未分类 · 2020年3月2日 0

测量足球和其他接触运动中的脑震荡风险

难度 <! - 5 - >
所需时间 长(2-4周)
先决条件
材料可用性 该项目需要访问一个参加联系运动的志愿者团队(例如足球,长曲棍球,足球或曲棍球)。有关详细信息,请参阅材料标签
费用 平均值($ 50 – $ 100)
安全 该项目的目的是测量典型比赛中的加速度.从不故意击中另一名球员。

此活动中收集的信息和数据仅用于教育目的。有关具体的医疗建议,诊断和治疗,请咨询您的医生。

由于这些健康和安全问题,该项目需要成人监督。某些科学博览会可能需要事先获得科学评审委员会的批准才能参与此项目,请您的老师或公平协调员的信息。

摘要

体育运动可以带来很多乐趣,但是一些运动会带来更大的脑震荡风险,或者由于碰撞导致的脑损伤,特别是在足球等接触性运动中。一些教练,球队和球员使用安装在头盔上的新警告装置,在头部受到严重撞击后发出警报。这提供了脑震荡风险的高级警告(可能在出现任何医学症状之前),表明玩家应停止游戏并看医疗专业人员。在这个运动科学项目中,您将使用安装在头盔(或其他头盔)上的”震动指示器” 贴纸,以了解许多运动员在典型练习或比赛中所经历的影响。

目的

使用安装在头盔上的震动指示器来确定典型练习或游戏中的撞击水平。

积分

Ben Finio,Ph.D.,Science Buddies

引用本页

此处提供了一般引用信息。请务必检查所使用方法的格式,包括大小写,并根据需要更新引文。

MLA风格

科学伙伴。”测量足球和其他接触运动中的脑震荡风险。” 科学伙伴,2018年4月27日,https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Sports_p063/sports-science/measuring-concussion-risk-in-football-contact-sports。2019年7月6日访问。

APA风格

科学伙伴。(2018年4月27日)。测量足球和其他接触性运动中的脑震荡风险。从…获得https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Sports_p063/sports-science/measuring-concussion-risk-in-football-contact-sports


最后编辑日期:2018-04-27

简介

震荡缩略图

您是否参加或观看足球,长曲棍球,橄榄球,足球,曲棍球或拳击等接触性运动?如果是这样,您可能听说过脑震荡的风险,技术上称为轻度创伤性脑损伤 MTBIs 。根据美国疾病控制和预防中心(或CDC)的说法,脑震荡是”一种创伤性脑损伤,或TBI,由头部撞击,打击或摇晃引起的,可以改变大脑正常工作的方式脑震荡导致头部和大脑快速前后移动,也会发生脑震荡。最近,科学家和各级运动员,教练和父母一直试图确定脑震荡的长期影响,如何诊断,治疗和预防脑卒中。在这个科学项目中,您可以对该主题进行一些自己的研究。

脑震荡风险和症状

确切的短期症状和长期影响,以及如何诊断和治疗脑震荡,仍然是医学研究的一个活跃领域。一般而言,脑震荡的短期迹象可能包括恶心,头痛,记忆力减退,注意力不集中,情绪变化,睡眠问题等。长期影响可包括(但不限于)严重问题,如说话困难,感觉丧失(听觉,味觉或视力)或抑郁和焦虑等心理结果。有关医生和科学家正在了解脑震荡的短期和长期影响的更多信息,请参阅”参考书目” 部分中的参考资料。

接触导致球员之间高速碰撞和铲球的运动,如足球(图1),造成脑震荡的风险特别大。研究表明,参加这种接触性运动可能特别危险,因为长时间(数月或数年)的重复脑震荡会导致严重的脑损伤。因此,疾病预防控制中心和其他卫生组织建议,一名表现出任何脑震荡迹象的运动员应立即离开比赛并看医疗专业人员.2013年,前国家橄榄球联盟球员赢得了对NFL的诉讼,声称NFL淡化了反复脑震荡的危险,鼓励受伤的球员重返球场继续比赛 – 导致严重的长期健康后果(参见参考书目)阅读有关诉讼的更多信息)。

