Курс лекций по дисциплине Биомеханика для обучающихся специальности (шифр) 0103000Физическая культура и спорт
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
Азаматтық қорғаныс жоғары көпсалалы колледжі/ Высший многопрофильный колледж гражданской защиты  Курс лекций по дисциплине «Биомеханика» для обучающихся специальности (шифр) 0103000«Физическая культура и спорт» Көкшетау 2020 г. Тема 1.Биомеханика как учебная и научная дисциплина. Направления развития биомеханики как науки. История развития биомеханики. 1.Предмет биомеханики как науки и учебной дисциплины. 2Механическиеявления в живых системах. 3.Задачи и направления развития общей биомеханики движений человека. 4. Цель и задачи спортивной биомеханики. 5.Развитие биомеханики. 6.Возникновение и развитие отечественной биомеханики. 7.Современное состояние биомеханики. Предмет науки – совокупность объектов или процессов, которые изучает данная наука. Биомеханика двигательных действий изучает свойства и функции опорно-двигательного аппарата и двигательные действия человека с позиции классической механики (на основе понятий, принципов и законов классической механики). Основные закономерности строения двигательного аппарата, двигательных качеств и двигательной деятельности людей разного возраста изучаются в курсе биомеханики. Закономерности движения животных и человека впервые изучил Аристотель. Наука изучающая применением основных принципов механики к живым организмам называется биомеханика. Биомеханика – смежная наука. Она возникла на «стыке» двух наук: биологии – науки о жизни и механики – науки о механическом движении материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Наука о законах механического движения в живых системах называется биомеханика. Индивидуальные и групповые особенности двигательных возможностей и двигательной деятельности изучает дифференциальная биомеханика. Конкретные вопросы технической и тактической подготовки в отдельных видах спорта и разновидностях массовой физкультуры изучает частная биомеханика. Раздел биомеханики, исследующий причины, последствия и способы профилактики травматизма, прочность опорно-двигательного аппарата, вопросы протезостроения, называется медицинская биомеханика. Раздел биомеханики, изучающий двигательную деятельность человека во время спортивных тренировок и соревнований и в процессе занятий массовыми и оздоровительными формами физической культуры, называется биомеханика ФК. Объект познания биомеханики являются двигательные действия человека. Решает теоретические проблемы и помогает узнать, как и почему человек двигается -общая биомеханика. Как научить человека правильно выполнять разнообразные движения или как самостоятельно освоить культуру движений – основной вопрос частной биомеханики. Раздел биомеханики изучающий принципы роботостроения называется инженерная биомеханика. За время своего развития классическая механика выработала широкий круг понятий, которые в настоящее время используются в биомеханике: перемещения, скорости и ускорения тела; силы, импульса силы, работы, мощности, энергии, ОЦТ (ОЦМ) и др. Например, под скоростью тела понимается отношение пути (перемещения), пройденного телом ко времени за который этот путь пройден. В биомеханике изучаются скорости движения звеньев опорно-двигательного аппарата, а также скорость сокращения мышц человека. Одним из центральных в механике является понятие силы как количественной меры механического взаимодействия тел. В биомеханике двигательных действий анализируются силы, действующие на человека, а также силы, возникающие в его опорно-двигательном аппарате, например, силы тяги мышц, силы трения в суставах. Кроме круга понятий в рамках классической механики установлены принципы (принцип относительности Галилея, принцип Д’Аламбера, принцип возможных перемещений) и законы движения материальных тел (законы Ньютона, законы сохранения энергии, количества движения (импульса) и другие. На основе принципа Д’Аламбера и принципа возможных перемещений задачи динамики перемещения человека могут быть сведены к задачам статики. В биомеханике на основе законов механики анализируются двигательные действия человека. Так, например третий закон Ньютона гласит: «Силы, с которыми действуют друг на друга два тела, всегда равны и направлены по одной прямой в противоположные стороны», рис.1.1. Этот закон проявляется, например, при ударе по мячу: рука ударяет по мячу, а сила противодействия со стороны мяча действует на руку, рис.1.2.  Рис.1.1. Иллюстрация проявления третьего закона Ньютона  Рис.1.2. Проявление третьего закона Ньютона в биомеханике (В.А. Петров, Ю.А. Гагин, 1974) Закон сохранения количества движения системы гласит: «Если на систему не действуют никакие внешние силы, то количество движения системы остается постоянным (сохраняется)». Винтовка и пуля представляют собой одну систему. Перед выстрелом из винтовки сумма количества движения винтовки и пули равна нулю. Давление пороховых газов, сообщая некоторое количество движения пуле, одновременно сообщает винтовке такое же количество движения, направленного в противоположную сторону (это вызывает явление, называемое отдачей винтовки). В результате сумма возникших количеств движения при выстреле будет равна нулю. Закон сохранения энергии позволяет оценить энергопотери в мышцах при выполнении двигательных действий. Существует большое разнообразие двигательных действий человека: бытовые, трудовые, оздоровительные (физические упражнения), спортивные и др. В настоящих лекциях с позиций биомеханики рассматривается выполнение человеком оздоровительных и спортивных двигательных действий. |