1. Предмет и задачи биомеханики. Особенности механического движения человека. Направления развития биомеханики. Задачи биомеханики спорта
 Скачать 64.06 Kb.
|
|
24. Освоенность техники и показатели ее определяющие (стабильность, устойчивость, автоматизированность). Дискриминативные показатели спортивной техники. Освоенность спортивной техники характеризует степень того, насколько хорошо спортсмен овладел тем или иным двигательным действием. Для хорошо освоенных движений характерны: стабильность спортивных результатов и ряда характеристик движения при выполнении его в стандартных условиях; устойчивость результатов и ряда характеристик движения при выполнении его в меняющихся условиях; автоматизированность выполнения. Стабильность техники. С ростом спортивного мастерства наблюдается повышение стабильности спортивного результата и ряда биомеханических характеристик движения. Практически отмечается в решающие моменты движения уменьшение вариативности наиболее существенных характеристик. Устойчивость техники характеризуется степенью изменения ее эффективности. Чем меньше снижение эффективности, тем выше устойчивость техники. Основными факторами, под действием которых изменяется эффективность техники, являются: изменение состояния спортсмена, действия противника, изменения внешних условий. Автоматизированность характеризуется возможностью, выполнять движения, не фиксируя специально внимания на процессе выполнения. Дискриминативные показатели спортивной техники — это статистический показатели, предназначенные для изучения отличий между двумя или большим количеством групп объектов с использованием данных о разнообразии нескольких признаков, отличающих эти объекты друг от друга. 25. Телосложение и моторика человека. Влияние размеров и пропорций тела человека на его двигательные возможности. Телосложе́ние — пропорции и особенности частей тела, а также особенности развития костной, жировой и мышечной тканей. Двигательные возможности людей, как и многие индивидуальные черты спортивной техники зависят от особенностей телосложения: а) тотальные размеры тела — основные размеры, характеризующие его величину (длина тела, вес, окружность грудной клетки, поверхность тела и т. п.); б) пропорции тела — соотношение размеров отдельных частей тела (конечностей, туловища и др.); в) конституциональные особенности. +При одинаковом уровне тренированности люди большего веса могут проявлять большую силу действия. С этим, в частности, связано деление на весовые категории в таких видах спорта, как борьба, бокс, тяжелая атлетика. Моторика— двигательная активность организма или отдельных органов. Под моторикой понимают последовательность движений, которые в своей совокупности нужны для выполнения какой-либо определённой задачи. Пропорции и конституциональные особенности тела, как и тотальные размеры, влияют на выбор вида спорта, узкой специализации в рамках данного вида, используемого варианта спортивной техники, а также тактики действий на соревнованиях (например, в единоборствах). У спортсменов высокого класса даже отдельные мелкие особенности телосложения могут иметь значение. Например, у тяжелоатлетов длинная кисть позволяет захватить штангу при рывке всеми пальцами;. Поэтому у большинства рекордсменов мира в рывке длина кистей выше средних размеров. Успех толкателей ядра зависит от высоты вылета снаряда, которая тем выше, чем больше длина тела. У метателей диска наблюдается удлиненные(относительно туловища) руки и ноги, что объясняется зависимостью величины линейной скорости снаряда при вылете от длины рычага, посылающего диск, т.е чем с большее высокой начальной скоростью посылается диск, тем большее расстояние он преодолевает. У бегунов замечена тенденция: чем короче дистанция, тем больше длина тела легкоатлетов, за исключением спринтеров, у которых одинаково успешно выступали как высокорослые спортсмены (В.Борзов), так и низкорослые (А.Корнелюк) спортсмены. Так же была замечена закономерность относительной длине ног у бегунов: у стаеров они короче, чем у спринтеров, самые длинные ноги у барьеристов. 26. Онтогенез моторики человека (роль созревания и научения, двигательный возраст). Онтогенез моторики в отдельные возрастные периоды. Роль созревания- Созреванием называются наследственно обусловленные изменения анатомического строения и физиологических функций организма, происходящие в течение жизни человека: увеличение размеров и изменение формы тела ребенка в процессе его роста, изменения, связанные с половым созреванием, старением и др. Под научением - понимают освоение новых движений или совершенствование в них под влиянием специальной практики, обучения или тренировки Двигательный возраст - Если измерить результаты в каких-либо двигательных заданиях большой группы детей одного возраста, то можно определить средние достижения, которые они показывают. Зная затем результаты отдельного ребенка, можно установить, какому возрасту в среднем соответствует данный результат. Таким образом определяют двигательный возраст детей Онтогенез моторики в отдельные возрастные периоды Первые движения у плода человека регистрируются уже на восьмой неделе развития. Затем интенсивность и количество их растет. Начиная с пятого месяца у плода формируются основные