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Die Knochen sind die starre Struktur des Bewegungsapparates. In der Sportbiomechanik werden sie als Balken modelliert, die Druck-, Zug-, Flexions-, Torsionsbelastungen und Kombinationen davon ausgesetzt sind. Kortikaler Knochen hat einen Elastizitätsmodul E 1720 GPa und eine Druckfestigkeit von ~170 MPa. Trabekelknochen ist poröser und weicher (E 0,15 GPa). Unter zyklischer Sportbelastung passen sich die Knochen durch Umbau an (Wolffsches Gesetz): Die Knochenstruktur orientiert sich an den Hauptspannungslinien. Spannungsfrakturen treten auf, wenn die zyklische Belastung die mikroskopische Reparaturkapazität überschreitet. Das zweite Flächenträgheitsmoment (I) des Knochenquerschnitts bestimmt seine Biegefestigkeit und Torsionssteifigkeit. Die Länge des Knochens definiert die Hebelarme der Muskelkräfte. Das Euler-Bernoulli-Balkenmodell beschreibt die Durchbiegung und Spannungsverteilung unter Querbelastung; Die Saint-Venant-Theorie beschreibt Torsion. Bei sportlichen Stößen breitet sich die Spannungswelle mit Geschwindigkeiten von etwa 3.000 m/s im kortikalen Knochen aus.

>Modell

ID:('ky', 447)

Beschreibung

ID:(0, 447)