Основы биомеханического контроля

 

Подография — регистрация времени опоры отдельных участков стопы при ходьбе с целью изучения функции переката исследуется при помощи специальных датчиков, вмонтированных в подошву обуви.

 

 

Стабилограмма попеременного стояния на правой и левой ноге. Стабилография — объективный метод регистрации положения и проекции общего центра масс на плоскость опоры — важный параметр механизма поддержания вертикальной позы. Обычно регистрируют площадь миграции общего центра масс (ОЦМ) в проекции горизонтальной плоскости, совмещенный с очерком стопы

 

Электрогониометрия

Для измерения  значений суставных углов применяют  приборы, называемые гониометры.

Гониометр-это две плоские прямоугольные пластинки, соединенные одним концом на одной оси. Для измерения углов в сочленениях звеньев тела при движении используют электрогониометры, которые обеспечивают преобразование угловых перемещений датчика в пропорциональное электрическое напряжение. Для оценки уровня гибкости необходимо измерить амплитуду движений в суставах.

Динамометрия-измерение усилий,развиваемых спортсменом при выпонении различных физических упражнений.

С помощью динамометрической  платформы - это жесткая пластина или рама, опирающаяся на 4 силоизмерительных  датчика. Спортсмен становится на платформ и с помощью этих датчиков измеряется сила действия на эту платформу.

С помощью кистевых динамометров измеряют силу мышц, сгибающих  пальцы, с помощью станового динамометра — силу мышц, выпрямляющих туловище ("становая" сила), и т.д. 

 

 

 

 

 

3. Биомеханический контроль в волейболе.

 

Тестирование в волейболе

Согласно определению,  тестом называется измерение или испытание,  проводимое с целью определения состояния или способностей спортсмена.  Процедура тестирования требует от тренера понимания того,  что он оценивает и на основе каких показателей,  а также с какой точностью они зарегистрированы. Тестирование является инструментом проверки правильности выбора и обоснования методики тренировки.

Оценка прыжковой подготовленности волейболиста.

Оценке прыгучести спортсменов посвящено большое количество работ,  хотя сам термин "прыгучесть" строго не определен. Высоту прыжка измеряют разными способами. Первый - по времени полета,  зарегистрированного с помощью контактного устройства. Это время делят пополам,  предполагая,  что первую его половину тело летит вверх, а другую - вниз. Далее определяют высоту прыжка,  подставляя время полета тела вверх в формулу: Но,  во время отрыва стоп от контактного устройства спортсмен имеет одну позу (выпрямленные ноги и руки впереди - вверху),  а при приземлении - другую позу  (колени согнуты до 150е,  руки опущены вниз),  следовательно, движение вниз длилось дольше,  чем движение вверх.  А при вычислении почему-то делят общее время полета пополам. Отсюда возникает большая погрешность измерения,  позволяющая признать этот метод некорректным. Во втором способе высоту прыжка измеряют по методу Абалакова.  Вытягивание в прыжке сантиметровой ленты,  привязанной к поясу спортсмена. Недостатки этого метода очевидны : - оценивается высота вылета точки крепления ленты, а не ОЦТ тела; - если спортсмен выпрыгивает не идеально вверх (а это именно так и происходит на практике), то, при равной высот е выпрыгивания, лепт а вытянется больше у того из двух спортсменов, кто отклонится от вертикального направления.

Одним из наиболее точных методов определения высоты прыжка считается ее расчет через импульс силы,  зарегистрированный с помощью тензоплатформы: При проведении корреляционного анализа между высотой прыжка,  измеренной одновременно данным способом  (эталон)  и способами,  указанными выше была обнаружена слабая связь - г не более 0.7.  Поэтому,  согласно основам теории тест а,  надежность этих измерений неудовлетворительная. Наибольшее предпочтение тренеры стали отдавать самому простому способу - касание в прыжке пальцами,  намазанными мелом,  стенд а.  Из это й высоты вычитают высоту при вставании на носки с вытянутой вверх рукой.

