इस अध्याय के परीक्षा-उपयोगी प्रश्न, अंक-वार, हर प्रश्न के पूरे उत्तर के साथ। पहले स्वयं उत्तर लिखने की कोशिश कीजिए, फिर मिलाइए।
1 2 अंक के प्रश्न
प्र. पेशीगतिविज्ञान (काइनेसियोलॉजी) को परिभाषित कीजिए।
उत्तर: पेशीगतिविज्ञान मानव गति और मांसपेशियों के कार्य का अध्ययन है। यह यूनानी शब्द kinesis (गति) और logos (अध्ययन करना) से बना है। बर्क (1977): पेशीगतिविज्ञान सभी जीवों के गति-व्यवहार का अध्ययन है।
प्र. जैवयांत्रिकी (बायोमैकेनिक्स) को परिभाषित कीजिए।
उत्तर: जैवयांत्रिकी जैविक तंत्रों, मुख्यतः मनुष्यों, के कार्यात्मक और शारीरिक विश्लेषण से जुड़ी यांत्रिकी का अध्ययन है (यूनानी bios = जीवन + mechanics)। जेम्स जी. हे: वह विज्ञान जो मानव शरीर पर लगने वाले आंतरिक और बाहरी बलों और उनसे उत्पन्न प्रभावों से संबंधित है।
प्र. खेल जैवयांत्रिकी क्या है?
उत्तर: खेल जैवयांत्रिकी खिलाड़ियों और खेल गतिविधियों का मात्रात्मक अध्ययन और विश्लेषण है। सरल शब्दों में यह खेलों की भौतिकी है: गणितीय मॉडलिंग, कंप्यूटर सिमुलेशन और मापन से यांत्रिकी के नियम खेल पर लागू होते हैं, और यह बताती है कि शरीर कैसे और क्यों चलता है।
प्र. स्थैतिकी और गतिकी में अंतर कीजिए।
उत्तर: स्थैतिकी (Statics) विराम में या स्थिर वेग से चलते तंत्रों का अध्ययन है। गतिकी (Dynamics) त्वरण वाली गति के तंत्रों का अध्ययन है; इसके दो भाग किनेमैटिक्स और काइनेटिक्स हैं।
प्र. बल-समय के सिद्धांत को परिभाषित कीजिए।
उत्तर: गति में बदलाव बल के आकार जितना ही बल लगाने के समय पर भी निर्भर करता है: आवेग = बल × समय, इसलिए ज़्यादा देर बल लगाने से ज़्यादा गति मिलती है। ज़्यादा समय लेकर ही वस्तु को धीमा किया जाता है (कैच) और सुरक्षित उतरा जाता है। उदाहरण: हॉकी का स्वीप शॉट।
प्र. इष्टतम प्रक्षेपण के सिद्धांत को परिभाषित कीजिए।
उत्तर: प्रक्षेप्य वाली ज़्यादातर मानव गतियों में किसी विशेष लक्ष्य के लिए प्रक्षेपण कोणों की एक इष्टतम सीमा होती है। पुस्तक अधिकतम दूरी के लिए 45 डिग्री को इष्टतम कोण बताती है, उदाहरण: समतल सतह पर गोल्फ़ बॉल मारना।
प्र. आकुंचन और विस्तार में अंतर कीजिए।
उत्तर: आकुंचन (Flexion) अंग को मोड़ना है: जोड़ का कोण घटता है (कोहनी मोड़ना)। विस्तार (Extension) अंग को सीधा करना है: जोड़ का कोण बढ़ता है। विस्तार आकुंचन का उलटा है। दोनों सैजिटल तल में, फ्रंटल अक्ष के चारों ओर होते हैं।
प्र. सुपरिनेशन और प्रोनेशन क्या हैं?
उत्तर: सुपरिनेशन हथेली को ऊपर की ओर घुमाना है; प्रोनेशन हथेली को नीचे की ओर घुमाना है। दोनों अग्रबाहु के घूमने वाले संचलन हैं और पुस्तक की तालिका में ट्रांसवर्स तल में आते हैं।
प्र. गति का तल क्या है? तीनों तलों के नाम लिखिए।
उत्तर: तल शरीर से गुज़रने वाली एक काल्पनिक समतल सतह है जो शरीर को दो भागों में बाँटती है; गति इसी में होती है। तीन तल हैं: सैजिटल (मध्य), फ्रंटल (लैटरल या कोरोनल) और ट्रांसवर्स (क्षैतिज)।
प्र. फुटबॉल को किक मारते समय कौन-सा तल और अक्ष शामिल होता है?
