Содержание курса биомеханики

Вариант 5.

1. Раскройте основные направления в развитии биомеханики.
2. Какая последовательность биомеханического анализа движений?
3. Понятие о работе силы и ее мощности.
4. Характеристика двигательного аппарата человека.
5. Что такое составное движение? Как складываются характеристики движений звеньев тела человека?
6. Что такое система движений, ее состав и структура?
7. Различия между вращательными движениями при опоре и в полете?
8. Значение компенсаторных движений при изменениях позы? Какие требования к взаимодействию мышц обеспечивают сохранение равновесия при движениях на месте?
9. Назовите особенности биодинамики прыжка.
10. Что определяет эффективность ударных действий?

Вариант 6.

1. Создание биомеханики физических упражнений и современное развитие биомеханики спорта.
2. В чем заключается конечный результат биомеханического исследования?
3. Для чего определяются характеристики движений человека?
4. Что такое кинематическая пара и кинематическая цепь?
5. Источники внутренних и внешних сил относительного тела человека.
6. В чем отличия видов структуры (кинематическая, динамическая)? Что такое информационная структура двигательного действия?
7. Роль внешних и внутренних сил в выполнении движения.
8. Разберите механизм притягивания к опоре и отталкивания от опоры.
9. Дайте характеристику основных положений биодинамики бега.
10. Какие движения относятся к перемещающим и какова их основная двигательная задача?

Вариант 7.

1. В чем практическое значение биомеханики спорта?
2. Назовите основные этапы биомеханического исследования. Какие основные группы способов регистрации характеристик движений Вы знаете?
3. В чем различие кинематических и динамических характеристик?
4. Укажите степени свободы в кинематических цепях тела человека.
5. Как взаимодействуют внешние и внутренние силы, обуславливающие направление и скорость движений человека?
6. Схема управления двигательным действием человека.
7. Понятие об удерживающем теле и центростремительных силах.
8. Где источник движущих сил в движениях на месте – преодолевающих и уступающих?
9. В чем заключается общая двигательная задача локомоторных движений? Виды спортивных локомоций.
10. Что влияет на дальность полета снаряда?

 
 

 

МЕТОДИКА  ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЦТ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

     Пояснения:

     Центр тяжести звена – воображаемая точка, неизменно связанная со звеном, к которой приложена равнодействующая всех сил тяжести звена в любом его положении. Иначе говоря, моменты всех сил тяжести звена относительно его ЦТ взаимно уравновешиваются, их сумма равна нулю. Отсюда вытекают два способа определения положения ОЦТ тела человека: графический и аналитический. Опытным путем (О. Фишер, Н.А.Бернштейн) были определены средние данные о весе звеньев тела и положений их ЦТ. Если принять вес тела за 100 %, то вес каждого звена может быть выражен в относительных единицах (в процентах) (см. табл. 5); при выполнении расчетов не обязательно знать абсолютный вес (в кг) ни всего тела, ни каждого звена. ЦТ звеньев определен по анатомическим ориентирам (голова, кисть) или по относительному расстоянию ЦТ от проксимального конца звена.

     Графический способ основан на правиле сложения параллельных сил, направленных в одну сторону. Равнодействующая двух сил приложена на прямой, соединяющей точки приложения этих сил и делит эту прямую на части, обратно пропорциональные величине слагаемых сил.

     

     F1 = CB

     F2 =   AC

 
 

     Из  этой формулы можно найти AC и CB, и определить, таким образом, точку приложения равнодействующих слагаемых сил.

     Если  слагают силы тяжести двух звеньев  тела, то эта точка будет общим  центром тяжести двух звеньев.

 

     P1   l – x

         =

     P2     x

 

     Если  нужно определить ОЦТ трех звеньев, то силы тяжести складываются попарно. Сначала складываются силы тяжести двух звеньев складывается с весом третьего звена.

     Вычисление  рабочей формулы для определения  радиуса ОЦТ двух звеньев.

