Dresden 2000 – scientific programme

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DD: Didaktik der Physik

DD 19: Lehrerfortbildung

DD 19.1: Talk

Thursday, March 23, 2000, 14:15–15:00, T Phys

Wenn der Knorpel knirscht – Computersimulation zur Biomechanik des Sports — •Karin Gruber — Universitaet Koblenz-Landau, Institut f. Sportwissenschaft

Eine gängige Methode zur Bestimmung innerer Belastungen des menschlichen Körpers bei Bewegungsabläufen ist die der inversen Dynamik.Hierbei wird die Kinematik der Bewegung mit Hilfe optischer Messmethoden aufgenommen. Über die Eingabe der kinematischen Grössen in ein Modell des menschlichen Körpers werden dann innere Kräfte und Momente berechnet.

Eine weitere Methode ist die Untersuchung von Bewegungsabläufen mit möglichst realistischen Modellen unter Verwendung der Vorwärtssimulation. Mit Hilfe mehrgliedriger Modelle mit angekoppelten Schwabbelmassen, die das Verhalten der Weichteile repräsentieren, werden verschiedenste sportliche Bewegungsabläufe aus dem Gerätturnen berechnet. Dazu werden in die Modelle eigens entwickelte Algorithmen für die Momente in den Gelenken sowie für das Kraft-Deformations-Verhalten verschiedener Bodenbeläge eingegeben.

Die Bewegungsabläufe werden simuliert und visualisiert. Durch Variation von Anfangsbedingungen, Modell- und Bodenparametern wird deren Einfluss auf die Bewegung und die Belastung in den Gelenken erkennbar.