Was sind Kräfte?
etwas, das wir nicht sehen können
Etwas, das den Bewegungszustand oder die Form eines Objekts/Körpers verändern kann
Was bedeuten die Testzusätze
in-vivo
In-situ
In-vitro
Reaktionen/Abläufe, die im lebenden Organismus unter physiologischen Bedingungen stattfinden
Unmittelbar am Ort; in der ursprünglichen Position
Ein bestimmtes Gewebe wird isoliert untersucht
Außerhalb eines lebenden Organismus
Aus welchen Bereichen setzt sich die Mechanik zusammen?
Kinematik
Dynamik
Was ist die Kinematik?
Beschreibung von Bewegung
Positionsänderung, Geschwindigkeit, Beschleunigung)
Kräfte werden nicht berücksichtigt
Translation
Rotation
Was bedeutet Dynamik?
Behandelt Kräfte als Ursache von Bewegung
Dynamik der Translation
Dynamik der Rotation
Einteilung in Statik (Lehre vom Gleichgewicht der Kräfte) und Kinetik (Lehre von Bewegungen unter dem Einfluss innerer und äußerer Kräfte
Was ist die Geschwindigkeit?
vektorielle Größe
Vektoren sind eindeutig bestimmt durch Größe und Richtung
Was unterscheidet Winkelgeschwindigkeit von Bahngeschwindigkeit?
Winkelgeschwindigkeit
Wie schnell dreht sich die Scheibe in einer bestimmten Zeit
Bahngeschwindigkeit
Variiert bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit
Wie schnell dreht sich ein Punkt außerhalb des Zentrums mit der Rotation der Scheibe
Wie groß ist die Beschleunigung, wenn die Geschwindigkeit konstant ist?
0
Was bedeuten die einzelnen Variablen der Gleichung:
v = Delta x / Delta t
v = Geschwindigkeit
X = Strecke
T = Zeit
Was bedeuten die einzelnen Variablen der folgenden Gleichung:
w = Delta O / Delta t
w = (Rotations-)geschwindigkeit
O = (Dreh-)Grad
a (r) = a (°) * pi / 180
a(°) = Winkelgeschwindigkeit
a (r) = Rotationsgeschwindigkeit (in andere Formel als w einsetzbar)
Was bedeuten die einzelnen Variablen der folgenden Formel:
vb = w * r
vb = Bahngeschwindigkeit
W = (Winkel-)Geschwindigkeit
R = Länge
Wie wird die Veränderung der Winkelgeschwindigkeit berechnet?
Alpha = Winkelbeschleunigung (Delta w / Delta t)
Was sind die 3 Gesetze / Axiome der Bewegung?
Trägheit
Beschleunigung
Kraft und Gegenkraft (Actio und Reactio)
In welcher Einheit wird Kraft gemessen?
Newton (N)
Kg m/(s hoch 2)
Wie berechnet sich die Kraft?
F = m*a
F
Kraft
M
Masse
A
Wann steigt die benötigte Kraft an?
mit der Zielbeschleunigung
Mit der zu beschleunigenden Masse
Wie unterscheiden sich Körpermasse und Körpergewicht?
Gewicht ist ortsabhängig
Gewicht in Newton
Masse ist ortsunabhängig
Masse in kg
Sind innerhalb eines feststehenden Gravitationsfelds proportional zueinander
Wie lange ist ein Körper im statischen Gleichgewicht?
solange die vertikale Projektion des Körperschwerpunktes innerhalb der Unterstützungsfläche liegt
Gewichtskraft setzt am Körperschwerpunkt an
Wie lange bewegt sich der Körper mit einer konstanten Geschwindigkeit?
solange, bis eine unbalancierte Kraft auf den Körper einwirkt
Was beschreiben Kräfte?
beschreiben die Wirkung zweier Objekte aufeinander
Kräfte sind stets gegengleich in beiden beteiligten Objekten, dh sie haben entgegengesetzte Richtung aber gleichen Betrag
Wann sind zwei Kräfte gleich?
wenn sie in Betrag und Richtung übereinstimmen
Wie wird das Ergebnis einer Messung bezeichnet und wie wird er angegeben?
Messwert
Wird angegeben als Produkt eines Zahlenwerts und einer Einheit
Was ist das internationale Einheitensystem?
