Біомеханіка рухових дій

Transcript

1. Вінницький державний педагогічний 
 університет 
 імені Михайла Коцюбинського Кафедра теорії і методики спорту Навчальна дисципліна «Біомеханіка»
2. Питання до розгляду  1.Геометрія мас тіла людини.  2.Складові рухи в біокінематичному ланцюгу. 3.Сили в рухах людини.
3. Геометрією мас тіла людини 
 
 називають розподіл мас між ланками тіла і всередині ланки.
4. Геометрія мас тіла характеризується наступними показниками:  1) маса окремих ланок тіла;  2) положення центрів мас окремих ланок;  3) положення ЗЦВ тіла;  4) моменти інерції та інші характеристики
5. Маса окремих ланок тіла відносно ваги 
 усього тіла людини:  Кисті 1%  Передпліччя 2%  Плеча 3%  Голови 7%  Ступні 2%  Гомілки 5%  Стегна 12%  Тулуба 43%
6. Методи визначення положення ЗЦВ 
 тіла людини: 1) експериментальний (зважування людини в необхідній позі на стабілоплатформі) 2) розрахунковий
7. Розрахунковий шлях визначення положення ЗЦВ тіла людини включає визначення :  1) положення окремих ланок тіла;  2) маси окремих ланок тіла;  3) положення ЦМ окремих ланок тіла.
8. Теорема Варіньйона: Момент рівнодіючої сили відносно початку системи відліку дорівнює алгебраїчній сумі моментів складових сил відносно цієї ж системи відліку: ; 1 P x P x n i ci i c ∑ = ⋅ = . 1 P y P y n i ci i c ∑ = ⋅ =
9. МОМЕНТ ІНЕРЦІЇ ТІЛА – міра інертності тіла при обертальному русі. Відносно осі обертання він дорівнює сумі добутків усіх матеріальних точок тіла на квадрати їх відстаней від даної осі: I=∑m 1 ·r 1 2 (кг·м2). 
 РАДІУС ІНЕРЦІЇ ТІЛА – порівняльна міра інертності даного тіла відносно його різних осей. Він вимірюється коренем квадратним із відношення моменту інерції (I) (відносно даної осі) до маси тіла (m): R= І 𝑚 .
10. Рухи, які зумовлені рухами інших ланок тіла, називають складовими Розрізняють рухи :  1) переносні;  2) відносні;  3) результуючі.
11. Залежно від спрямування швидкостей рухи ланок тіла людини бувають:  Зворотно-обертальні (згинання-розгинання, супінація-пронація)  Зворотно-поступальні (лінійний рух кисті при обертальних рухах в ліктьовому та плечовому суглобах)  Коловий рух в кулястих суглобах
12. Дія сили розглядається не як причина руху,а як причина зміни руху
13. СТАТИЧНА СИЛА – сила, яка врівноважена іншою силою і викликає не прискорення, а тільки деформацію тіла. Силу, що діє статично, вимірюють силою, яка її врівноважує: Fст =Рвага 
 
 ДИНАМІЧНА СИЛА – сила, яка неврівноважена іншою силою. Вона викликає прискорення, а також деформацію тіла, до якого вона прикладена. 
 Визначають динамічну силу добутком маси тіла на його прискорення: Fдин = m · a
14. Динамічні сили розрізняють: 1) рушійні; 2) гальмівні; 3) відхиляючі; 4) зворотні.
15. Сили, які діють на тіло людини: 1) зовнішні (опора, снаряди, інші люди, середовище тощо) 2) внутрішні ( сила тяги м´язів, сила інерції ланок тіла, пружна деформація м ´язів, сила тертя між ланками тощо)
16. СИЛА ТЕРТЯ – міра протидії рухомому тілу, спрямованого за дотичною до взаємодіючих поверхонь. Визначається добутком нормального тиску на коефіцієнт тертя: Т=N·Ктер. (Н). 
 Розрізняють: Тертя ковзання Тертя кочення Тертя обертання
17. СИЛА ТЕРТЯ КОВЗАННЯ – вид тертя, коли одне тіло переміщується відносно іншого, не втрачаючи з ним контакту, тобто ковзає по ньому. Сила тертя в цьому випадку динамічна. Вимірюється ця сила коефіцієнтом тертя. Механізм тертя ковзання пояснюється зщепленням нерівностей поверхонь тіл між собою (механічна теорія), а також молекулярним зщепленням, коли гладкі поверхні забезпечують щільний контакт тіл (молекулярна теорія). 