उत्तर: किक में टाँग का आकुंचन और विस्तार होता है, इसलिए यह सैजिटल तल में, फ्रंटल अक्ष के चारों ओर होती है।
प्र. प्रतियोगी प्रदर्शन के विश्लेषण में जैवयांत्रिकी के कोई चार उपकरण बताइए।
उत्तर: कोई चार: GAIT विश्लेषण, सिनेमैटोग्राफ़ी, वीडियोग्राफ़ी, इलेक्ट्रोमायोग्राफ़ी (EMG), एक्सेलेरोमीटर, डायनेमोमेट्री, इलेक्ट्रोगोनियोमेट्री, और जूते, सतह व रैकेट जैसे उपकरणों का विश्लेषण।
2 3 अंक के प्रश्न
प्र. काइनेटिक्स और किनेमैटिक्स में अंतर कीजिए (कोई तीन बिंदु)।
उत्तर: काइनेटिक्स: गति पैदा करने वाले बलों (गुरुत्व, घर्षण, टॉर्क) का अध्ययन; कारण यानी ‘क्यों’ बताता है; द्रव्यमान और बाहरी बलों को ध्यान में रखता है; ऊर्जा रूपांतरण के रूप में; न्यूटन के गति के नियम इसमें आते हैं।
किनेमैटिक्स: बलों के बिना गति का वर्णन समय, विस्थापन, वेग और त्वरण में; ‘कैसे’; द्रव्यमान पर निर्भर नहीं; वर्णनात्मक, अवलोकन पर आधारित; ज्यामितीय रूप में। उदाहरण: चलती ट्रेन, फुटबॉल का परवलयाकार पथ।
प्र. संतुलन के सिद्धांत को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर: संतुलन किसी आधार के सापेक्ष शरीर की स्थिति नियंत्रित करने की क्षमता है। स्थिरता और गतिशीलता उलटे अनुपात में हैं। संतुलन गुरुत्व केंद्र, स्थिरता और साम्यावस्था पर निर्भर है। चौड़ा आधार, नीचा गुरुत्व केंद्र और अधिक शरीर द्रव्यमान स्थिरता बढ़ाते हैं, और गुरुत्व रेखा आधार के बीच में पड़ने पर स्थिरता सबसे अधिक होती है। उदाहरण: सूमो पहलवान बहुत चौड़ी, नीची मुद्रा रखते हैं और भारी शरीर के लिए प्रशिक्षण करते हैं।
प्र. समन्वय सातत्य का सिद्धांत समझाइए।
उत्तर: समन्वय का अर्थ है मांसपेशियों की क्रियाओं और शरीर-खंडों की गति का समय। सबसे अच्छा समय लक्ष्य पर निर्भर है: अधिक बल वाली गतियों में क्रियाएँ एक साथ (भारोत्तोलन); कम बल, अधिक गति वाली गतियों में क्रमिक (बेसबॉल पिचर)। ये दोनों रणनीतियाँ एक सातत्य बनाती हैं, और ज़्यादातर मोटर कौशल इनके बीच कहीं आते हैं।
प्र. अपवर्तन और अभीवर्तन में उदाहरण सहित अंतर कीजिए।
उत्तर: अपवर्तन अंग को शरीर की मध्य रेखा से दूर ले जाना है, जैसे बाँह को बगल में उठाना। अभीवर्तन अंग को मध्य रेखा की ओर लाना है, जैसे बाँह को वापस बगल में लाना। दोनों फ्रंटल तल में, सैजिटल अक्ष के चारों ओर होते हैं; उदाहरण: जंपिंग जैक और स्टार जंप।
प्र. शरीर के तीन अक्ष समझाइए।
उत्तर: (i) सैजिटल (एंटेरोपोस्टीरियर) अक्ष: क्षैतिज, पीछे से आगे; फ्रंटल तल के लंबवत; अपवर्तन और अभीवर्तन।
(ii) फ्रंटल (ट्रांसवर्स, मीडियोलैटरल) अक्ष: एक ओर से दूसरी ओर; सैजिटल तल के लंबवत; आकुंचन और विस्तार।
(iii) वर्टिकल (लॉन्गिट्यूडिनल) अक्ष: नीचे से ऊपर; ट्रांसवर्स तल के लंबवत; घूर्णन।
प्र. चोटों से बचाव, पुनर्वास और व्यायाम की रचना में जैवयांत्रिकी कैसे मदद करती है? कोई तीन बिंदु लिखिए।
