Laurea magistrale interateneo in Scienze dello sport e della prestazione fisica

Questo corso ha un obiettivo molto semplice: mettere in grado gli studenti di identificare 1- i parametri biomeccanici "caratteristici" di un dato sport/movimento e 2- gli strumenti di misura da campo e da laboratorio che possono essere utilizzati per quantificare questi parametri. Si cerca quindi di fornire una "chiave di lettura" riutilizzabile in contesti diversi peri ridurre il gap tra pratica sportiva (analisi per lo più qualitativa) e indagine scientifica (analisi quantitativa) del movimento umano.

Obiettivi del Corso

Obiettivo del corso è di fornire gli strumenti culturali ed operativi per l’analisi biomeccanica della locomozione umana. Verranno analizzati in dettaglio i determinanti meccanici ed energetici degli sport “ciclici” come ad esempio marcia, corsa, ciclismo, nuoto e sci di fondo. Parte del programma verrà svolto sotto forma di esercitazioni numeriche per consentire agli studenti di verificare da un punto di vista pratico le conoscenze teoriche acquisite e per familiarizzarsi con i principali mezzi di calcolo biomeccanico.

Programma del Corso

Basi di Biomeccanica. Principi di base di cinematica e dinamica lineare e angolare. Dinamica diretta e inversa. Forze resistive e propulsive. Il centro di massa. I metodi per calcolare il lavoro meccanico della locomozione umana: single mass model, segmental energy calculations and joint power method.
Efficienza e costo energetico. Il rendimento della macchina umana. Costo energetico aerodinamico e non aerodinamico. Il rendimento muscolare e il rendimento di trasmissione.
Marcia e corsa: le fasi del passo, il duty factor, le forze di reazione al suolo. Lavoro meccanico interno ed esterno. Lavoro positivo, lavoro negativo e efficienza apparente (di locomozione). Biomeccanica di marcia e corsa in pendenza e con diversi carichi applicati. La transizione tra marcia e corsa ed il numero di Froude. Corsa in accelerazione e con cambi di direzione (sprint e navette). I tool locomotori passivi.
Ciclismo: resistenza aerodinamica e attriti volventi. Forza normale e forza efficace applicate ai pedali. Rendimento di trasmissione in funzione dell’arrangiamento “uomo-bicicletta”. Gli HPV (i veicoli a propulsione umana).
Sci di fondo e pattinaggio: forze resistenti e forze propulsive.
Nuoto. I determinanti meccanici del costo energetico nella locomozione in acqua. La posizione statica e dinamica del corpo in acqua. La resistenza idrodinamica (drag attivo e drag passivo). La cascata delle efficienze: efficienza di propulsione e di Froude. Il nuoto pinnato.
Locomozione con imbarcazioni: meccanica ed energetica del kayak, del canottaggio e delle imbarcazioni a pedali.

Testi consigliati

Fondamenti di Fisica. J. S. Walker, Zanichelli Editore (Bologna)
La locomozione su terra, in acqua, in aria. P.E. di Prampero, Edi Ermes (Milano)
Sport Biomechanics. A. Blazevich, A&C Black, London

Slides + dispense del docente

Ricevimento studenti: previo appuntamento telefonico o via e-mail: paola.zamparo@univr.it

Modalità d’esame

Test scritto con domande aperte ed esercizi di calcolo numerico; il superamento dell’esame scritto consentirà di accedere al colloquio orale.

Test scritto con domande aperte ed esercizi di calcolo numerico; il superamento dell’esame scritto consentirà di accedere al colloquio orale.