头盔击中足球头盔
图1。即使球员戴着防护头盔,像足球这样的接触运动会增加脑震荡风险.(图片由美国海军提供。)

因为健康专家建议将经历脑震荡的玩家立即从游戏中移除,所以尽快发现脑震荡变得越来越重要。然而,可能很难发现脑震荡,因为即使是一些短期的身体症状,如恶心或头晕,也可能在撞击后数小时甚至数天内不会出现。结果,一些球员,教练和球队已经开始使用安装在头盔上的冲击感应装置,当球员受到可能需要医疗照顾的非常严重的击打时发出警告(例如闪光灯)。这可以让玩家和教练知道玩家应该被带出游戏 – 即使没有明显的脑震荡迹象 – 看团队医务人员或医生,避免再次脑震荡的风险。然而,重要的是要注意,这些冲击感测装置不会由医生替代医学诊断。仅仅因为警告响起并不能保证玩家有脑震荡,并且玩家可以在没有警告的情况下获得脑震荡(有关更多信息,请参阅参考书目中的Wired.com文章)。体育运动中的脑震荡是一个非常活跃的研究和辩论领域,经常发布新的观点和数据。因此,完成背景研究在开始你的科学项目之前。

在这个体育科学项目中,您将使用安装在头盔上的震动指示器来测量在典型练习或比赛期间玩家经历超过某个阈值的影响的频率(如果您选择不需要头盔的运动,如足球或橄榄球,你必须要求球员戴帽子或头带)。但是,在你能做到这一点之前,你需要了解脑震荡背后发生的物理

脑震荡的物理学

那么,在脑震荡期间,一个人的大脑究竟发生了什么?大脑在日常颠簸中受到缓冲,并被它漂浮在头骨内的脑脊液敲打。然而,这种液体只能防止这么大的伤害 – 对某人头部,颈部或上半身的猛烈撞击会导致大脑撞击颅骨内部,引起脑震荡。图2显示了在剧烈撞击期间头骨内部发生的情况。

大脑震荡对头骨内部的影响
图2. 头部的快速运动或撞击可能导致大脑与头骨内壁碰撞,从而导致脑震荡.(图片由Wikimedia Commons用户Max Andrews提供,2012)

那么,科学家,工程师和医生如何测量”剧烈影响” 以确定是否存在脑震荡的风险?他们通过测量加速度做到这一点加速度衡量一些事物加速或减速的速度。加速的东西有加速度,而减速的东西有加速度(也称为减速度)。例如,在停车标志后逐渐加速的汽车具有低加速度。踩在油门踏板上的汽车具有很高的加速度。

头部撞击时,高加速度(正面或负面)意味着大脑撞击颅骨内部的风险更大。在这个科学项目中,您将根据重力加速度(物体下降时加速的速度)测量加速度,简称为 g 。在地球上,重力加速度的值为每秒9.81米(m/s 2 ).1 g的加速度等于地球的重力加速度,或9.81 m/s 2 .10g的加速度是该量的10倍,或98.1m/s 2

许多不同的研究已经测量了接触性运动中的冲击加速度,试图找到”震荡阈值” 。有关详细讨论,请参阅参考书目中列出的文章”运动脑震荡的生物力学:探索难以捉摸的伤害阈值” 。一般来说,高影响运动的典型影响(那些不会导致脑震荡的影响)可以在25-35克的范围内。一些研究发现脑震荡阈值在70-90克左右,而另一些研究发现,运动员可能在更广泛的加速度下遭受脑震荡,加速度低至60克有时会引起脑震荡,加速度超过100克有时的引起脑震荡。这就是为什么文章的作者提到脑震荡阈值”难以捉摸” – 其边界没有明确定义。

