Дополнительная

Основная

Сотский Н.Б. Биомеханика. – Мн: БГУФК, 2005.

Назаров В.Т. Движения спортсмена. М., Полымя 1976

Донской Д.Д. Зациорский В.М. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры.- М., Физкультура и спорт, 1979.

Загревский В.И. Биомеханика физических упражнений. Учебное пособие. – Могилев: МГУ им А.А. Кулешова, 2002.

Назаров В.Т. Биомеханическая стимуляция: явь и надежды.-Мн., Полымя, 1986.

Уткин В.Л. Биомеханика физических упражнений.- М., Просвещение, 1989.

Сотский Н.Б., Козловская О.Н., Корнеева Ж.В. Курс лабораторных работ по биомеханике. Мн.: БГУФК, 2007.

Устойчивость спортсмена в контакте с твердой опорой, параметры, характеризующие устойчивость (площадь опоры, коэффициент устойчивости и угол устойчивости).

Для оценки устойчивости тела, находящегося в контакте с опорой, вводится понятие площади опоры. Это площадь, ограниченная крайними точками тела, соприкасающимися с поверхностью опоры. Например, для борца, изображенного на рис. 1, площадь опоры представляет собой геометрическую фигуру, ограниченную краями стоп и прямыми линиями, соединяющими крайние точки взаимодействия с опорой.

Рис. 1. Площадь опоры спортсмена, находящегося в контакте с твердой опорой

Рассмотрим более подробно некоторые характеристики, которые позволяют оценивать способность тел сохранять равновесие. Такими характеристиками являются коэффициент устойчивости и угол устойчивости.

Рис. 2. Параметры, характеризующие степень устойчивости тела спортсмена, находящегося в контакте с твердой опорой

Коэффициент устойчивости определяется отношением момента силы тяжести, возвращающей отклоняемое тело в исходное положение, к моменту силы, выводящей тело из состояния равновесия. В условиях ограниченно-устойчивого положения тела спортсмена, представленного на рис. 2, возвращающей силой будет сила тяжести (mg), а отклоняющей – сила действия со стороны соперника (F). Если учесть, что опрокидывание тела будет происходить относительно оси, проходящей через крайнюю точку контакта с опорой (О), для представленного примера коэффициент устойчивости определяется по формуле:

М _уст mgd ₁

К _уст = ——— = —— (2.59)

М _откл Fd ₂

где d₁ и d₂ – соответственно плечи силы тяжести и опрокидывающей силы (F) относительно оси, проходящей через точку опрокидывания (О).

Тело сохраняет устойчивое положение, если величина коэффициента устойчивости больше или ровна единице. При снижении данного показателя до значения меньше единицы тело будет опрокидываться.

Угол устойчивости – это угол, образованный вертикалью и линией, соединяющей ОЦТ с граничной точкой опоры, относительно которой возможно опрокидывание тела. Этот угол обозначен на рисунке как a ₁ – в направлении "назад" и a ₂ – в направлении "вперед".

Последняя характеристика позволяет оценить способность тела сопротивляться опрокидыванию вне зависимости от величины силы, стремящейся к этому. Так, чем большее значение имеет данный угол, тем более устойчивым является тело. Исходя из оценки угла устойчивости, можно сделать заключение о влиянии высоты расположения ОЦТ тела на его устойчивость по отношению к опрокидыванию. Так, тело будет тем устойчивее, чем ниже расположен его ОЦТ.

Виды равновесия (устойчивое, неустойчивое, безразличное).

Положение, в котором тело может находиться без движения, называется положением равновесия. Последнее может иметь более или менее стабильный характер. Обычно в механике рассматривают три вида равновесия – устойчивое, неустойчивое и безразличное.

В случае неустойчивого равновесия при отклонении тела от положения равновесия возникают силы, стремящиеся отклонить тело еще больше. Такая ситуация наблюдается, если спортсмен находится в равновесии, выполняя стойку на руках на перекладине (рис. 3а). Незначительное отклонение тела в любом направлении в данном случае приводит к образованию момента силы тяжести, отклоняющего тело еще дальше от положения равновесия. Если при отклонении от положения равновесия возникают силы, стремящиеся вернуть тело в исходное состояние, такое равновесие называется устойчивым. Примером такого равновесия является положение спортсмена, висящего на перекладине (рис. 3б). Здесь при отклонении тела от положения равновесия в любом направлении возникает момент силы тяжести, возвращающий тело в исходное положение.