उत्तर: (i) धावक की शैली, बाँहों का हिलना, पैर का पड़ना और धड़ का झुकाव देखकर चोट का कारण पता चलता है।
(ii) इससे चोट दोबारा न हो, इसका तरीका और पुनर्वास के व्यायाम तय होते हैं; तकनीक, उपकरण और प्रशिक्षण बदलकर चोट रोकी जाती है।
(iii) शरीर जैवयांत्रिक दबाव के अनुसार कैसे ढलता है, इसी आधार पर व्यायाम बनते हैं, जैसे घुटने और कमर पर कम दबाव के लिए पूरे स्क्वैट की जगह हाफ़-स्क्वैट।
प्र. ‘जैवयांत्रिकी का ज्ञान खिलाड़ियों के चयन में सहायता करता है।’ उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर: जैवयांत्रिकी से शिक्षक और कोच शरीर के संरचनात्मक और कार्यात्मक गुणों और गति पर लगने वाले आंतरिक व बाहरी बलों को बेहतर समझते हैं। इससे खेल की ज़रूरत के अनुसार खिलाड़ी चुने जाते हैं। उदाहरण: वॉलीबॉल में लंबे खिलाड़ी नेट पर ऊँचाई तक पहुँचकर स्पाइक और ब्लॉक कर पाते हैं, इसलिए लंबे खिलाड़ी चुने जाते हैं; जिम्नास्टिक में छोटे कद के खिलाड़ी चुने जाते हैं।
प्र. चलने के उदाहरण से त्रि-तलीय गति की अवधारणा समझाइए।
उत्तर: चलने को सैजिटल तल की गति कहा जाता है, पर यह केवल मोटी दिशा है। कूल्हे पर गति तीनों तलों में होती है: आकुंचन-विस्तार (सैजिटल), अभीवर्तन-अपवर्तन (फ्रंटल) और भीतरी-बाहरी घूर्णन (ट्रांसवर्स)। कूल्हा भीतरी घूर्णन और अभीवर्तन को धीमा करता है, बाहरी घूर्णन और अपवर्तन को तेज़। तीन घटकों वाली ऐसी एक गति त्रि-तलीय गति है; सभी कार्यात्मक गतियाँ त्रि-आयामी हैं, फिर भी सामान्य पैटर्न के लिए एक-तल का वर्णन उपयोगी है।
3 5 अंक के प्रश्न
प्र. खेलों के क्षेत्र में पेशीगतिविज्ञान का महत्व समझाइए (कोई पाँच बिंदु)।
उत्तर: (i) मानव गति का विश्लेषण: मोटर कौशल और तकनीक कैसे सुधरें, इसकी समझ।
(ii) मोटर कौशल सीखना और सुधारना: सही व्यायाम चुनना; सही चलना और दौड़ना सिखाना।
(iii) चोटों से बचाव: चोट कैसे लगती है, यह समझना; लचीलेपन और शक्ति के व्यायाम; सुरक्षित उतरना, गिरना, पकड़ना; पुनर्वास में कमज़ोर मांसपेशियों को फिर से सिखाना।
(iv) गति में मितव्ययिता: लंबी गतिविधियों में ऊर्जा बचाना।
(v) गति की प्रभावशीलता: तकनीक सुधारना, जैसे स्नैच में शरीर की स्थिति।
(vi) चिकित्सकीय उपयोग: मुद्रा विश्लेषण और सुधारात्मक व्यायाम।
(vii) व्यायाम और कंडीशनिंग: सिट-अप की सही स्थिति।
(viii) आत्म-अनुभूति: खिलाड़ी और खेल का सही मेल।
(ix) फ़िज़ियोथेरेपिस्ट को लाभ: सुरक्षा, प्रभावशीलता और दक्षता। (कोई पाँच।)
प्र. खेलों के क्षेत्र में जैवयांत्रिकी का महत्व समझाइए (कोई पाँच बिंदु)।
उत्तर: (i) प्रतियोगी प्रदर्शन का विश्लेषण: GAIT विश्लेषण, वीडियोग्राफ़ी, EMG, डायनेमोमेट्री, इलेक्ट्रोगोनियोमेट्री।
(ii) मोटर क्षमताओं का विकास: बल, गति, सहनशक्ति, समन्वय और लचीलापन व्यवस्थित प्रशिक्षण से।
