1. Предметбіомеханіки
Рухлежить в основі життєдіяльності людини. Різноманітні хімічні тафізичні процеси в клітинах тіла, робота серця і протягом крові, дихання,травлення і виділення; переміщення тіла в просторі і частин тілавідносно один одного; сложнейшая нервова діяльність, що єфізіологічним механізмом психіки, сприйняття і аналіз зовнішнього і внутрішньогосвіту - все це різні форми руху матерії. Закономірності механічногоруху вивчаються механікою. Предметом механіки як науки є вивчення змінпросторового розташування тіл і тих причин, або сил, які викликають цізміни. Біомеханіка - наука про закони механічного руху в живихсистемах. Вона вивчає руху з точки зору законів механіки, властивихвсім без винятку механічним рухам матеріальних тіл. Об'єкт пізнаннябіомеханіки - рухові дії людини як системи взаємно пов'язанихактивних рухів і положень його тіла. Область вивчення біомеханіки - механічніі біологічні причини виникнення рухів, особливості їх виконання врізних умовах. Загальна задача вивчення рухів полягає в оцінціефективності докладання зусиль для досягнення поставленої мети.
2. Завданнябіомеханіки спорту
Загальна задачавивчення рухів людини в біомеханіці спорту - оцінка ефективностідокладання зусиль для більш досконалого досягнення поставленої мети.
Вивченнярухів в біомеханіці спорту в кінцевому рахунку спрямоване на те, щоб знайтидосконалі способи рухових дій і навчити краще їх виконувати. Томувоно має яскраво виражену педагогічну спрямованість.
Приватнізавдання біомеханіки спорту полягають у вивченні таких основних питань:
а) будова,властивості і рухові функції тіла спортсмена;
б)раціональна спортивна техніка і
в) технічневдосконалення спортсмена.
Оскількиособливості рухів залежать від об'єкта рухів - тіла людини, у біомеханіціспорту вивчають (з точки зору біомеханіки) будова опорно-руховогоапарату, його механічні властивості та функції (включаючи показники руховихякостей) з урахуванням вікових та статевих особливостей, впливу рівнятренованості і т.п. Коротше кажучи, перша група завдань - вивчення самихспортсменів, їх особливостей і можливостей.
Щобефективно виступати на змаганнях, спортсмен повинен володіти найбільшраціональної для нього технікою. Від того, з яких рухів і як побудованірухові дії, залежить їх досконалість. Тому в біомеханіці спортудетально досліджують особливості різних груп рухів і можливості їх вдосконалення.Вивчають нині існуючу спортивну техніку, а також розробляють нову,більш раціональну.
Дані прозмінах спортивної техніки в процесі тренування дозволяють розроблятиоснову методики технічного вдосконалення спортсмена. Виходячи зособливостей раціональної техніки, визначають раціональні шляхи її побудови,засоби і методи підвищення спортивно-технічної майстерності.
Такимчином, біомеханічне обгрунтування технічної підготовки спортсменівувазі: визначення особливостей і рівня підготовленостітренуються, планування раціональної спортивної техніки, підбірдопоміжних вправ і В«створення тренажерів для спеціальної фізичної ітехнічної підготовки, оцінку застосовуваних методів тренування і контроль за їхефективністю.
3.Тимчасові характеристики
Тимчасовіхарактеристики розкривають рух у часі: коли воно почалося і закінчилося(Момент часу), як довго тривало (тривалість руху), як частовиконувалося рух (темп), як вони були побудовані в часі (ритм). Разом зпросторово-часовими характеристиками вони визначають характер рухівлюдини.
Моментчасу - це тимчасовий захід положення точки тіла і системи. Момент часу (t)визначають проміжком часу до нього від початку відліку: [t] = Т.
Моментчасу визначають не тільки для початку і закінчення руху, але й для іншихважливих миттєвих положень. В першу чергу це моменти істотногозміни руху: закінчується одна частина (фаза) руху і починаєтьсянаступна (наприклад, відрив стопи від опори в бігу - це момент закінчення фазивідштовхування і початку фази польоту). За моментами часу визначають тривалістьруху.
