🗊Презентация Биомеханические характеристики

Биомеханические характеристики позволяют: Биомеханические характеристики позволяют: различать разные движения

Биомеханические характеристики позволяют: Биомеханические характеристики позволяют: установить изменения одних движений под воздействием других

Отличительная особенность механического состояния и поведения биосистемы – переменный характер

Механика занимается рассмотрением простейшей формы движения материи – механической. Такое движение состоит в изменении взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени. При анализе необходимо исходить из ряда основных понятий. Рассмотрим их в отдельности.

Движения тела человека можно изучать рассматривая его тело: Как систему материальных точек или тел – в случае когда происходит взаимодействие мысленно выделенной совокупности материальных точек или тел, которые, в общем случае, взаимодействуют как друг с другом, так и с телами, не включенными в состав этой системы.

Основные виды движений поступательное движение (линейное перемещение). при поступательном движении все части объекта или системы перемещаются прямолинейно (А) или криволинейно (Б) в течение определенного промежутка времени

Системы отсчета кинематических характеристик Движения человека и спортивных снарядов можно измерить только сравнивая их положения с положением выбранного для сравнения тела. Все движения рассматриваются как относительные

Инерциальная система отсчета – в случае когда изменения скоростей и ускорений движущихся тел не существенны для решения двигательной задачи и поэтому ими можно пренебречь. Земля и тела связанные с нею неподвижно. Они не испытывают действия сил, и ни одно движение не начинается без действия силы. Инерциальная система отсчета – в случае когда изменения скоростей и ускорений движущихся тел не существенны для решения двигательной задачи и поэтому ими можно пренебречь. Земля и тела связанные с нею неподвижно. Они не испытывают действия сил, и ни одно движение не начинается без действия силы.

Системы отсчета времени Полночь Полночь, полдень Судейское время

Естественный способ описания движения Естественным способом задания движения удобно пользоваться в тех случаях, когда траектория движущейся точки известна заранее.

Способ прямоугольных координат - за начало отсчета принимают точку взаимно перпендикулярных координатных осей

В зависимости от характера движения может использоваться: В зависимости от характера движения может использоваться: - одномерная система координат, если движение прямолинейное (например, бег на 100м); - двухмерная система координат, если движение криволинейное и происходит на плоскости (например, бег на длинные дистанции по стадиону - 400м, 800м); - трехмерная система координат, если движение криволинейное и происходит в пространстве (например, прыжки спортсменов, полет спортивных снарядов).

Векторный способ описания движения Положение точки оределяют радиус вектором проведенным из центра системы координат к интересующей точке

Единицы измерения растояний Линейные Километр, км Метр, м Сантиметр, см Милиметр, мм

В механике используются два типа величин: скалярные - это те, которые имеют только числовое значение (масса, время, пройденный путь) и векторные - это те, которые, кроме числового значения, характеризуются еще и направлением в пространстве (перемещение, скорость, ускорение, сила).

Кинематика движений человека

Кинематические характеристики позволяют сравнивать : Кинематические характеристики позволяют сравнивать : размеры тела и его звеньев;

Координаты Координата точки — это пространственная мера местоположения точки относительно системы отсчета. С точки зрения механики описать движение - это означает описать положение в любой момент времени, определить координаты опознавательных точек тела, по которым изучают ход движения в пространстве.

Координаты Положение твердого тела в пространстве можно определить по положению (координатам) трех его точек, не лежащих на одной прямой. Используют также координаты общего центра тяжести тела (ОЦТ) и угловые координаты относительно исходного положения (неподвижной системы отсчета). Положение системы тел , которая может изменять свою конфигурацию, определяют по положению каждого звена в пространстве. В этом случае удобно использовать угловые координаты, например, суставные углы или углы поворота звеньев, и по ним устанавливать позу тела как взаимное расположение звеньев.

При изучении движения определяют исходное положение, из которого движение начинается, конечное положение, в котором движение заканчивается, мгновенные (промежуточные) положения. Выделяют также начальное положение – положение в момент начала данного измерения. При изучении движения определяют исходное положение, из которого движение начинается, конечное положение, в котором движение заканчивается, мгновенные (промежуточные) положения. Выделяют также начальное положение – положение в момент начала данного измерения.

Траектория точки Траектория точки – это геометрическое место положения движущейся точки в рассматриваемой системе отсчета.

Расстояние по траектории равно пути точки - L. Расстояние по траектории равно пути точки - L. Кривизна траектории показывает какова форма движения точки в пространстве. Кривизна траектории – величина обратная радиусу кривизны:

Перемещение точки показывает в каком направлении и на какое расстояние сместилась точка, то есть перемещение определяет размах и направление движения. Перемещение точки показывает в каком направлении и на какое расстояние сместилась точка, то есть перемещение определяет размах и направление движения. Линейное перемещение тела можно определить по линейному перемещению любой его точки, так как при этом все точки тела движутся одинаково – по подобным траекториям, с одинаковыми скоростями и ускорениями.