SI
Legt physikalische Einheiten zu ausgewählten Größen in einem metrischen System fest
7 Basiseinheiten zu entsprechenden Basisgrößen
Wie werden systematische Messabweichungen hervorgerufen?
werden durch Funktions- und Skalierungsfehler der Messgeräte verursacht
Sind reproduzierbar, dh sie bewirken unter gleichen Bedingungen stets Abweichungen mit gleichem Vorzeichen und Betrag
Wie werden zufällige Messabweichungen hervorgerufen?
werden durch unsystematische Änderungen der Versuchs- und Umgebungsbedingungen hervorgerufen
Streuen sowohl vom Betrag als auch vom Vorzeichen um den Mittelwert Null
Welcher Fehleranteil macht den Messwert falsch, welcher macht ihn unsicher?
systematische Fehleranteil macht den Messwert falsch (korrigierbar)
Zufällige Fehleranteil macht den Messwert unsicher
Was bezeichnet das Messprinzip und was das Messverfahren?
bezeichnet den physikalischen Effekt, auf dem die Messung beruht
Die praktische Anwendung des Messprinzips in Kombination mit einer bestimmten Messmethode wird als Messverfahren bezeichnet
Messmethode beschreibt dabei die Art und Weise der Durchführung der Messung
Wie ist die Reihenfolge der Messkette?
Sensor
Erfasst Messgröße
Verstärker
DAQ-Hardware
Computer
Software
Gibt Messwert aus
Was sind Anforderungen an den Messplatz zur Bestimmung der Maximal- und Explosivkraft der Beinstreckmuskulatur?
Messung unter isometrischen Bedingungen
Online-Anzeige der Kraftwerte möglich
Automatische Bestimmung und Visualisierung von Fmax und Fexpl
Speichermöglichkeit für Fmax, Fexpl sowie des gesamten Kraft-Zeit-Verlaufs
Konfigurierbare Erfassung
Welche Muskulatur wird unterschieden?
Glatte
Kann nicht kontrolliert und gesteuert werden
Herzmuskulatur
Skelettmuskulatur
Kann kontrolliert und gesteuert werden
Quergestreift
Etwa 40% der Gesamtkörpermasse
Über Sehnen mit Knochen verbunden
Aktive Kraftproduktion
Zwischen welchen Arten der Muskelkontraktion unterscheidet man?
isometrisch
Kraftproduktion im Muskel ohne Längenveränderung
Maximale willkürliche isometrische Kontraktion
Konzentrisch
Kraftproduktion während der Muskelverkürzung
Gut sichtbar
Exzentrisch
Kraftpotenzial sehr hoch
Nicht gut sichtbar
Kraftproduktion bei “Verlängerung” / Dehnung
Was ist die Kraft-Längen-Beziehung?
je mehr Muskelfasern parallel arbeiten, desto mehr Kraft kann produziert werden
Isometrische Kraft erreicht Höhepunkt bei mittlerer Sarkomerlänge, danach steil runter
Wovon hängt die Kraftwirkung bei einer Rotation ab?
vom Abstand des Kraftangriffspunktes von der Drehachse
Erkläre
Kraft kann von beiden Seiten angreifen und Gegenstand drehen
ZB Stift halten und dann drehen mit Krafteinweirkung
Krafteinwirkung steht im rechten Winkel zum Drehpunkt
Was ist die Größe des Kraftarms / Hebelarms?
d
Senkrechter Abstand des Kraftvektors vom Drehpunkt (rechter Winkel)
Wann sind Rotationen positiv wann negativ?
Rotationen gegen den Uhrzeigersinn sind positiv
Rotationen mit dem Uhrzeigersinn sind negativ
Wie ist das Drehmoment definiert?
M = F x d
Kraft x Hebelarm der Kraft
In der Einheit Newtonmeter (Nm)
Der Hebelarm einer Kraft ist …
… der senkrechte Abstand des Kraftvektors (= der Wirkungslinie der Kraft) vom Drehpunkt oder der kürzeste Abstand vom Drehpunkt zur Wirkungslinie der Kraft
… bedingt durch die Entfernung der Kraft zur Drehachse, aber auch durch die Richtung der Kraft
Welche Erklärungen gibt es dafür, dass es Positionen des Körpers bzw der Gelenke gibt, in denen das Bewegen einer Last schwieriger ist als in anderen?
Kraft-Längen Beziehung von Skelettmuskel
Maximale isometrische Kraftpotential eines Muskels ist eine Funktion der Gelenkwinkelstellung, bzw der Muskellänge
Veränderliche Länge des Hebelarms = veränderliche Kraftwirkung
Der Hebelarm eines Muskels - und damit seine Kraftwirkung - können sich in Abhängigkeit von der Gelenkstellung ändern
Richtig oder Falsch:
Hebelverhältnisse sind in unseren Körpern in der Regel fair - der Muskulatur gegenüber
Falsch
Sind unfair: unsere Muskeln haben sehr kurze Hebelarme, daher müssen Muskelkräfte oft sehr groß sein
Wann sind Kräfte im Gleichgewicht?
F1 / F2 = d2 / d1
Zuletzt geändertvor 6 Tagen