Тривалістьруху - це його тимчасова міра, яка вимірюється різницею моментівчасу закінчення і початку руху.
Темп рухів- Це тимчасова міра їх повторності. Він вимірюється кількістю рухів,повторюваних в одиницю часу (частота рухів):
Темп - величина,зворотна тривалості рухів. Чим більше тривалість кожного руху, тимменше темп, і навпаки. В повторюваних (циклічних) рухах темп можеслужити показником досконалості техніки.
Ритм рухів(Тимчасової) - це тимчасовий захід співвідношення частин рухів. Він визначаєтьсяпо співвідношенню тривалості частин руху:
Ритм рухівхарактеризує, наприклад, відношення часу опори до часу польоту в бігу абочасу амортизації (згинання коліна) до часу відштовхування (випрямлення ноги)при опорі.
4.Просторово-часові характеристики руху
За просторово-тимчасовимхарактеристиками визначають, як змінюються положення і рухи людини підчасу, як швидко людина змінює свої положення (швидкість) і руху(Прискорення).
Швидкістьточки - це просторово-часова міра руху точки (швидкості зміниїї положення). Швидкість дорівнює першій похідній за часом від відстані врозглянутій системі відліку:
Швидкістьточки визначається по зміні її координат у часі. Швидкість - величинавекторна, вона характеризує швидкість руху та його напрямок. Так якшвидкість рухів людини найчастіше не постійна, а змінна (рухнерівномірне і криволінійний), для розбору вправ визначають миттєвішвидкості.
Прискоренняточки - це просторово-часова міра зміни руху точки (швидкістьзміни руху - за величиною і напрямком швидкості). Прискорення точки однопершої похідної за часом від швидкості цієї точки в розглядуваній системівідліку:
Прискоренняточки визначається по зміні її швидкості в часі. Прискорення - величинавекторна, що характеризує швидкість зміни швидкості по її величині інапрямку в даний момент.
5.Інерційні характеристики
Властивістьінертності тіл розкривається в першому законі Ньютона:
В«Усяке тілозберігає свій стан спокою або рівномірного і прямолінійного руху дотих пір, поки зовнішні прикладені сили, не змінять цей стан В».
Інакше кажучи,всяке тіло зберігає швидкість, поки її не змінюється сили.
Поняття проінертності:
Будь тілазберігають швидкість незмінною при відсутності зовнішніх впливів однаково. Цевластивість, що не має міри, і пропонується називати інерцією 1. Різні тілазмінюють швидкість під дією сил по-різному. Це їх властивість, отже,має міру: його називають інертністю. Саме інертність і представляє інтерес,коли треба оцінити, як змінюється швидкість.
Інертність - властивістьфізичних тіл, що виявляється в поступовому зміні швидкості з плиномчасу під дією сил.
Збереженняшвидкості незмінною (рух як би за інерцією) в реальних умовах можливотільки тоді, коли всі зовнішні сили, прикладені до тіла, взаємно врівноважені.В інших випадках неврівноважені зовнішні сили змінюють швидкість тіла вВідповідно з мірою його інертності. Момент інерції тіла - це міра інертностітіла при обертальному русі. Момент інерції тіла відносно осі дорівнюєсумі добутків мас усіх матеріальних точок тіла на квадрати їх відстанейвід даної осі
Радіусінерції тіла - це порівняльна міра інертності даного тіла відносно йогорізних осей. Він вимірюється коренем квадратним з відносини моменту інерції(Щодо даної осі) до маси тіла:
6. Ланкитіла як важелі і маятники
Точки з'єднання,які можна розглядати або як точки опори (для важеля), або як точки схилу(Для маятника).
Важільхарактеризується відстанню між точкою прикладання сили і точкою обертання.Важелі бувають першого і другого роду.
важіль першогороду або важіль рівноваги складається тільки з однієї ланки. Приклад - кріпленнячерепа до хребта. ...