Можно также определять высоту прыжка по киносъемке,  рассчитав по теореме'  Вариньона положение ОЦТ тела спортсмена в момент отрыва стоп от опоры и в высшей точке траектории. Тестирования с применением подобных методов регистрации высоты прыжка позволили получить ряд интересных данных прыжковой подготовки волейболистов. Например,  показано статистически достоверное увеличение средней высоты прыжка с возрастом и с ростом мастерства юных волейболистов.  Величина выпрыгивания увеличивается с 35.5 + 5.2 см (в 12 лет) до 48.3 ± з.з см (в 17  лет) .  Аналогичные тенденции обнаружены и в работах . На основе этих тенденций рассчитаны контрольные нормативы физической подготовки юных волейболистов в прыжках вверх и в длину с места .Аналогичным способом оценивался уровень специальной физической подготовки высококвалифицированных волейболистов. С помощью оптических методов установлено, что при выполнении прыжка вверх с2  - 3  шагов разбега,  средняя высота у волейболистов экстракласса достигает,  по данным разных авторов,  соответственно 0.71 ±   004  м (средний рост 1,85  ±о.о5 м) ,и 0.88  м (0.66 - 1.08)

 

 

 

4. Список литературы:

1. Донской Д.Д., Зациорский В.М. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры.-М. ФиС,1979-264
2. Биомеханические методы исследования в спорте: Учебное пособие для студентов ИФК.-М.,1976.275
3. Колодцев И.Х., Медведев В.В. Количественный анализ движения вращающихся мячей в волейболе.
4. Кравцев И.Н., Орлов В.П. Контрольно-измерительный комплекс ВНИИФКА,1982
5. Попов Г,И, и соавт. Опыт использования скоростной кинематографии в спортивных играх,1983

 

 

МИНИСТЕРСТВО  СПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

«Волгоградская  государственная академия физической культуры»

 

Кафедра ЕНДиИТ

 

 

 

Реферат на тему:

«Силы в движениях спортсменов».

 

 

 

 

 

Работу выполнил студент

II курса ДО, группа 211

Шевцов Сергей

 

 

Волгоград- 2013

 

 

ПЛАН.

1. Роль сил  в движении человека.

2. Рабочие и  вредные сопротивления.

3. Движущие и  тормозящие силы.

4. Внешние и  внутренние силы относительно тела человека и их проявления (плавание).

5. Силы действия  среды.

6. Силы инерции в инерционных и неинерционных системах отсчета.

7. Использованная  литература.

 

 

 

 

 

 

 

1. Роль сил в движении человека.

Все силы, приложены  двигательному аппарату человека, составляют систему сил внешних и внутренних. Система внешних сил проявляется чаще в виде силы сопротивления. Для преодоления сопротивления затрачивается энергии напряжения мышц человека. Различают рабочие и вредные сопротивления. Преодоление рабочих сопротивлений нередко оставляют главную задачу движений спортсмена (например, в преодолении веса включается цель движений со штангой). Вредные сопротивления поглощают положительную работу.

Внешние силы используются человеком в его движениях  как движущие. Для совершения необходимой  работы для преодоления сил сопротивления  могут использоваться вес, упругие силы и др. Внешние силы являются в этом случае "даровыми" источниками энергии, поскольку человек расходует меньше внутренних запасов энергии мышц.

Человек преодолевает силы сопротивления мышечным ответствующими внешними силами и совершает как  бы две части работ: а) работу, направленную на преодоление всех сопротивлений (рабочих и вредных); б) работу, направленную на сообщение ускорения и перемещаемым внешним объектам.

В биомеханике  сила действия человека — это сила воздействия на внешнее физическое окружение, передаваемое через рабочие точки тела. Рабочие точки, соприкасаясь с внешними телами, передают движение (количество движения, а также кинетический момент) и энергию (поступательного и вращательного движения) внешним телам.

Тормозящими силами, входящими в сопротивление, могут быть все внешние и внутренние силы, в том числе и мышечные. Какие из них будут играть роль вредных сопротивлений, зависит от условий конкретного упражнения. Только реактивные силы (силы реакции опоры и трения) не могут быть движущими силами; они всегда остаются сопротивлениями (как вредными, так и рабочими).

Все силы, независимо от их источника, действуют как механические силы, изменяя механическое движение. В этом смысле они находятся в единстве как материальные силы: можно производить (при соблюдении соответствующих условий) их сложение, разложение, приведение и другие операции.

Движения человека представляют собой результат совместного  действия внешних и внутренних сил. Внешние силы, выражающие воздействие  внешней среды, обусловливают многие особенности движений. Внутренние силы, непосредственно управляемые человеком, обеспечивают правильное выполнение заданных движений.