在这个科学项目中,您将在头盔上安装指示器,以检测两种不同的加速度阈值(例如,25 g和50 g),分别大致代表玩家头盔上的”典型” 和”硬” 命中或游戏。请记住,他们代表”没有脑震荡” 和”脑震荡” ,因为脑震荡影响阈值没有明确定义。它们只是让您大致了解玩家获得的命中的严重程度,以及是否可能会增加脑震荡的风险。您将记录在正常游戏或练习期间有多少玩家经历至少一次典型或至少一次重击。您认为玩家经常会在较低的门槛下遇到命中?你认为玩家经常会在更高的门槛上遇到命中吗?例如,如果你的团队每天放学后(每周五天)练习,你认为一个典型的球员每天至少会遇到一次重击,或者这种情况很少发生?

重要安全注意事项:即使影响指示器没有熄灭,也不意味着玩家没有遭受脑震荡。不要仅仅依靠影响指标进行医疗诊断。显示脑震荡任何迹象的运动员应离开场地并寻求专业医疗护理。有关教练和运动员可以检测到的警告信号,请参阅参考书目中CDC的运动中的脑震荡参考。

术语和概念

  • 震荡
  • 轻度创伤性脑损伤(MTBI)
  • 加速度
  • g(重力加速度)

问题

  • 什么是脑震荡?脑震荡是如何发生的?脑震荡时大脑会发生什么?
  • 脑震荡的短期和长期后果有哪些?什么是重复的脑震荡?
  • 什么是加速度?在接触运动期间,玩家可以体验多大的冲击加速度?
  • 冲击加速度是否有明确的”阈值” ,超过此阈值会发生冲击?

参考书目

以下是一些关于脑震荡的医疗资源:

这是一篇关于前NFL球员和NFL之间诉讼的文章:

以下文章描述了一种制造橄榄球头盔的新技术,可以在任何影响角度下更好地保护玩家免受打击:

本文讨论了一些商业上可用的冲击传感设备及其使用的争议:

本出版物讨论了寻找”伤害阈值” 的问题,这种加速度超过此阈值就很可能发生脑震荡:

  • Guskiewicz,Kevin M.和Jason P. Mihalik.”运动脑震荡的生物力学:寻找难以捉摸的伤害阈值。” 运动与体育科学评论 39,2011年1月:4-11.2013年12月10日检索自 http://www.medscape.com/viewarticle/735057 .

材料和设备

  • 可复位冲击指示器(总共20个,两个不同阈值各10个),可从中获取 Telatemp 。此项目每种类型只需要9种(总共18种),但最小订单数量为10.因此,如果有一个中断,您将有额外的数量。
    • 您使用的冲击指标的阈值取决于您计划在实验中观察到的运动以及运动员的年龄。例如,高中足球运动员可能会比中学足球运动员经历更高的加速度。
    • 对于高强度运动,如足球,冰球,橄榄球和长曲棍球(均为高中运动员),您应该订购:
    • 对于低冲击力的运动,如足球和曲棍球(适用于中学运动员),您应该订购:
    • 可选:您还可以购买 100 g可复位冲击指示器测试非常高的影响.
    • 注意:每个单独的震动指示器只能重置十次。如果您想收集更多数据(在更长的时间段内),您可以购买更多的冲击指标,但这会增加项目成本.
  • 参加接触性运动的志愿者(3),他们在父母和教练的许可下,在练习或比赛期间佩戴可复位的冲击指示器。
    • 您将在每个头盔上安装每种类型的三个冲击指示器,总共六个。这意味着每种类型的10个指标,或总共20个指标,足以测试最多三名志愿者(每种类型中的一个留下来用于备件).
    • 如果您想测试更多的志愿者(例如,整个团队),您可以购买更多的冲击指标,但这会增加项目成本.
    • 与球员和教练协调确定何时进行测试(参见程序部分了解详情).
    • 选择在比赛期间通常会遇到硬铲或击球的球员。例如,如果你的志愿者踢足球,线卫或跑卫比选手或踢球者更好。
  • 可选:如果您选择的运动不使用头盔,您将需要另一种方法将震动指示器连接到球员的头部 – 例如,帽子或头带。
  • 用于重置震动指示器的针或针
  • 实验室笔记本

