Содержание курса биомеханики

>---

     Однако  когда обрабатывают большую кинограмму (много поз), такой расчет очень  продолжителен и поэтому поступают  проще: строят векторы  скоростей и ускорений.

     3. Первые разности (DS’) – это величины числителя в формуле скорости ( ) выраженные в единицах длины. Это еще не значение скоростей, но так как при их расчете берется одинаковое Dt (L=2), то разности прямо пропорциональны скоростям. Таким же образом вторые разности (D”S) – это величины числителя формулы ускорения, выраженные в единицах длины. Они также прямо пропорциональны ускорениям. Поэтому, если нас интересует только, как именно и когда изменяются скорости и ускорения, а не их абсолютные величины. то можно не вести расчет до конца, а рассматривать только разности.

     4. Скорости и ускорения – векторные величины; они характеризуются размером и направлением. Их можно изобразить в виде стрелок определенного размера (в любом выбранном масштабе) и соответствующего направления. Это направление зависит от составляющих горизонтальной и вертикальной, когда полная скорость или ускорение определяются по правилу параллелограмма.

     Задания.

1. Заготовить таблицы скоростей и ускорений.

Вычертить две таблицы точно такого размера, как таблица координат. На том  месте, где в таблице координат  стояла S (первая колонка). проставить в таблице скоростей V, а в таблице ускорений a. (См. табл. 3,4).

Таблица 3.

Таблица скоростей

 

Таблица 4.

Таблица ускорений

     Рассчитать  первые разности  (по горизонтали и вертикали). Первые разности или таблица скоростей заполняется исходя из  таблицы координат.

           Возьмем для примера  точку d - пальцы стоп. Наложим на таблицу координат таблицу скоростей так, чтобы видеть колонку цифр координат (Sx иSy) точки d. Вычтем из координаты  3-й позы координату 1-й: Vx=17-3=14; Vy=4-(-8)=12. Полученные результаты запишем во вторую строку таблицы скоростей в графах точки d. Затем из координат 4-й позы вычтем координаты 2-й позы: Vx=45-4=41, Vy=19-(-7)=26.

     Результаты  занесем в третью строчку. (См. табл. 3). В четвертой строке будет разность координат 5-й и 3-й поз, т.е. Vx=89-17=72, Vy=24-4=20. Таким образом, вычитая из координаты в последующей точке координату в предыдущей точке (через одну точку), следует заполнить всю таблицу скоростей.

     3. Рассчитать вторые разности (по горизонтали и вертикали). Вторые разности или таблица ускорений заполняется на основе таблицы скоростей.

     Расчеты ведутся также, как и при нахождении первых разностей, т.е. берется разность скоростей путем вычитания из нижележащего числа вышележащее через одно. В результате заполнения таблицы ускорений в строках 1,2 и 9,10 будут стоять прочерки. (См. табл. 4).

     Примечание: При расчетах встречаются случаи вычитания из меньшей величины большей (разность со знаком «минус»), вычитания из отрицательных величин и т.д. Здесь надо вспомнить соответствующие правила вычитания.

4. Нанести  на промере векторы скоростей  и ускорений  точек f, s, и P. Для изображения вектора следует от его начала (соответствующая точка промера) отложить по горизонтали длину горизонтальной составляющей (Vx и ax) и из отмеченной точки отложить по вертикали длину вертикальной составляющей (Vy и ay). Полученную точку соединить с началом вектора: нарисовать вектор в условном обозначении (например, вектор скорости – сплошной линией; вектор ускорения  - пунктиром либо цветок).

     Примечание: Исходя из того, что в таблице  скоростей на 1-й и 10-й позах  стоят прочерки, вектора скоростей  будут на позах от 2-й по 9-ю. Соответственно вектора ускорений будут на позах от 3-й и по 8-ю.

 

     КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО БИОМЕХАНИКЕ

     Общие положения

1. Цель контрольной работы – определить уровень  знаний по биомеханике и умение применять их на практике.

      В результате выполнения работы студенты должны:

1. Освоить методы  определения общего центра тяжести (ОЦТ) графическим и аналитическим способами.