 

     P1   l – x

         =

     P2     x

 

     P1x = P2 l – P2x      x (P1 + P2) = P2l

     P1x + P2 x = P2l      x =    P2l

                                          P1 + P2

     Обозначение: P – вес звеньев; l – расстояние между центрами тяжести звеньев; x – расстояние от ЦТ звена до точки приложения равнодействующей слагаемых весов, т.е. ОЦТ обоих звеньев.

     Порядок работы

1. Определить длину звеньев тела на БСС.

     Линейкой  измерить длину каждого звена и записать результаты (в мм) в колонку № 4 (См. табл. 5).

Примечание: длину кисти не измерять, т.к. на БСС  изображено только расстояние до ЦТ кисти.

2. Определить ЦТ звеньев.

     ЦТ  звена определяют по величине радиуса  ЦТ звена (R цтв).

Радиус  ЦТ звена – это кратчайшее расстояние от проксимального конца звена. Rцтз = L*z, где L – длина звена, а z – относительная величина радиуса (См. табл. 5).

      Заполнив  графу 5 (табл. 5), отложить полученные значения от проксимальных концов, соответствующих звеньев, и точками обозначить ЦТ этих звеньев.

      Примечание: ЦТ кисти и головы не рассчитывается, а проставляются (на БСС они отмечены крестиками); проксимальный конец – расположенный ближе к началу звена.

3. Определить ЦТ смежных звеньев.

     1. Соединить ЦТ плеча и предплечья  прямой, измерить ее длину (l1) и определить радиус x1 ОЦТ двух звеньев на формуле x1 =  P2l1  подставляя в нее

      P1 + P2, 

численные значения (См. табл. 5).

      Отложить  полученный радиус ОЦТ двух звеньев  от ЦТ плеча.

2. Соединить ОЦТ плеча и предплечья с ЦТ кисти прямой, измерить ее (l2) и рассчитать радиус ОЦТ трех звеньев по формуле:

x2 =     P3l2 

             P1 + P2 + P3.

 

     Полученный  радиус ОЦТ трех звеньев, т.е. ОЦТ рук отмерить от ОЦТ плеча и предплечья.

3. Соединить ОЦТ рук с ЦТ головы, измерить длину полученной прямой (l3) и найти ОЦТ системы звеньев голова-руки по формуле:

x3 =     P4l3 

             P1 + P2 + P3 + . P4.

 

     Отмерить  радиус ОЦТ четырех звеньев от ОЦТ рук.

4. Аналогичными способами найти ОЦТ системы звеньев:
1. бедро-голень по формуле:

     x4 =  P6l4 

                P5 + P6

 

     (отложить  от ЦТ бедра).

 

2. бедро-голень-стопа  по формуле:

 

      x5 =  P7l5 

                P5 + P6 + P7

 

     (отмерить от ОЦТ системы бедро-голень).

 

3. бедро-голень-стопа-туловище по формуле:

 

      x6 =     P8l6 

                P5 + P6 + P7 + P8

 

     (отложить  от ЦТ туловища).

 

5. Соединить прямой ОЦТ системы звеньев голова-руки с ОЦТ системы туловище-ноги, измерить ее длину (l7), и, подставив в формулу:

II7 =     SP’ l7      =  S P’ l7

           SP’+ SP’’    100      (где SP’ = P1 + P2 + P3 + P4;  SP’’ = P5 + P6 + P7 + P8)

 

     цифровые значения, найдем радиус ОЦТ тела человека, который надо отложить от ОЦТ системы туловище-ноги. Полученная точка и есть ОЦТ тела человека.

     Примечание:

1. Поскольку на БСС расположение правой и левой рук и ног параллельны, то в расчетах не забывайте удваивать их вес.
2. Все расчеты вести в мм.
3. В графах 6,7,9 (см. табл. 5) буквенные обозначения заменить цифровыми.

     Проверим  правильность определения ОЦТ, выполнив работу аналитическим путем (сложение моментов сил тяжести). Для этого БСС вписана в систему прямоугольных координат так, что рисунок получился в правом верхнем углу (данное размещение облегчит расчеты).