1. Предмет и задачи биомеханики. Особенности механического движения человека. Направления развития биомеханики. Задачи биомеханики спорта
 Скачать 64.06 Kb.
|
|
Механизм гребковых движений рук и ног имеет в своей основе костные рычаги. Во время гребка система рычагов может укорачиваться или удлиняться. Пример тому — сгибание и разгибание руки в локтевом суставе. Сгибая и разгибая руку в локтевом суставе, пловец достигает оптимального соотношения сил мышечного сокращения и сил опорной реакции. 35. Полет спортивных снарядов (основные показатели, определяющие траекторию спортивного снаряда). Влияние вращения снаряда на его поведение в полете. Перемещающимися в биомеханике называют движения, задача которых - перемещение какого-либо тела (снаряда, мяча, соперника, партнера). Перемещающие движения разнообразны. Примерами в спорте могут быть метания, удары по мячу, броски партнера в акробатике и т. п. Траектория (в частности, дальность) полета снаряда определяется: а) начальной скоростью вылета, б) углом вылета, в) местом (высотой) выпуска снаряда, г) вращением снаряда и д) сопротивлением воздуха, которое, в свою очередь, зависит от аэродинамических свойств снаряда, силы и направления ветра, плотности воздуха (в горах, где атмосферное давление ниже, плотность воздуха меньше и спортивный снаряд при тех же начальных условиях вылета может пролететь большее расстояние). Дальность полета снаряда увеличивается примерно на столько, на сколько увеличивается высота выпуска снаряда. + Вращение снаряда и сопротивление воздуха. Вращение снаряда оказывает двойное влияние на его полет. Во-первых, вращение как бы стабилизирует снаряд в воздухе, не давая ему «кувыркаться». Здесь действует гироскопический эффект, подобный тому, который позволяет не падать вращающемуся волчку. 36. Сила в перемещающих движениях. Особенности взаимодействия звеньев и выбора положения тела в двигательных действиях, требующих максимального проявления силы. Проблема слабого звена. Сила действия в перемещающих движениях обычно проявляется конечными звеньями многозвенной кинематической цепи. При этом отдельные звенья могут взаимодействовать двумя способами: Параллельно — когда возможна взаимокомпенсация действия звеньев; если сила, проявляемая одним из звеньев, недостаточна, другое звено компенсирует это большей силой. Пример: при бросках в борьбе недостаточная для выполнения приема мышечная сила одной руки может компенсироваться большей силой действия второй руки. Параллельное взаимодействие возможно лишь в разветвляющихся кинематических цепях (действия двух рук или двух ног). Последовательно — когда взаимокомпенсация невозможна. При последовательном взаимодействии звеньев многозвенной кинематической цепи нередко бывает, что какое-то одно звено оказывается более слабым, чем остальные, и ограничивает проявление максимальной силы. Очень важно уметь распознавать такое отстающее звено с целью либо его целенаправленно укрепить, либо изменить технику движения таким образом, чтобы данное звено не ограничивало роста результатов. Например, толкатели ядра, у которых мышцы голеностопного сустава и стопы относительно слабые, делают скачок перед финальным усилием с опорой на всю стопу; спортсмены с сильной стопой могут выполнять скачок с приходом на носок. Включение в работу слабых звеньев (если они могут быть выключены) является технической ошибкой, приводящей к снижению спортивного результата. Уже отмечалось (см. гл-V), что сила действия зависит от положения тела спортсмена. Поэтому нужно строить технику таким образом, чтобы наибольшую силу действия проявлять в наиболее выгодном для этого положении. Например, при разной высоте грифа штанги над помостом штангист может к ней приложить неодинаковую силу . При правильной технике спортсмен акцентирует проявление мышечных усилий в наиболее выгодной для этого позе (так называемый подрыв штанги). 37. Скорость в перемещающих движениях. Понятие об абсолютной, относительной и переносной скорости. Механизм «хлеста». В перемещающих движениях необходимо сообщить скорость рабочему звену тела (вместе со снарядом — в действиях с разгоном или без снаряда — в ударных действиях). Движение (и скорость) рабочего звена является результатом суммирования движений (и скорости) отдельных звеньев тела. Абсолютное движение — это движение точки/тела в базовой система отсчета . Относительное движение — это движение точки/тела относительно подвижной системы отсчёта. Переносное движение — это движение второй система отсчета относительно первой. Также вводятся понятия соответствующих скоростей и ускорений. Например, переносная скорость — это скорость точки, обусловленная движением подвижной системы отсчёта относительно абсолютной. Другими словами, это скорость точки подвижной системы отсчёта, в данный момент времени совпадающей с материальной точкой. В работе определяются максимальные линейные скорости основных суставов правой ноги, бьющей руки и ЦМ ракетки, а также время от максимумов скоростей до максимума ЦМ ракетки при выполнении удара «смеш» на месте и в прыжке. Биомеханизм хлыста при ударе «смеш» в бадминтоне имеет существенное отличие. Оно состоит в том, что максимум скорости локтевого сустава достигается раньше, чем плечевого сустава. Значимые различия выявлены только между скоростями суставов правой ноги и плечевого сустава бьющей руки, что легко объясняется разными способами взаимодействия этих звеньев в сравниваемых ударах. 