(iii) नैदानिक शिक्षण और कोचिंग: खिलाड़ी की ज़रूरत पहचानना और प्रशिक्षण कार्यक्रम बनाना।
(iv) उपकरण की रचना: स्पाइक, स्टड, तैराकी पोशाक, हॉकी स्टिक, हल्के हेलमेट।
(v) नियमों में परिवर्तन सुरक्षा और प्रदर्शन के लिए।
(vi) नई और अनुकूल तकनीक: जैसे छोटे कद के धावक के लिए बुलेट स्टार्ट।
(vii) खिलाड़ियों का चयन: जिम्नास्टिक के लिए छोटे, वॉलीबॉल के लिए लंबे।
(viii) व्यायाम की रचना: पूरे स्क्वैट की जगह हाफ़-स्क्वैट।
(ix) चोटों से बचाव और पुनर्वास। (कोई पाँच।)
प्र. जैवयांत्रिकी के सिद्धांतों की सूची बनाइए और किन्हीं दो को विस्तार से समझाइए।
उत्तर: नौ सिद्धांत: बल-गति, बल-समय, जड़त्व, गति का परास, संतुलन, समन्वय सातत्य, खंडीय अंतःक्रिया, इष्टतम प्रक्षेपण और स्पिन।
बल-समय: गति में बदलाव बल के आकार जितना ही बल लगाने के समय पर निर्भर है; आवेग = बल × समय; ज़्यादा देर बल लगाने से ज़्यादा गति, और कैच व सुरक्षित उतरने में भी ज़्यादा समय लिया जाता है। उदाहरण: हॉकी का स्वीप शॉट हिट से ज़्यादा शक्ति देता है।
जड़त्व: हर वस्तु का गति की अवस्था में बदलाव का विरोध करने का गुण; रेखीय माप द्रव्यमान, कोणीय माप जड़त्व आघूर्ण; यह गति का विरोध करता है, पर खंडों के बीच ऊर्जा पहुँचाने में भी काम आता है। उदाहरण: शॉटपुट को रोकने में नेटबॉल से ज़्यादा बल लगता है क्योंकि उसमें जड़त्व ज़्यादा है।
प्र. शारीरिक संचलन के आठ प्रकार समझाइए।
उत्तर: (i) आकुंचन: अंग को मोड़ना; जोड़ का कोण घटता है।
(ii) विस्तार: अंग को सीधा करना; कोण बढ़ता है; आकुंचन का उलटा।
(iii) अपवर्तन: अंग को शरीर की मध्य रेखा से दूर ले जाना।
(iv) अभीवर्तन: अंग को मध्य रेखा की ओर लाना।
(v) घूर्णन: लंबे अक्ष के चारों ओर गति।
(vi) परिक्रमण: आकुंचन, विस्तार, अपवर्तन और अभीवर्तन का मेल; कंधे और कूल्हे जैसे बॉल एंड सॉकेट जोड़ों पर।
(vii) प्रोनेशन: हथेली नीचे घुमाना।
(viii) सुपरिनेशन: हथेली ऊपर घुमाना।
प्र. शरीर के तीन तलों को उनके संचलनों और खेल उदाहरणों सहित समझाइए।
उत्तर: (i) सैजिटल (मध्य) तल: ऊर्ध्वाधर; शरीर को दाएँ और बाएँ भाग में बाँटता है; आकुंचन और विस्तार; फुटबॉल को किक, नेटबॉल में चेस्ट पास, चलना, कूदना, स्क्वैट।
(ii) फ्रंटल (लैटरल या कोरोनल) तल: ऊर्ध्वाधर; आगे और पीछे के भाग में बाँटता है; अपवर्तन और अभीवर्तन; जंपिंग जैक, बाँहें-टाँगें बगल में उठाना, कार्टव्हील।
(iii) ट्रांसवर्स (क्षैतिज) तल: क्षैतिज; ऊपरी और निचले भाग में बाँटता है; घूर्णन; गोल्फ़ स्विंग में कूल्हे का घूमना, डिस्कस में मुड़ना, नेटबॉल में पिवट, स्केटिंग में स्पिन।
गुरुत्व केंद्र वह बिंदु है जहाँ तीनों तल काटते हैं।
प्र. पेशीगतिविज्ञान क्या है? इसका जैवयांत्रिकी से क्या संबंध है? खेलों में इसके कोई तीन महत्व लिखिए।