18. СИЛА ТЕРТЯ КОЧЕННЯ – вид тертя, що проявляється при обертанні, коли точки дотику тіл увесь час змінюються. Механізм тертя кочення пояснюється деформацією тіл, які дотикаються. 
 
 СИЛА ТЕРТЯ ОБЕРТАННЯ – вид тертя, за якого між поверхнями тіл, що контактують, є нерухома точка. При цьому рух відбувається навколо цієї точки. 

19. СИЛА ТЕРТЯ СПОКОЮ – сила, що виникає на межі дотичних тіл при відсутності їх відносного руху. Сила тертя спокою спрямована за дотичною до поверхні дотичних тіл в сторону, протилежну силі F, і дорівнює їй за величиною: Fтр =–F (Н). 
 

20. ВИШТОВХУЮЧА СИЛА – сила, яка діє на занурене у воду тіло. Вона спрямована у протилежний бік силі тяжіння і за законом Архімеда дорівнює масі об’єму води, витісненої цим тілом. Якщо виштовхуюча сила більше сили тяжіння тіла, то тіло спливає. Якщо ж сила тяжіння тіла більше виштовхуючої сили, то воно тоне. 

21. СИЛА ІНЕРЦІЇ ЗОВНІШНЬОГО ТІЛА – міра дії на тіло людини з боку зовнішнього тіла, яке прискорюється людиною. Вона дорівнює масі прискорюваного тіла, помноженій на його прискорення. Сила інерції зовнішнього тіла при його прискоренні людиною спрямована в бік, протилежний прискоренню: Fін = ─m·a(Н).
22. СИЛА ПРУЖНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ – міра дії деформованого тіла на інші тіла, які викликають цю деформацію. Пружні сили залежать від властивостей деформованого тіла, а також вигляду і величини деформації: Fпр. =С·∆L (Н), де С – коефіцієнт пружності тіла, ∆L – деформація. 

23. СИЛА РЕАКЦІЇ ОПОРИ – міра протидії опори дії на неї тіла, що знаходиться з нею в контакті (у спокої або русі). Дорівнює силі дії тіла на опору, спрямована в протилежний бік і прикладена до цього тіла. Реакція опори – сила пасивна (реактивна). Вона не може самостійно викликати позитивні прискорення, але без неї, якщо немає опори, людина не може активно пересуватись. 

24. У разі, коли відштовхування від горизонтальної опори спрямоване не вертикально вгору, то й сила тиску на опору буде прикладена не під прямим кутом до її поверхні. Тоді реакція опори також не буде перпендикулярною до поверхні, її можна розкласти на нормальну та дотичну складові. Якщо дотичні поверхні рівні, без виступів, шипів тощо, то й дотична складова реакції опори і буде силою тертя. Рівнодійна нормальної та дотичної складових називається загальною (результуючою) реакцією опори: 

25. ЛОБОВИЙ ОПІР – сила, з якою середовище протидіє руху тіла відносно нього. Величина лобового опору залежить від поперечного перетину тіла, його обтічності, щільності та в’язкості середовища, а також відносної швидкості тіла: R x =S M C x pυ2; де R x – величина лобового опору; S M – площа найбільшого поперечного перетину тіла; C x – коефіцієнт лобового опору, який залежить від форми тіла (обтічності) і його орієнтації відносно напрямку руху в середовищі; p– щільність середовища; υ – відносна швидкість середовища і тіла.