1.3 Le Leggi di Newton

Ogni studio condotto dal punto di vista della Biomeccanica dovrebbe essere sostenuto prendendo in considerazione le 3 Leggi del Moto, cosi come le ha strutturate Sir Isaac Newton nel 1600. Queste rappresentano le fondamenta di tutte le altre leggi che governano la Fisica e la Meccanica del movimento.
Osservare gli atleti dal punto di vista delle Leggi di Newton, quando si cominciano a comprendere le interconnessioni tra queste leggi e il movimento, assume un fascino particolare.
La I Legge di Newton. Legge d’Inerzia.
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La Legge d’Inerzia stabilisce che un oggetto permane nel suo stato di quiete o di moto uniforme (velocità costante) se la risultante delle forze agenti su di esso è nulla.
Hai mai cercato di catturare una palla da baseball mentre è in movimento?
Se non l’hai mai fatto ti consiglio di provarci, così sperimenterai di persona quante forze è necessario assorbire per cercare di fermarla.
In sostanza la I Legge di Newton stabilisce che l’Inerzia rappresenta la resistenza di un corpo al cambiamento, qualunque cosa esso stia facendo.
 
La II Legge di Newton.
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La II Legge di Newton stabilisce che l’accelerazione di un oggetto è direttamente proporzionale alla risultante delle forze applicate e inversamente proporzionale alla sua massa.
In sostanza descrive cosa accade quando viene applicata su un corpo una risultante di forze diversa da zero.
Per comprendere questo concetto in maniera appropriata dobbiamo necessariamente chiarire cosa intendiamo per accelerazione e forza:
Accelerazione = cambiamento di velocità nel tempo
Forza = massa x accelerazione
La Forza (misurata in Newton N) è ciò che altera lo stato di moto di un corpo: quando applicata può accelerare o decelerare l’oggetto in questione.
Più è grande la risultante delle forze applicate e maggiore sarà l’incidenza sulla variazione dell’accelerazione o decelerazione di un corpo.
Questo è il motivo per cui gli sprinters più veloci generano livelli di forza e potenza più alti di quelli meno veloci.
 
La III Legge di Newton.
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La III Legge di Newton recita quanto segue: “Ad ogni azione corrisponde un’azione uguale e contraria”.
Analogamente per ogni forza impressa da un atleta su un qualsiasi altro corpo od oggetto, quest’ultimo reagisce esercitando una forza uguale ed opposta sull’atleta.
Dunque le implicazioni di questa legge nello sport sono praticamente infinite.
Ti dirò di più.
Da coach quando costruisci una tecnica, devi necessariamente essere consapevole delle conseguenze reattive che si oppongono alle azioni esercitate dagli atleti. Inoltre, devi sempre essere in grado di riconoscere quali elementi della tecnica sono azioni volontarie e quali invece sono frutto delle reazioni alle azioni applicate.
Dare dei coaching cues ad un atleta, per cambiare qualcosa che è frutto di una reazione ad un movimento difettoso, servirà soltanto ad incrementare i livelli di frustrazione sia del coach che dell’atleta.
I più ovvi esempi di azione-reazione sono quelli relativi al corpo in volo. I muscoli applicano forze allo scheletro, che produce a sua volta forze di reazione e conseguenti movimenti di reazione. I saltatori in lungo distendono rapidamente le braccia durante la fase di atterraggio, per provocare una reazione di risalita degli arti inferiori.
I saltatori in alto abbassano le spalle, per consentire la risalita delle anche durante il superamento della sbarra. Se osservi una buona fetta di video girati su atleti, puoi notare un infinito numero di relazioni come quelle su citate.
In sostanza, muovendo una parte del corpo viene prodotto un movimento di reazione in un’altra parte. L’immagine seguente mostra un placcaggio nel Football Americano, tipico esempio di applicazione della III Legge di Newton.
Un Defensive Tackle che impatta un Running Back agganciandolo (collisione anelastica), trasferisce la propria quantità di moto in modo che il nuovo sistema che ne deriva, formato dai due atleti che si muovono in maniera congiunta, rispettando il principio di azione-reazione, conservi la propria quantità di moto.
Per esplicare meglio questo concetto prendiamo come esempio la Culla di Newton:

  • Come stabilito dalla I Legge di Newton, l’Inerzia sancisce che un corpo in quiete rimane in quiete fino a quando non interviene una forza esterna a modificare tale stato.
  • Con la Culla di Newton la biglia che viene allontanata dalle altre e poi rilasciata vuole conservare il proprio moto una volta in movimento, così come le biglie ferme vogliono continuare a permanere nel loro stato di quiete.
  • Una volta in movimento la biglia possiede una specifica Quantità di Moto.
  • Quando viene fermata dalla collisione (questa volta di tipo elastico) contro le biglie stazionarie, la quantità di moto viene trasferita alle biglie vicine, che non possono muoversi essendo circondate e devono così trasferire la Quantità di Moto ricevuta alla biglia immediatamente vicina.
  • Quando il trasferimento sequenziale della Quantità di Moto raggiunge l’ultima biglia, essendo libera di muoversi, si allontana dalle altre.
  • Questo processo si ripete fino a quando la perdita di energia del sistema, dovuta alla resistenza dell’aria, all’ attrito e alle vibrazioni, riportano il sistema in quiete.

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