声明:Science Buddies参与联盟计划家庭科学工具 Amazon.com Carolina Biological ,以及 Jameco Electronics 。联盟计划的收益有助于支持Science Buddies,501(c)(3)公益慈善机构,为每个人免费提供资源。我们的首要任务是学生学习。如果您对我们网站上的建议您为科学项目所做的购买有任何意见(正面或负面),请告诉我们。写信给我们 scibuddy@sciencebuddies.org

实验程序

与人类测试科目合作

在设计涉及人类受试者的实验时需要特别注意。经常与英特尔国际科学与工程博览会(ISEF)有关的展览会要求每个参与者都有一份知情同意书(许可表)质疑。参考您正在进入的科学博览会的规则和条例,在进行实验或调查之前。请参阅科学伙伴文件涉及人类受试者的项目科学审查委员会了解其他重要要求。如果你正在和未成年人一起工作,你必须事先获得孩子们的许可父母或监护人(以及教师,如果你正在进行测试在学校)确保孩子们可以参加科学博览会项目。以下是获取许可的建议指南与未成年人合作:

  1. 写下您的科学展览项目的清晰描述,您正在学习的内容,以及你希望学到什么。包括如何测试孩子。包括一个段落在那里你得到父母或监护人和/或教师的签名。
  2. 为您将要测量的每个孩子打印出所需数量的副本。
  3. 将许可单传递给孩子们或孩子们的老师给父母。您必须获得所有孩子的许可才能获得能够将它们用作测试对象。<​​/li>

注意:此程序将使用25 g和50 g冲击指示器作为示例。请记住,如果您正在为影响较小的运动或年轻运动员开展此项目,您可以使用阈值较低的冲击指标,如材料部分。

制定数据收集计划

  1. 制定符合志愿者练习或比赛日程的数据收集计划。您的目标是测量您的志愿者在特定时间段内经历至少一次击中超过某一加速度阈值(例如,25 g或50 g)的人数。每个单独的震动指示器最多可重置十次,因此每个志愿者最多可以收集十个数据点。以下是一些样本数据收集计划;但请记住,您需要与志愿者及其教练讨论您的计划。
    1. 如果您的志愿者每天(每周五天)放学后练习,您可以让他们佩戴冲击指示器进行为期两周的练习(总共十次练习)。您将在每次练习开始前重置震动指示器。在每次练习结束时,您将记录每个志愿者是否有任何休克指示。或者,您只能收集一周的数据,但在每次练习中途重置震动指示.
    2. 如果您的志愿者将玩一个分为不同时期(一半,四分之一等)的游戏,您可以让他们在几场比赛中佩戴冲击指示器,总共十个时段。在每个时期之后,记录每个志愿者是否有任何休克指标,并在下一个时期重置它们.
    3. 注意:每个冲击指示器只能检测一个在需要重置之前达到阈值以上。这意味着,例如,如果在长达一小时的游戏的第一分钟内震动指示器熄灭,则无法知道玩家是否在游戏的剩余时间内经历了超过阈值的额外命中。这是该科学项目中使用的方法的限制 – 它只告诉您玩家是否经历至少一个命中超过阈值(但不超过该阈值)。如果您想构建一个可以记录每一次打击的更先进的冲击感应设备,请参阅自己制作部分。
  2. 创建数据收集计划后,请创建一个易于记录结果的数据表。表1是上面步骤1a中列出的计划的示例数据表。对于每个练习,您将在每个志愿者的25克和50克行中标记”是” 或”否” ,这取决于该级别的指示符中是否至少有一个已经消失.

练习# 指标类型 志愿者1 志愿者2 志愿者3
1 25 g
50 g
2 25 g
50 g
3 25 g
50 g
4 25 g
50 g
等…. 等….