По мере совершенствования  движений становится возможным лучше  использовать мышечные силы. Техническое мастерство проявляется в повышении роли внешних и пассивных внутренних сил как движущих сил.

Основными задачами совершенствования движений, повышения  их эффективности в самом общем виде является повышение результата ускоряющих сил и снижение действия вредных сопротивлений. Это особенно важно в спорте, где все двигательные действия направлены на рост технического мастерства и спортивного результата.

2. Рабочие и вредные сопротивления.

Система внешних  сил проявляется чаще как силы сопротивления.  Для преодоления  сопротивления затрачивается энергия  движения и напряжения мышц человека. Различают рабочие и вредны сопротивления. 

   Преодоление  рабочих сопротивление нередко   составляет главную задачу движений человека (например, в преодолении  веса штанги и заключается цель движения со штангой).

   Вредные  сопротивления поглощают положительную   работу; они, в принципе, неустранимы  (например, сила трения лыж по  снегу).

3. Движущие и тормозящие силы.

   Силы, приложенные  к звеньям тела человека, действуя  динамически, приводят к различному результату. В зависимости от того, как направлены силы относительно скорости движущегося тела, различают: 

— движущие силы, которые совпадают с направлением скорости (попутные) или образуют с ним острый угол и могут, совершать положительную работу; 

— тормозящие силы, которые направлены противоположно направлению скорости (встречные) или  образуют с ним тупой угол и  могут совершать отрицательную работу; 

— отклоняющие  силы, перпендикулярные к направлению  скорости и увеличивающие кривизну траектории; 

— возвращающие силы, также перпендикулярные к направлению  движения, но уменьшающие .кривизну траектории. 

       Обе последние группы сил непосредственно  не изменяют величину тангенциальной (касательной) скорости. 

От соотношения сил, приложенных к каждому звену тела, зависит и результат их действия. 

Движущая сила — это сила, которая совпадает с направлением движения (попутная) или образует с ним острый угол и при этом может совершать положительную работу (увеличивать энергию тела).

   Однако  в реальных условиях движений  человека всегда существует среда  (воздух или вода), действуют опора  и другие внешние тела (снаряды,  инвентарь, партнеры, противники и др.). Все они могут оказывать тормозящее действие. Более того, ни одного реального движения без участия тормозящих сил просто не бывает.

   Тормозящая  сила направлена   противоположно    направлению движения (встречная) или образует с ним тупой угол. Она может совершать   отрицательную работу (уменьшать энергию тела).

   Часть  движущей силы, равная по величине тормозящей уравновешивает последнюю — это   уравновешивающая сила (Fyp).

   Избыток  же движущей силы над тормозящей  —  ускоряющая сила   (Fуск)  — вызывает ускорение тела  с массой m согласно 2-му закону  Ньютона (Fy=ma).

4. Внешние и внутренние силы относительно тела человека и их проявления (плавание).

Внешние силы – это силы, действующие на тело извне. Под влиянием внешних сил тело или начинает двигаться, если оно находилось в состоянии покоя, или изменяется скорость его движения, или направление движения. Внешние силы в большинстве случаев уравновешены другими силами и их влияние незаметно.

Внешние силы, действуя на твердое тело, вызывают изменения  его формы, обуславливаемые перемещением частиц.

Внутренними силами являются силы, действующие между частицами, эти силы оказывают сопротивление изменению формы.

Изменение формы  тела под действием силы называют деформацией, а тело, претерпевшее деформацию, называют деформированным.

Равновесие  внутренних сил с момента приложения внешней силы нарушается, частицы тела перемещаются одна относительно другой до такого состояния и положения, когда возникающие между ними внутренние силы уравновешивают внешние силы и тело сохраняет приобретенную деформацию.

После удаления внешней силы, если она не превзошла некоторого определенного предела, тело принимает свою первоначальную форму.

Свойство сохранения телом приобретенной деформации после снятия нагрузки называется пластичностью, а деформация - пластической.

При соприкосновении  два тела воздействуют друг на друга и деформируются. Недеформированных тел не существует. Всякое тело деформируется при воздействии на него сколько угодно малой силы. Величину внутренних сил характеризует прочность сцепления частиц данного тела.