Modelação e Simulação de um Salto Vertical em uma Plataforma de Forças

Abstract

In high competition sports the optimization of movement and execution of sports techniques alluding to each different type of modality is increasingly taken into account, so that the athletes can have a high level of performance and prevent getting injuries. To reach “perfection”, the athletes and coaches are increasingly opting to use tools capable of showing what is the correct manner of executing certain movements. Acrobatic Gymnastics is a sport where athletes do a lot of high intensity exercises exhaustively, which makes the probability of the athletes getting injured very high, especially in the lower limbs of the athlete.The main goal of this study is to analyze the value of the vertical force that an athlete does on a floor of acrobatic gymnastics, after the execution of a vertical jump, using a load platform. This study was carried out in a computational way, using the motion simulation software, developed by Stanford University in the United States of America, OpenSim®. In this experiment, five musculoskeletal models with the same dimensions, but with different mass values, in order to study the influence that this variable has on the value of the vertical force caused by the athlete in the reception to the ground were used. The difference in vertical force values for two different ways of ground reception, reception on the midfoot and reception on the forefoot, was also studied.After completing the various simulations and collecting the results, it was found that the “ideal” form of ground reception by an acrobatic gymnastics athlete after performing a vertical jump must be done on the forefoot, this means, the value of the vertical force caused by the athlete when doing a ground reception on the forefoot is lower than doing the ground reception on the midfoot. It was also concluded that heavier athletes suffer a greater impact when performing the reception on the ground than a lighter athlete. With this data, an acrobatic gymnastics coach can advise his athletes to perform landing receptions more efficiently in order to try to prevent injuries.

No desporto de alta competição é cada vez mais tido em conta a otimização de movimento e execução de técnicas desportivas alusivas a cada tipo diferente de modalidade, de maneira que o rendimento, performance e prevenção de lesões seja o mais elevado possível. Para se chegar à “perfeição”, os atletas e treinadores cada vez mais optam por usar ferramentas capazes de mostrar qual é maneira correta de executar certos movimentos. A ginástica acrobática é uma modalidade onde os atletas executam exercícios de alta intensidade de forma exaustiva, o que faz com que a probabilidade de lesão, por parte destes atletas, seja muito elevada, principalmente nos membros inferiores do atleta.O objetivo principal deste estudo é analisar o valor da força vertical que um atleta exerce sobre um praticável de ginástica acrobática, após a execução de um salto vertical, utilizando uma plataforma de forças. Este estudo foi realizado de forma computacional, utilizando o software de simulação de movimento, desenvolvido pela Universidade de Stanford dos Estados Unidos da América, OpenSim®. Nesta experiência, utilizou-se cinco modelos musculoesqueléticos com as mesmas dimensões, mas com valores de massa diferentes, de modo a estudar a influência que essa variável tem no valor da força vertical provocada pelo atleta na receção ao solo. Estudou-se também a diferença nos valores de força vertical para duas maneiras diferentes de receção ao solo, receção sobre o mediopé e receção sobre o antepé.Após finalizado as várias simulações e recolhimento de resultados, constatou-se que a forma “ideal” de receção ao solo por parte de um atleta de ginástica acrobática após a realização de um salto vertical, deve ser feita sobre o antepé, isto é, o valor da força vertical provocada pelo atleta quando faz receção ao solo sobre o antepé apresenta valores menores do que a receção sobre o mediopé. Concluiu-se também que atletas mais pesados sofrem um impacto maior quando realizam a receção ao solo do que um atleta mais leve. Com estes dados, um treinador de ginástica acrobática pode aconselhar os seus atletas a realizarem receções ao solo de maneira mais eficiente de modo a tentar prevenir lesões.