उत्तर: पेशीगतिविज्ञान (kinesis = गति, logos = अध्ययन) मानव गति और मांसपेशियों के कार्य का विद्वत अध्ययन है; यह जैवयांत्रिकी, शरीर रचना, शरीर क्रिया और तंत्रिका विज्ञान से लेता है और शरीर को उद्देश्यपूर्ण मशीन मानता है।
संबंध: पेशीगतिविज्ञान शरीर रचना और यांत्रिकी के माध्यम से गति का विज्ञान है; जैवयांत्रिकी, यानी बलों का विश्लेषण और शरीर पर भौतिकी का प्रयोग, उसकी एक उपशाखा और केंद्रीय भाग है।
महत्व (कोई तीन): मानव गति का विश्लेषण; शरीर रचना के ज्ञान से चोटों से बचाव; गति में मितव्ययिता और प्रभावशीलता; मुद्रा विश्लेषण; व्यायाम और कंडीशनिंग की रचना; फ़िज़ियोथेरेपिस्ट को लाभ (सुरक्षा, प्रभावशीलता, दक्षता)।
4 केस स्टडी
(क) 1 अंक शरीर को बाएँ और दाएँ भाग में बाँटने वाली खड़ी शीट है:
(क) फ्रंटल तल (ख) सैजिटल तल (ग) ट्रांसवर्स तल (घ) कोरोनल तल
उत्तर: (ख) सैजिटल तल
(ख) 1 अंक शरीर के केंद्र से होकर बाएँ से दाएँ जाने वाला अक्ष है:
(क) वर्टिकल अक्ष (ख) सैजिटल अक्ष (ग) फ्रंटल अक्ष (घ) लॉन्गिट्यूडिनल अक्ष
उत्तर: (ग) फ्रंटल अक्ष
(ग) 1 अंक सैजिटल अक्ष को यह भी कहते हैं:
(क) एंटेरोपोस्टीरियर अक्ष (ख) मीडियोलैटरल अक्ष (ग) लॉन्गिट्यूडिनल अक्ष (घ) वर्टिकल अक्ष
उत्तर: (क) एंटेरोपोस्टीरियर अक्ष
(घ) 1 अंक कमर पर ऊपरी और निचले आधे भाग को बाँटने वाली क्षैतिज शीट है:
(क) सैजिटल तल (ख) मध्य तल (ग) फ्रंटल तल (घ) ट्रांसवर्स तल
उत्तर: (घ) ट्रांसवर्स तल
(क) 1 अंक स्वीप शॉट किस सिद्धांत को दिखाता है?
(क) जड़त्व (ख) बल-समय (ग) स्पिन (घ) संतुलन
उत्तर: (ख) बल-समय
(ख) 1 अंक शॉटपुट और नेटबॉल की तुलना दिखाती है:
(क) जड़त्व (ख) गति का परास (ग) इष्टतम प्रक्षेपण (घ) खंडीय अंतःक्रिया
उत्तर: (क) जड़त्व
(ग) 1 अंक डार्ट और भाले की तुलना दिखाती है:
(क) समन्वय सातत्य (ख) स्पिन (ग) गति का परास (घ) बल-गति
उत्तर: (ग) गति का परास
(घ) 1 अंक स्वीप शॉट को समझाने वाला आवेग बराबर है:
(क) द्रव्यमान × वेग (ख) बल ÷ समय (ग) द्रव्यमान × त्वरण (घ) बल × समय
उत्तर: (घ) बल × समय
(क) 1 अंक जैवयांत्रिकी में ऐसे उपकरण मुख्यतः किसके लिए प्रयोग होते हैं?
(क) खेल के नियम बदलने के लिए (ख) उपकरण बेचने के लिए (ग) प्रतियोगी प्रदर्शन की कुशल संरचना के विश्लेषण के लिए (घ) दर्शक गिनने के लिए
उत्तर: (ग) प्रतियोगी प्रदर्शन की कुशल संरचना के विश्लेषण के लिए
(ख) 1 अंक बलों के बिना चाल, कदम की लंबाई और त्वरण का वर्णन है:
(क) किनेमैटिक्स (ख) काइनेटिक्स (ग) स्थैतिकी (घ) मानवमिति
उत्तर: (क) किनेमैटिक्स
(ग) 1 अंक बदलाव पैदा करने वाले बलों का अध्ययन है:
(क) किनेमैटिक्स (ख) काइनेटिक्स (ग) स्थैतिकी (घ) केवल पेशीगतिविज्ञान
उत्तर: (ख) काइनेटिक्स
(घ) 1 अंक पुस्तक में इसी काम के लिए दिया गया एक और उपकरण कौन-सा है?
(क) बैरोमीटर (ख) थर्मामीटर (ग) केवल स्टॉपवॉच (घ) डायनेमोमेट्री
उत्तर: (घ) डायनेमोमेट्री