表1 。一个样本数据表,用于记录在不同的实践过程中,至少一个的25 g或50 g冲击指示器是否熄灭。

在头盔上安装防震指示器

注意:本节使用橄榄球头盔和25克和50克冲击指示器作为示例。您可能需要根据不同的运动调整您的程序。请记住,如果您的运动根本不使用头盔,您仍需要找出将震动指示器安装到志愿者头部的方法 – 例如,使用头带或帽子。询问成年人是否需要帮助。

  1. 在开始之前,请先熟悉一下冲击指示器。震动指示器是小的红色塑料标签,两个箭头指向相反的方向。每个指示器只能测量箭头指向的震动。
    1. 当震动指示器”熄灭” 时,意味着它经历了高于标记阈值的冲击,箭头中的一个或两个将变为深蓝色,如图3所示。
      1. 两个箭头或仅一个箭头是否变成深蓝色,取决于撞击的性质。涉及突然启动停止的影响可能会引发两个箭头。一个非常缓慢的开始然后急剧停止的击球(例如,一个落下但随后撞到地面的球员),反之亦然,可能只会引发一箭。
    2. 熄灭后,可以使用针或针按下侧面的小按钮来重置震动指示器。这必须针对变为蓝色的每个箭头(见图4)进行。收集数据后,您需要稍后执行此操作。
    3. 震动指示器具有粘性胶带背衬,使您可以将它们附着到表面。剥离保护性塑料涂层会暴露粘性背衬(图5)。当您在头盔上安装指示器时,您需要执行此操作。
25g telatemp resettable shock indicators
图3. 可复位的冲击指示器。在此图片中,顶部指示灯尚未熄灭,箭头显示为红色。底部指示灯熄灭,两个箭头都显示为深蓝色。如果只有一个的箭头显示为深蓝色,则指示灯仍会熄灭。

使用引脚重置震动指示器
图4. 当震动指示灯熄灭并显示蓝色箭头时,您可以使用别针按下侧面的小按钮并将箭头重置为红色。


使用引脚重置震动指示器
图5. 保护性塑料层(蓝色)覆盖震动指示器上的粘性背衬(白色)。
  1. 确定如何安装冲击指示器然后安装它们。您需要为每个头盔安装三种每种类型的震动指示器(总共六个)。您必须将冲击指示器垂直相互安装,这样您才能检测到三个不同方向的冲击:前进/后退,左/右和上/下。您可以将指示器安装在头盔的外侧上(在步骤2a中讨论),或安装在头盔的内侧上(在步骤2b中讨论) 。每种方法都有优点和缺点 – 决定哪种方法最适合头盔类型和您为实验选择的运动。询问您的教练或成年人是否需要帮助来确定这一部分。
    1. 将指示器安装在头盔外面。将减震指示器安装在头盔外侧具有易于接近和重置指示器的优点。但是,由于指示器暴露在外,因此在游戏过程中可能会被压坏或撞掉头盔。
      1. 如果您决定将指示器安装在头盔外部,请将其安装在类似于图6所示的配置中。您不需要完全遵循此配置 ,当一个指示器朝上/朝下时,一个面向左/右,一个面向前/向后.
      2. 图6仅显示25 g冲击指示器。重复步骤2a,在25克指示器旁边的头盔上安装三个50克冲击指示器,总共六个冲击指示器。


      橄榄球头盔外的冲击指示器
      图6。几个不同的摄像机视图显示了安装在橄榄球头盔上的三个25g冲击指示器,这些指示器在彼此垂直的方向上。此配置使指示器更容易重置,但更容易受到损坏。


    2. 将指示器安装在头盔内。这具有保护震动指示器在游戏期间不被压碎或从头盔上撞掉的优点,但是它们可能更难以接近和重置。
      1. 如果您决定将指示器安装在头盔内侧,请将其安装在类似于图7所示的配置中。您不需要完全遵循此配置 当一个指示器朝上/朝下时,一个面向左/右,一个朝向前/后。
      2. 图7仅显示25克冲击指示器。重复步骤2b,在25克指示器旁边的头盔中安装三个50克冲击指示器,总共六个冲击指示器。

橄榄球头盔内的震动指示器
图7. 几个不同的摄像机视图显示了安装在橄榄球头盔内的三个25克冲击指示器,这些指示器在彼此垂直的方向上。此配置使指示器不易受损,但更难重置.