безусловные рефлексы, характерные для новорожденного. Развитие движений у идет по направлению от головы к нижним конечностям: сначала появляются движения в области головы, затем туловища и рук, а потом уже нижних конечностей. Двигательная активность плода снижается за месяц до рождения. В пренатальном периоде она во многом определяется состоянием матери 27. Движение вокруг осей. Динамика вращательного движения одного звена (механизм вращательного движения звена, изменение вращательного движения звеньев). Влияние суставных сил на управление вращательным движением звена. Вращательное движение вокруг неподвижной оси - это движение твердого тела, при котором все его точки, двигаясь в параллельных плоскостях, описывают окружности с центрами, лежащими на одной неподвижной прямой, называемой осью вращения Динамика вращательного движения одного звена. Удерживающим телом при движении звена в суставе служит реакция связи со стороны звена на тягу мышц и суставно-связочного аппарата. Центростремительная сила - это воздействие удерживающего тела на вращающееся. Она вызывает искривление траектории в зависимости от массы, скорости и радиуса вращения. Центробежная сила (сила инерции) - это противодействие вращающегося тела искривлению его траектории, приложена к удерживающему телу. Обе силы приложены к различным точкам и поэтому не компенсируют друг друга. Центробежная сила равна произведению массы тела на его центростремительное ускорение. Механизм вращательного движения звена Под действием момента внешней силы изменяется вращательное движение звена, увеличивается или уменьшается его угловая скорость. Внешние силы для звена - это тяга мышц, прикрепленных к нему, реакции соседних звеньев и приложенные к звену силы внешние для тела человека. Для суставов тела человека наиболее характерны возвратно-вращательные, колебательные движения, ограниченные анатомическими условиями. При быстрых движениях мышцы антагонисты растягиваются силами инерции вращающегося звена, возникающими, когда оно тормозится и останавливается. В мышцах - антагонистах при этом возникают силы упругой деформации, которые останавливают звено и помогают начать возвратное движение. Подводя энергию при каждом колебании можно сделать колебания не затухающими и даже увеличить амплитуду, если подвод энергии больше, чем тратится на компенсацию сопротивления Среды и трение. Изменение вращательного движения звеньев Радиальное движение звеньев в сторону от оси вращения замедляет вращение, т.к. при этом увеличивается момент инерции в соответствии с законом сохранения кинетического момента: если сумма моментов сил, приложенных к телу, равна нулю, то кинетический момент тела сохраняется неизменным. 28. Управление движениями вокруг осей с изменением и сохранением кинетического момента. Способы управления вращательным движением в безопорном и опорном положении. Управление движениями вокруг осей с сохранением кинетического момента осуществляется внутренними силами посредством встречных движений. Если тягой мышц вызывать вращательное движение одной части системы, то остальная часть системы начнет вращаться в противоположную сторону. Такие движения называются встречными. При этом кинетические моменты обеих сторон системы равны по модулю и противоположны по направлению. Способы управления вращательным движением в безопорном и опорном положении Выполнение безопорных поворотов без переворачивания может быть основано на трех различных механизмах. Первый — «закручивание» (сообщение вращательного импульса) от опоры, как при опорном повороте. Второй (поворот туловища на угол менее 180°) — широкое разведение ног и рук, момент инерции которых относительно продольной оси тела в этом случае много больше, чем у туловища: поворот туловища влечет за собой лишь небольшой, противоположно направленный поворот ног и рук. Опорные (без потери контакта с опорой: перекаты, кувырки, перевороты, переворачивания с полной поддержкой партнера) 29. Положение тела человека (место, ориентация, поза). Условия равновесия тела человека и показатели устойчивости. Сохранение положения тела в условиях отсутствия и наличия внешних возмущающих воздействий. Особенности управления мышечной активностью при сохранении и восстановлении положения тела человека. Положение тела человека в пространстве описывается его местом, ориентацией и позой.• Место – это часть пространства, в которой находится тело. Ориентация тела – это его поворот относительно неподвижной системы. Поза – характеризует взаимное расположение звеньев тела относительно друга. Под равновесием можно понимать сохранение необходимой позы человека в неподвижном положении или в движении. Условия сохранения равновесия определяются следующими биомеханическими показателями: сила тяжести, реакция опоры, вес звеньев тела, сила мышечной тяги. Любое положение и движение человека происходит при смещении общего центра масс тела и координационной работе мышечных групп, уравновешивающих его В сохранении положения для тела человека характерны колебания, в пределах которых действуют условия равновесия. Поэтому ОЦТ не занимает положения в одной единственной точке, а перемещается в определенных зонах. Зона сохранения положения — перемещения ОЦТ в пределах этой зоны еще не приводят к полному нарушению положения (например, над «потенциальной ямой» в ограниченно-устойчивом равновесии). Но приближение ОЦТ к ее границам угрожает потерей равновесия; границы этой зоны определяются условиями равновесия системы тел и возможностями сохранения позы. Она больше, чем оптимальная зона, и включает ее в свои пределы. Зона восстановления положения — перемещение ОЦТ в эту зону для механической системы необратимо, так как в ней уже нарушаются условия равновесия. Неживое тело из этой зоны не может само вернуться в прежнее положение. А человек, использовав необходимые внешние силы, еще может восстановить положение. Эта зона окружает снаружи зону сохранения положения, но не включает ее в свои пределы. 