38. Точность в перемещающих движениях (точность слежения, целевая точность). Показатели точности движений (систематическая, случайная ошибки). Проблемы целевой точности в ударных действиях. Под точностью движения понимают степень его близости требованиям двигательного задания. Вообще говоря, любое движение может быть выполнено лишь в том случае, если оно достаточно точно. Если, например, во время ходьбы человек будет выполнять движения очень неточно, то идти он не сможет. Однако здесь будет идти речь о точности в более узком смысле слова – о точности рабочего звена тела (например, кисти) или управляемого этим звеном снаряда (фехтовального оружия, мяча, ручки для письма). Различают два вида точностных заданий. В первом необходимо обеспечить точность движения на всей его траектории (пример – обязательная программа в фигурном катании на коньках, где требуется, чтобы след конька был идеальной геометрической фигурой). Такие двигательные задания называют задачами слежения. Во втором виде заданий неважно, какова траектория рабочей точки тела или снаряда, необходимо лишь попасть в обусловленную цель (в мишень, ворота, поражаемую часть тела противника и т. П.). Такие двигательные задачи называют задачами попадания, а точность – целевой точностью. Целевая точность характеризуется величиной отклонения от цели. В зависимости от конкретного вида двигательного задания используют различные способы оценки точности. Если стоит, например, задача бросить мяч на определенное расстояние и ошибка может выражаться только в перелете или недолете, то при большом числе бросков мяч будет приземляться, конечно, не в одно и то же место. При этом средняя точка попадания может отклоняться от центра мишени. Это отклонение называется систематической ошибкой попадания. Кроме того, места приземления мяча будут как-то рассеяны относительно средней точки попадания. Из баллистики известно, что это рассеивание подчиняется закону нормального распределения. Нормальное распределение характеризуется средней величиной и стандартным (средним квадратическим) отклонением. Стандартное отклонение указывает величину случайной ошибки попадания. Величина, обратная стандартному отклонению, называется кучностью попадания. Целевая точность снижается при значительном увеличении скорости движений. Небольшие колебания скорости от попытки к попытке на точность попадания в цель не влияют. Целевая точность зависит также от расстояния и направления до цели. 39. Основы теории удара (понятие о механическом ударе и мера ударного взаимодействия). Виды ударов. Ударом в механике называется кратковременное взаимодействие тел, в результате которого резко изменяются их скорости. При таких взаимодействиях возникают столь большие силы, что действием всех остальных сил можно пренебречь. Обычно время соударения много меньше по сравнению со временем наблюдения. Примерами ударов являются: · Удары по мячу, шайбе. При этом происходит быстрое изменение скорости по величине и направлению. · Приземление после прыжков и соскоков. При этом скорость тела спортсмена резко снижается до нуля. В физической культуре и спорте ударные действия встречаются в основном в спортивных играх: футбол, хоккей, хоккей на траве, теннис, настольный теннис, волейбол и т. Д. Хотя существуют удары в боксе и восточных единоборствах. Цель ударнонго действия состоит в том, чтобы сообщить снаряду (мячу, шайбе) определённую скорость, направление и вращение. Другими словами, ударный импульс равен изменению количества движения тела. В ударных действиях различают: 1.Замах – движение, предшествующее ударному движению и приводящее к увеличению расстояния между ударным звеном тела и предметом, по которому наносится удар. Эта фаза наиболее вариативна. 2.Ударное движение – от конца замаха до начала удара. 3.Ударное взаимодействие (или собственно удар) – столкновение ударяющихся тел. 4.Послеударное движение – движение ударного звена тела после прекращения контакта с предметом, по которому наносился удар. 40. Биомеханика ударных действий. Фазовый состав ударных действий. Роль ударной массы и скорости рабочего звена тела. При механическом ударе скорость тела (например, мяча) после удара тем выше, чем больше скорость ударяющего звена непосредственно перед ударом. При ударах в спорте такая зависимость не обязательна. Например, при подаче в теннисе увеличение скорости движения paкетки может привести к снижению скорости вылета мяча, так как ударная масса при ударах, выполняемых спортсменом непостоянна: она зависит от координации его движений. Если например, выполнять удар за счёт сгибания кисти или с расслабленной кистью, то с мячом будет взаимодействовать только масса paкетки и кисти и скорость вылета мяча будет невысокой. Если же в момент удара ударяющее звено закреплено активностью мышц- антагонистов и представляет собой как бы твёрдое тело, то в ударном взаимодействии будет принимать участие масса всего этого ударного звена. Иногда спортсмен наносит два удара с одной и той же скоростью, а скорость вылета мяча или сила удара оказывается различной. Это происходит от того, что ударная масса неодинакова. При изучении баллистического движения спортсменов, выполняющих удары, было обнаружено, что, если в начале выполнения такого движения все усилия, приложенные к центрам тяжести звеньев кинематической цепи (нога), направлены по ходу движения, то перед самым соприкосновением с ударяемым предметом эти усилия меняют своё направление на обратное. Описываемое явление имеет под собой совершенно определённые физические причины. При нанесении любого удара весьма важно превратить мягкую кинематическую цепь ноги в «единый жёсткий рычаг» - (сделать её стержнем). В этом случае в ударе примет участие не только масса конечного звена цепи, но и массы всех остальных звеньев (ударяющей по мячу ноги) – это заметно повышает массу всего ударного звена. Превратившись в жёсткую систему, кинематическая цепь конечности не будет в момент удара амортизировать и, следовательно, передаст ударяемому предмету максимально возможное количество кинетической энергии. Таким образом, координация движений при максимально сильных ударах подчиняется двум требованиям: 1)Сообщение наибольшей скорости ударяющему звену в момент соприкосновения сударным телом; 2)увеличение ударной массы в момент удара. Это достигается «закреплением» отдельных звеньев ударяющего звена в момент удара, путём одновременного включения мышц-антагонистов, а также увеличением радиуса вращения ударного звена. |