Рис. 3. Виды равновесия тела при контакте с твердой опорой

Третий вид равновесия называется безразличным. Такое равновесие чаще всего наблюдается для тел сферической формы, например, для ядра или мяча (рис. 3в). Его особенность проявляется в отсутствии каких-либо сил, отклоняющих или возвращающих тело в положение равновесия. Примером такой ситуации является мяч, находящийся на гладкой горизонтальной плоскости. Если мяч откатить немного в сторону и оставить, то он не будет ни отклоняться дальше, ни возвращаться обратно.

Естественные и управляющие силы при движениях спортсмена.

Действующие на тело спортсмена в ходе выполнения двигательных действий силы и моменты сил разделяются на две группы. Это силы естественного характера и управляющие. Первые действуют независимо от суставных движений человека, вторые же являются прямым следствием последних и составляют основу двигательной активности человека.

Указанные силы действуют одновременно, что создает определенные сложности при их нахождении в процессе биомеханического исследования. При анализе управляющих воздействий вводятся некоторые специальные понятия, касающиеся характера движения тела как целого в пространстве. Оно (движение тела) может рассматриваться как программное, пассивное и естественное.

Программное движение представляет собой перемещение тела спортсмена в пространстве, обеспечивающее достижение цели двигательного действия, т.е. выполнения соответствующей программы места и ориентации.

Естественное движение представляет собой перемещение тела человека в пространстве с неизменной позой. Иными словами, если представить себе, что в определенный момент времени тело спортсмена как бы "отвердевает", и суставные углы остаются неизменными, то действующие на него в такой ситуации силы называются естественными. Естественные силы не зависят от суставных движений, а определяются внешними телами (сила тяжести, реакции опоры) и условиями движения (силы инерции, сопротивления внешней среды и др.)

Пассивным движением является такое перемещение тела человека в пространстве, при котором его мышцы расслаблены и не принимают участие в изменении позы. Такое движение в спорте возможно лишь теоретически, однако его рассмотрение может быть полезным для определения суставных моментов сил при нахождении спортсмена в статических положениях.

Одной из задач биомеханического анализа движения является определение управляющих сил и моментов сил, создаваемых благодаря суставным движениям человека и обеспечивающим выполнение программы движения. В процессе решения этой задачи естественное движение сравнивается с программным. В результате определяются те силовые добавки, которые должны быть обеспечены суставными (управляющими) движениями.

Элементы динамической осанки и управляющие движения в суставах, как составляющие внутренней структуры двигательного действия.

При выполнении двигательных действий, особенно в спорте, человеку приходится сохранять взаимное расположение звеньев тела в переменных условиях, когда направление и величина действующих на тело человека сил изменяется в достаточно широких пределах. Такая осанка называется динамической. Она состоит из элементов.

Элемент динамической осанки – это ограничение подвижности в каком-либо суставе в переменных условиях, характерных для выполняемого двигательного действия.

Элементы динамической осанки являются необходимыми составляющими любого двигательного действия. Они как бы образуют из двигательного аппарата человека механизм для достижения цели. Например, при выполнении большого оборота на перекладине, одним из наиболее важных элементов динамической осанки является обеспечение надежного захвата грифа перекладины (фиксация углов в суставах кисти). При нарушении указанного элемента данное упражнение выполнить невозможно.

Если совокупность элементов динамической осанки позволяет подготовить тело человека к выполнению двигательного действия, то энергетическое обеспечение самого движения осуществляется благодаря управляющим движениям в суставах.

Управляющими движениями называются целенаправленные изменения суставных углов, позволяющие обеспечить требуемое перемещение тела человека в пространстве. Принято выделять главные и корректирующие управляющие движения. Обратите внимание, что само название говорит о степени значимости указанных управляющих движений.

Главные управляющие движения – это такие движения в суставах, без которых эффективное достижение цели двигательного действия невозможно.

Корректирующие управляющие движения – это суставные движения, применяемые для улучшения характеристик двигательного действия, при исправлении двигательных ошибок, а также в процессе силовой недостаточности главных управляющих движений.

Главные управляющие движения составляют основу двигательного действия, они никогда не могут быть заменены корректирующими управляющими движениями.

Каждому двигательному действию соответствует свой набор элементов динамической осанки и управляющих движений. Указанные составляющие являются основой внутренней структуры двигательного действия, знание которой позволяет эффективно организовывать процесс обучения технике спортивных движений, а также оптимизировать тренировочный процесс для спортсменов любого уровня мастерства.

Нахождение элементов динамической осанки и управляющих движений осуществляется методами моделирования. Здесь может использоваться как математическое, так и физическое моделирование.

Дата добавления: 2015-05-10