Угловое перемещение тела определяют по углу поворота радиуса поворота. Следовательно любое перемещение тела в пространстве можно представить как геометрическую сумму его поступательного и вращательного движений. Угловое перемещение тела определяют по углу поворота радиуса поворота. Следовательно любое перемещение тела в пространстве можно представить как геометрическую сумму его поступательного и вращательного движений.

Перемещение системы тел (биомеханической системы), изменяющей свою конфигурацию, определить весьма сложно. Поэтому его иногда рассматривают как движение ОЦТ, либо сводят несколько звеньев в одно.

Временные характеристики - раскрывают движение во времени Момент времени – временная мера положения точки, тела, системы тел. Момент времени определяют промежутком времени до него от начала отсчета. Выделяют не только момент начала и окончания движения, но и моменты существенно изменения движения – моменты смены фаз. t1; t2; t1; t1; t1;

Временные характеристики Длительность движения – это его временная мера, которая измеряется разностью моментов времени окончания и начала движения: ∆t = tкон – tнач Моменты, как границы между двумя смежными промежутками времени длительности не имеют. Величина обратная длительности движения называется темп или частота движений. Она измеряется количеством движений, повторяющихся в единицу времени: f = 1/ ∆t. Частота движений – временная мера повторности движений. Она может служить показателем подготовленности в циклических видах спорта.

Временные характеристики Ритм движений (временной) – это временная мера соотношения частей (фаз) движения. Он определяется по соотношению длительности частей движения: ∆t12 / ∆t23 / ∆t34 … Ритм величина безразмерная. Чтобы определить временной ритм движения выделяют фазы, то есть части двигательного действия, различающиеся по задаче движения, его направлению, скорости и другим характеристикам. Ритм связан с характером и проявлением усилий, поэтому по ритму можно в некоторой мере судить о степени совершенства движений. В ритме особенно важны акценты – размещение максимальных усилий во времени.

Пространственно-временные характеристики Скорость точки – пространственно-временная мера движения точки (быстрота изменения ее положения). Она определяется отношением пути ко времени, за которое он был пройден, а точнее по изменению координат во времени. Так как скорость движения человека чаще всего не постоянная, а переменная (движение неравномерное и криволинейное), для разбора упражнений определяют мгновенные скорости, то есть скорости в данный момент времени или в данной точке траектории – своего рода скорости равномерного движения на очень малом отрезке траектории. Скорость величина векторная, то есть она характеризует – что, куда и как быстро движется.

Пространственно-временные характеристики Линейная скорость точки в прямолинейном движении направлении по траектории, то есть вектор скорости совпадает с вектором перемещения. В криволинейном движении вектор скорости направлен по касательной к траектории в каждой рассматриваемой ее точке.

Пространственно-временные характеристики Скорость тела определяют по скорости его точек. При поступательном движении тела линейные скорости всех его точек одинаковы по величине и направлению:

Пространственно-временные характеристики

Ускорение точки - это пространственно-временная мера изменения движения, которая характеризует быстроту изменения скорости по величине и направлению. Ускорение точки - это пространственно-временная мера изменения движения, которая характеризует быстроту изменения скорости по величине и направлению. Ускорение измеряется отношением изменения скорости (угловой скорости) к затраченному на него времени. Различают ускорения точки: а) положительное, имеющее одинаковое направление со скоростью, - скорость возрастает; б) отрицательное, имеющее направление, противоположное направлению скорости, - скорость убывает; в) нормальное - скорость прежняя, изменяется направление.

Вектор ускорения проходит через главную нормаль и касательную к траектории и направлен в сторону вогнутости траектории. Для трехмерного движения, как и в случае со скоростью, необходимо работать с каждой из координат. Движение точки называется ускоренным (рис. 14), если численное значение ее скорости возрастает с течением времени и ускорение имеет положительное значение, т.е. происходит разгон. Движение точки называется замедленным (рис. 15), если численное значение ее скорости убывает с течением времени и ускорение имеет отрицательное значение, т.е. происходит торможение.

Количественные характеристики измеряются или вычисляются (экспериментально или расчетно); имеют численное значение; выражают меру связи одной меры с другой. Изучая количественные характеристики, дают определение (что это такое?) и устанавливают способ измерения (чем измеряется?)

Качественные характеристики описываются словесно не имеют точной количественной меры

механические характеристики (например, перемещение, скорость, ускорение) механические характеристики (например, перемещение, скорость, ускорение) биологические характеристики (сила тяги мышцы, время суммарной электрической активности мышцы).