علم البيوميكانيك الرياضي

تعريف بمادة البيوميكانيك
هناك خلط بين مفهوم الميكانيكا الحيوية "البيوميكانيك " و التعلم الحركي فالبعض يعتبرها علماً واحداً و هذا فهمخاطئ فالتعلم الحركي يبحث في الناحية الشكلية أي الوصفية للظواهر الحركية, كالوزن الحركي أو الإيقاع الحركي و الانسياب و التوقع الحركي .
نجدأن الميكانيكا الحيوية لم تتطور في الحقيقة عن الميكانيكا وحدها و أنما هيأحد (العلوم الحدية ) * التي تطورت متأثرة بمجموعة من العلوم الأخرى "التشريح , الفسلجة , و المناهج الرياضية " .
وقد أطلق أسم الميكانيكاالحيوية على المادة كتعريب لاسمها وعلم الميكانيكا الحيوية مرّ بمراحلتطور كثيرة سارت جنبا إلى جنب مع تطور المادة نفسها فعندما بدأت حركاتالتربية الرياضية تخضع للتحليل الحركي من زاوية الميكانيكا البحتة , كانالاسم الشائع هو " التحليل الميكانيكــــــــــــي ( mechanical analysis) " ثم عندما تطورت المعالجة العلمية للتحليل الحركي لحركة الإنسان أطلقعلى المادة أسم علم الحركة science of movement or kinesiology " و عندهذه المرحلة كان أسم علم الحركة يستعمل لوصف المحتوى العلمي المتعلقبتكوين ووظيفة الجهاز العضلي / العظمي لجسم الإنسان و انتشرت بعد ذلكدراسة و تطبيق الأسس الميكانيكية على حركة الإنسان ضمن نطاق علم الحركة وأخيرا أصبح أسم علم الحركة يطلق على أي دراسة لأي علم يتعلق بحركة الإنسانحتى ان كثيراً من جامعات الولايات المتحدة الأمريكية وخاصة بولايةكاليفورنيا أطلقت أسمم ( علم الحركة ) على التربية الرياضية و قد بدأالتفكير في اختيار أسم جديد يطلق على العلم الجديد و يعبر عن أهدافه واختصاصاته ومحتواه , و اقترحت أسماء كثيرة في هذه الفترة منها (Biodynamices, Biokinetics ) .
و من خلال ما تقدم ووفقا لمجال البحثهذا فان البيومكانيك (1) يتحدد بدراسة حركة الجسم البشري فأن الميكانيكالذي يكون القسم الثاني من مصطلح البيوميكانيك هو العلم الذي يتناول دراسةالسكون و الحركة النسبية للأجسام و ينقسم علم الميكانيك الى قسمين هما :

1) السكون أو الستاتيك ( statics ) :
وهوالعلم الذي يتناول الحالات التي تكون فيها جميع القوى المؤثرة في الجسممتوازنة و الجسم في حالة سكون او ثبات كالعتلات و مركز ثقل الجسم وهو منأقدم

(1) إن مصطلح البيوميكانيك هو كلمة إغريقية فان الكلمة الأولى( Bio ) تعني الحياة أو الحيوية و الكلمة الثانية ( mechanics ) تعنيالوسيلة أو الأداة أو الاله المناسبة .
* العلم الحدي : هو العلم الذي يربط بين علمين قائمين بالفعل وهو هنا الميكانيكا الحيوية كعلم يربط بين الرياضة و ميكانيكا الحركة .

فروعالعلم فان تاريخ بعض مبادئه الأساسية يعود إلى أيام المصريين و البابليينالذين طبقوا هذه المبادئ في حل المسائل التي اعترضت بناء الأهراماتالشهيرة و المعابد القديمة , كما يعود تاريخ الكتابات الأولى في هذا العلمإلى العالم أرخميدس ( 278 - 212 ق.م ) و الذي وضع قوانين توازن القوىالفاعلة في الرافعة ووضع بعض مبادئ علم سكون السوائل / الهيدروستاتيك وتنص بعض مبادئ علم السكون " أنه لا يمكن لقوتين متلاقيتين في نقطة واحدةإن تكونا في حالة توازن ما لم تكن محصلتهما تساوي صفر "

أما القسم الثاني من الميكانيك فهو :
2) المتحرك أو الديناميك ( Dynamics ) :
هوذلك العلم الذي يبحث طبيعة القوى المتحركة و الغير متوازنة و الموجهة علىالجسم البشري و التي تسبب تغيراً في سرعته و اتجاهه و يتناول قوانين مهمةفي حياتنا اليومية كقوانين الشغل و الطاقة والتعجيل الحركي .
و ينقسم هذا العلم إلى قسمين هما :

أ – الكينماتيك ( Kinematics ) :
وهوذلك النوع من علم الميكانيك و الذي يشير إلى هندسة الحركة و يصفها وصفاًمجرداً دون البحث في مسبباتها وهو يصف حركة الأجسام من جوانب ( الزمن والإزاحة و الانطلاق ) وقد يكون الكينماتيك انتقاليا مستقيماً و يسمى "بالكينماتيك الخطي " أو يكون حول محور دوران و يسمى " بالكينماتيك الزاويأو الدائري " .

ب – الكينتيك ( Kinetics ) :
وهو فرعاً من علمالميكانيك و يتناول دراسة تأثير مجموعة القوى التي تسبب حركة ذات تعجيلللأجسام وكما يبحث في خواص القصور الذاتي للأجسام و الحركة الناجمة عنها وهو يصف حركة الأجسام من جوانب " ألوزن و الكتلة و الزخم و القوة و الشغل والطاقة " وقد يكون الكينتيك خطياً يسمى " بالكينتك الخطي " أو دائري ويسمى " الكينتك الدائري أو الزاوي " .