  1. 对其他两个头盔重复步骤2。尽力为所有三个头盔使用相同的安装方法。
  2. 注意:以这种方式将三个传感器以90°的角度安装在一起可以让您大致了解玩家的击球难度。然而,它并不总是完美地工作 – 例如,两个冲击指示器之间以45°角撞击25克不会使它们脱落。这是使用冲击指标的限制。为了检测任何角度的命中,您需要使用称为加速度计的电子设备。请参阅自己制作部分了解更多信息。

收集和分析您的数据

重要安全提示:请记住,此实验的目的是测量正常游戏过程中遇到的头部加速度.不要鼓励你的志愿者在实验过程中额外用力地打击对方,并且不要要求他们在头部相互击打。直接头部撞击是危险的,可能导致严重伤害。

  1. 在志愿者第一次练习(或游戏的第一阶段)之前,确保每个头盔都重置所有的冲击指示器。一些冲击指示器在运输或处理过程中可能意外脱落.
  2. 练习(或第一阶段)结束后,检查所有三名志愿者的头盔。使用您创建的数据表记录每个志愿者的每种类型(25 g和50 g)的至少一个冲击指示器是否已经消失(通过为该志愿者写”是” 或”否” )和指标门槛)。
    1. 请记住,每个指标都有两个箭头。如果一个或两个箭头变为蓝色,则指示灯熄灭.
    2. 请注意,如果某个指示灯熄灭,则表示该玩家在该特定方向上的加速度阈值以上至少有一次影响,因为指标在影响后仍保持关闭状态不会自动重置。
  3. 为每个剩余的练习(或句号)重复步骤1和2,直到您填写完整个数据表。务必仔细检查在下一次练习(或周期)之前是否已立即重置震动指示器。
  4. 计算每个志愿者每种指标(25 g或50 g)已经消失的做法(或期间)的百分比。
    1. 例如,如果志愿者1的25克指标在10个练习中有8个已经消失,那么它在80%的时间内已经消失,因为8/10 = 0.8。
      1. 注意:这告诉您,志愿者在80%的练习中经历了至少一次 25克命中。请记住,因为每个影响指标只能在需要重置之前注册一个命中,它会告诉您志愿者接受的总命中数或者其中有多少超过25克。请务必正确理解您的数据!
    2. 将结果记录在表2中的新数据表中。

<50%指标熄灭的实践百分比

志愿者姓名 25%指标熄灭的实践百分比
志愿者1
志愿者2
志愿者3
表2 。数据表记录每个志愿者每个指标的发生频率。

  1. 在x轴(横轴)上创建一个带有练习(或句点)编号的条形图,以及带有指示符的志愿者的个数(1,2或3) )在y轴(垂直轴)上。对于25克指示器使用一组条,对于50克指示器使用一组条.
  2. 分析您的结果。
    1. 您的结果如何比较志愿者?有些球员一直比其他球员更难受打击吗?这与志愿者所扮演的不同立场或其他因素有关吗?
    2. 您的结果是否因实践(或期间)而异,或者它们是否一致?在某些时候玩家是否会受到更大的打击,并且任何现实世界的条件都可以解释这一点(例如,在大型比赛前一天进行”简单” 练习,或者在足球比赛的最后一刻比赛中志愿者进行更激烈的比赛)?
    3. 您的结果如何比较两种类型的休克指标?您是否注册了更多25克命中或50克命中?
      1. 重要提示:请记住,在任何加速度超过其阈值后,冲击指示灯将熄灭。例如,55克命中将使50克和25克冲击指示器都熄灭。因此,任何使50克指示灯熄灭的命中也应使25克指示灯熄灭。在这个实验中,实际上是否可以区分单个50克命中,一个50克命中和一个25克命中?