30. Движение на месте как изменение позы без перемены опоры. Сохранение и изменение движения центра масс системы. Механизмы притягивания и отталкивания. Роль реактивных внешних сил. Движения на месте характеризуются наличием неизменной опоры и соблюдением условий равновесия. Эта группа движений тесно связана с сохранением положения тела; звенья, находящиеся в контакте с опорой, не изменяют своего положения. Теорема о движении центра масс системы — одна из теорем динамики, следствие законов Ньютона. Утверждает, что ускорение центра масс системы не зависит от внутренних сил взаимодействия между телами системы, и связывает это ускорение с внешними силами, действующими на систему. Механизм притягивания. Возбужденная мышца напрягается и, если может преодолеть сопротивление, сокращается, сближая при этом места прикрепления; сближаются два звена, соединенные мышцей. Притягивание – способ выполнения мышцами положительной работы. Механизм отталкивания Мышца своим напряжением не позволяет весу верхних звеньев согнуть систему рычагов. Чтобы вызвать отталкивание подвижных звеньев от нижней опоры, необходимо увеличить напряжение мышцы. Тогда сила вызовет ускорение подвижных звеньев, направленное вверх, появится сила инерции как неуравновешивающее сопротивление, направленная вниз, приложенная к верхней точке рычагов. Реактивные внешние силы (нормальные опорные реакции, силы трения) при движениях на месте уравновешивают действие подвижных звеньев на опорные. Эти силы сами изменяются соответственно ускорениям подвижных звеньев и перемещаемых тел. Как уже известно, силу тяжести тела в покое уравновешивает реакция опоры. 31. Локомоторные движения. Механизм отталкивания от опоры. Роль маховых движений при отталкивании от опоры. Движения, сопровождающиеся перемещением всего тела в пространстве, называются локомоторными. Они совершаются путем перемены позиции конечностей с участием почти всей мускулатуры тела. Виды локомоторных движений: ходьба, бег, плавание, ползание, прыжки и т.п. Движения активные и пассивные. Активными являются движения, которые человек совершает самостоятельно (спонтанно, произвольно или по заданию). Отталкивание от опоры выполняется посредством отталкивания и маховых движений свободных звеньев Так, маховые движения способствуют продвижению ОЦМ тела при отталкивании, увеличивают скорость, увеличивают силу и удлиняют время отталкивания ногой и, наконец, создают условия для быстрого завершающего отталкивания. 32. Биодинамика бега и ходьбы. Биодинамика прыжка (разбег, отталкивание, полет, приземление). Биодинамика бега. Бег можно рассматривать как непрерывный ряд прыжков вперёд с одной ноги на другую. Во время бега фаза опорной ноги чередуется с безопорной фазой полёта, когда обе ноги находятся в воздухе, т. е. фазы опоры и фазы полёта. В фазе опоры скорость сначала снижается при тормозящем действии реакции опоры, а потом вновь повышается благодаря движениям отталкивания. + 3.Биодинамика ходьбы. + Ходьба — автоматизированный двигательный акт, осуществляющийся в результате сложной координированной деятельности скелетных мышц туловища и конечностей. Отталкиваясь от почвы, нога приводит тело в движение — вперед и несколько вверх и вновь совершает размах в воздухе. При ходьбе тело поочередно опирается то на правую, то на левую ногу. 33. Биодинамика передвижений с механическими преобразователями. Передача усилий в велосипедном и гребном спорте. К механическим преобразователям движения относятся различные средства биотранспорта и гребные устройства. Под биотранспортом понимают устройства, имеющие специальный механизм – велопривод, с помощью которого мускульная энергия человека преобразуется в его передвижение вместе с устройством. В число устройств биотранспорта входят велосипеды, веломобили, водные велосипеды, мускулолеты. 34. Биомеханика водных локомоций. Плавучесть тел. Движущие и тормозящие силы в водной среде. Механизм гребковых движений. Основы биомеханики естественных локомоций человек. Локомоции живого организма– совокупность согласованных движений животных и человека, вызывающих активное их перемещение в пространстве; важнейшее приспособление к обитанию в разнообразных условиях среды. На тело, находящееся в воде, действуют следующие силы: В вертикальной плоскости: сила тяжести, выталкивающая сила, подъемная сила. В горизонтальной плоскости: сила реакции воды на отталкивание, возникающая при движении пловца, сила лобового сопротивления, тормозящая сила вихреобразования, сила трения тела пловца о воду. |