2. Подготовиться  к устному собеседованию по  результатам расчетной части,  а также по теоретическим вопросам.

      2. Задания студенты получают на  кафедре теории и методики  физической культуры (ТиМФК). Оно содержит биостатическую схему (БСС) позы человека, выполненную на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1:10 и один  из 7 вариантов контрольных вопросов, которые сгруппированы так, чтобы охватить основные разделы курса биомеханики.

     Исходя  из полученного задания, контрольная  работа включает:

1. Определение ОЦТ тела человека графическим способом.
2. Определение ОЦТ тела человека аналитическим путем.
3. Ответы на контрольные вопросы.

      Первые  две части работы выполняются  на БСС с необходимыми расчетами в тетради, а письменные ответы на вопросы можно дать, найдя их в литературе, список которой приводится в начале методических указаний. Студентами-заочниками работа должна быть выполнена и сдана на кафедру  ТиМФК не позднее 15 декабря в V семестре (III курс).

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

     Вариант 1.

1. Что изучает биомеханика?
2. Охарактеризуйте способы изображения пространственных и временных характеристик. Как определить позы, моменты времени, фазы и длительности в движениях?
3. Зачем нужно выбирать систему отсчета и как ею пользоваться?
4. Понятие о звеньях тела как рычагах.
5. Дайте определение движущего, тормозящего и направляющего действия сил в движении человека.
6. Что такое прямая и обратная связи? Что такое информация и каково ее значение в программировании движений?
7. Как создать начальное вращение (в опоре) и изменить скорость и направление вращения в полете?
8. Какие характеристики определяют позу и положения тела? Назовите основные условия сохранения равновесия тела.
9. Как воздействуют внутренние и внешние силы при отталкивании? В чем состоит роль маховых движений при отталкивании?
10. Какой механизм увеличения скорости рабочих звеньев при перемещающих движениях?

Вариант 2.

1. В чем заключаются особенности биомеханики человека?
2. Как определить пространственно-временные отношения: скорости и

     ускорения (линейные и угловые)?

3. Дайте определения основных пространственных характеристик движений.
4. Как проявляется «золотое правило» механики в теле человека?
5. Что такое статические и динамические действия сил?
6. Какие основные особенности управления движениями в переменных условиях?
7. Укажите признаки вращательных движений.
8. В чем отличие равновесия тела человека от неживого тела? Какие виды равновесия физических тел встречаются в спортивной практике?
9. Дайте определение фазовой структуры циклических локомоций. Каково соотношение подготовительных и рабочих фаз?
10. Что влияет на точность в перемещающих движениях?

Вариант 3.

1. Содержание задач биомеханики.
2. Что такое кинематические и векторные графики? Как их построить?
3. Что является мерой инертности тела при поступательном и вращательном движении?
4. Назовите механические и биологические свойства мышц.
5. Роль и значение сил инерции в движениях человека.
6. В чем содержание двигательной задачи и программы действия, как они формируются?
7. Применение закона сохранения кинетического момента.
8. Что определяет степень устойчивости тела спортсмена? Дайте определение основных видов статических положений и условий сохранения равновесия в них.
9. Роль частоты и амплитуды движений в циклических локомоциях.
10. Что такое  удар и какие виды ударов различают?

Вариант 4.

1. Раскройте понятия «теория» и «метод» биомеханики спорта.
2. Какие характеристики регистрируют методами гониометрии, тензометрии,  электромиографии, акселерометрии?
3. Что является причиной изменения движения? Какие характеристики относятся к силовым?
4. Что влияет на силу тяги мышц?
5. Перечислите внешние силы, действующие на тело спортсмена в вашем виде спорта, и охарактеризуйте их роль.
6. Как изменяется система движений при становлении и совершенствовании спортивной техники?
7. Какие способы изменения скорости вращения при сохранении и перемещении позы?
8. В чем основные признаки движения на месте? Применение закона сохранения движения центра масс системы.
9. Какие особенности локомоций на скользкой опоре и в водной среде?
10. Назовите фазовый состав ударных действий.