如果你喜欢这个项目,你可能会喜欢探索这些相关的职业:

物理治疗师

如果您在事故中受伤,中风,心脏病发作或肢体脱落,或者出生时难以移动您的身体,那么您将经常得到物理治疗师的照顾。物理治疗师审查患者的病史,测试和测量他或她的身体状况(诸如运动范围,力量,灵活性,平衡,协调,肌肉功能等),然后制定治疗计划以满足一些物理目标。他们指导,激励和教育患者遵循计划并开展治疗,以恢复,维持或促进身体健康和健康。物理治疗师也充当倡导者,将患者的健康需求引起患者医疗团队中其他工作人员的注意,例如医生,言语治疗师或呼吸治疗师。了解详情

运动训练师

运动损伤可能是痛苦和虚弱。运动训练员帮助运动员和其他身体活跃的人,避免这种伤害,同时也努力提高他们的力量和条件。如果发生运动损伤,运动训练员有助于评估伤情,确定所需的治疗,并设计健身制度以使运动员康复,以便他或她准备出去再次参加比赛。了解详情

医生

医生致力于减轻因受伤和疾病造成的身心痛苦。他们诊断医疗条件,然后开处方或进行适当的治疗。医生还建议通过建议预防性护理来预防患者的医疗问题。最终,医生们试图帮助人们生活,并在每个年龄段感觉更好。了解详情

物理学家

物理学家有一个很大的目标 – 了解整个宇宙的本质其中的一切!为了实现这一目标,他们观察和测量地球和宇宙中的自然事件,然后利用数学发展理论来解释为什么会出现这些现象。物理学家接受挑战,解释发生在最大规模上发生的事件,这些事件可以发生在最小原子粒子水平上发生的事件。然后,他们的理论应用于人类规模项目,为人们带来新技术,如计算机,激光和聚变能。了解详情



变体形式

  • 您是否可以使用具有更高阈值(例如,100 g)的冲击指示器来检测更难的命中?检测轻击的低阈值指标怎么样?对与脑震荡相关的加速度范围进行更多背景研究,并使用该研究来帮助计划实验。
  • 此科学项目中使用的单向冲击指示器只能检测单个方向的加速度。从理论上讲,玩家可以在前/后和左/右指示器之间以45°角接受25克命中,这不会使任何一个指示器熄灭。你能想出解决这个问题的方法吗?那么多向冲击指标呢?
  • 在这个项目中,您只跟踪任何震动指示器是否已经关闭。您没有单独跟踪前/后,左/右或上/下方向的频率。你能跟踪哪些指标消失了吗?某些方向往往比其他方向更多吗?做一些关于脑震荡的背景研究。脑震荡与头部撞击的方向之间有任何已知的相关性吗?
  • 你能设计一个使用加速度计和微控制器(如Arduino)的电路来跟踪玩家在游戏过程中收到的每次命中的方向和大小吗?当超过某个阈值时,您能否使电路发出警报或闪烁LED?
  • 此科学项目中使用的指标测量平移加速度(直线运动)。然而,研究人员已经证明,旋转加速(旋转一圈)也会起到脑震荡的作用。你能设计一个同时测量旋转加速度的实验吗?
  • 如果您将震动指示器连接到身体的其他部位(如果需要,使用适当的护具,如护垫,手套,护胫等),会发生什么?这些身体部位经历了哪些加速?身体其他部位的高加速度是否与其他伤害相关,如扭伤,瘀伤或骨折?
  • 您是否可以使用冲击指标来比较不同位置球员的典型影响的严重程度?有些玩家通常比其他玩家受到更大的打击吗?
  • 您还可以使用哪些其他与体育相关的项目的冲击指标?例如,你可以将它们连接到一个球上,看看球被击打,踢球或抛出的力度有多大?