الميكانيكا الحيوية و التكامل بين النظرية و التطبيق في المجال الرياضي.ط1. مركز الكتاب للنشر: القاهرة .

- عادل عبد البصير علي.(2008). الميكانيكا الحيوية والتقييم والقياس التحليلي في الاداء البدني.ط1.المكتبة المصرية للطباعة والنشر والتوزيع : الاسكندرية .

-عصام الدين متولي عبد الله.(2011).علم الحركة و الميكانيكا الحيوية بين النظرية والتطبيق.ط1.دارالوفاء لدنيا الطباعة والنشر: الاسكندرية.

-صريح عبد الكريم الفضلي .(2010).تطبيقات البيو ميكانيك في التدريب الرياضي والاداء الحركي .ط1.دار دجلة ناشرون وموزعون  :عمان.

-طلحة حسام الدين .(2014).ابجديات علوم الحركة في مجالاتها وتطبيقاتها الوظيفية والتشريحية.ط1.مركز الكتاب الحديث: القاهرة .

-عارف صالح الكرمدي .(2015). مبادئ الميكانيكا الحيوية والتحليل الحركي.ط1. اليمن، الحديدة .

-Image: http://voer.edu.vn/file/55048

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11944800-

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10692267-

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7413255-

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11927080-

-https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18616602

-https://ar.lambdageeks.com/difference-between-internal-and-external-forces/

-https://www.sport.ta4a.us/human-sciences/movement-science/647-the-mutual-influence-of-the-external-and-internal-forces.html