Общие основы наземных локомоций
Описание основных локомоций как процессов перемещения тела в пространстве при помощи мышечных усилий человека. Изучение динамики передвижения биомеханической системы человека как самодвижущегося механизма как системы взаимодействия человека с опорой.
| Рубрика | Спорт и туризм |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.09.2020 |
| Размер файла | 599,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
ОБЩИЕ ОСНОВЫ НАЗЕМНЫХ ЛОКОМОЦИЙ
Введение
Все локомоции (locus - место; motio - перемещение) характеризуются перемещением тела в пространстве при помощи мышечных усилий человека или животного. Среди наземных перемещений наибольшее распространение имеют шагательные локомоции. К ним относятся перемещения относительно опоры без специальных приспособлений (ходьба, бег и прыжки, а также плавание), а также с механическими преобразователями движений (велосипед, гребля).
Для понимания взаимодействия человека с опорой необходимо разобрать общую динамику передвижения биомеханической системы человека как самодвижущегося механизма.
перемещение тело пространство мышечное усилие
Механизм отталкивания от опоры
Отталкивание от опоры выполняется путем:
· собственного отталкивания от опоры ногами (или ногой);
· маховых движений свободными конечностями и другими звеньями.
Эти движения тесно взаимосвязаны в едином двигательном действии - отталкивании от опоры (рис. 71). Основное уравнение, которое реализуется при этом - равенство действия и противодействия (III Закон Ньютона:F = - F). В случае отталкивания от опоры вес биозвеньев тела и сила инерции ускоряемых частей тела (динамический вес) действуют в направлении опоры. В свою очередь, со стороны опоры, в противоположном направлении, действует сила реакции опоры (R).
Для дальнейшего понимания механизма отталкивания от опоры необходимо напомнить о том, что движение тела совершается только за счет работы внешних сил (относительно тела). Если работа внешних и внутренних сил уравновешены, то тело находится в состоянии покоя. Для придания ему ускорения необходимо, чтобы рабочие силы (или их моменты) превышали эффект тормозящих сил (сил сопротивления). В случае отталкивания от опоры рабочими силами являются:
силы мышечных тяг;
сила инерции (маховые движения свободных звеньев тела).
Тормозящие силы это:
вес звеньев тела;
сила инерции при их ускорении.
Силы мышечных тяг толчковой ноги выпрямляют ее. Поскольку стопа фиксирована на опоре, голень и бедро передают ускоряющее воздействие отталкивания через таз остальным звеньям тела, и возникает его ускорение в направлении отталкивания. Чтобы ОЦМ тела изменил движение, необходимо (в соответствии с законом сохранения движения ЦМ системы) наличие внешней силы, приложенной к системе. Реакция опоры R при отталкивании как раз и является такой необходимой внешней силой.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
Рис. 71. Силы, действующие на тело человека во время отталкивания от опоры. Статический вес тела (Р) уравновешивается силой реакции опоры статической (Rc). При возникновении ускорения биозвеньев тела (а), направленного от опоры, в направлении опоры действует сила инерции. Она суммируется со статической реакцией опоры и служит внешней силой для отталкивания тела от опоры
При рассмотрении тела человека как системы подвижныхбиозвеньев, можно видеть, что мышцы крепятся на одном звене биопары, а другим концом фиксированы на другом. Таким образом, сила мышечной тяги для каждого ускоряемого звена, является необходимой внешней силой.
Таким образом, на тело при ходьбе или беге действуют сила тяжести, сила реакции опоры, сила инерции ускоряемых звеньев и сила сопротивления воздуха.
Кроме движения опорных звеньев тела в беге и ходьбе принимают участие и маховые звенья тела. Маховые движения при отталкивании от опоры представляют собой быстрые контрлатеральные движения свободных (незамкнутых на опору) звеньев тела в направлении совпадающем с отталкиванием опорной ноги.
Маховые движения при отталкивании обеспечивают:
перемещение ЦМ свободных звеньев в направлении отталкивания (при этом происходит и ускорение ОЦМ тела);
растяжение мышц антагонистов в фазе торможения, что обеспечивает удлинение времени действия силы тяги (здесь реализуется импульс силы - S = F· t).
Больший импульс дает выраженный прирост количества движения и большую скорость всей системы (тела человека).
Таким образом, в фазе разгона, с нарастанием скорости маховых звеньев, растет и скорость ОЦМ тела человека. Следовательно, чем выше скорость маховых звеньев, тем она больше сказывается на скорости ОЦМ тела.
В фазе торможения маховых звеньев (вектор ускорения направлен к опоре) возникает сила инерции, которая направлена против ускорения звеньев, то есть от опоры и, слагаясь с силой тяги мышц, способствует ускоренному отталкиванию от опоры.
Рекуперация энергии при выполнении локомоций
Основным вариантом рекуперации энергии при выполнении шагательных движений является использование энергии упругой деформации, накопленной в мышцах в предыдущих фазах двигательного действия. При упругой деформации мышц, их растягивании приложенными силами, кинетическая энергия заторможенных звеньев переходит в потенциальную энергию упруго деформированных мышц и сухожилий.
В том случае, когда кинетическая энергия больше, то накапливается и используется большая величина упругой энергии.
Биомеханические основы бега
Бег является ускоренной формой передвижения, которая характеризуется кратким подбрасыванием тела над опорой поочередно каждой ногой (Ч. Диллман). Согласно кинематической структуре цикл бегового шага имеет период опоры и период переноса. Их соотношение определяет ритм бега. Как правило, опорный период в два раза короче переносного. Наопоре реализуются две фазы: амортизация и отталкивание. В кинематическом плане их разграничивают по величине суставных углов опорной ноги (степень сгибания в коленном суставе и активность голеностопного). Период переноса состоит из четырех фаз: подъем, разгон, торможение и опускание.
Скорость, длина и частота шагов в беге
Скорость в шагательных движениях пропорциональна длине одиночного шага (L) и частоте их выполнения (T - темп). Следовательно, можно написать кинематическое уравнение любой локомоции шагательного типа: V = LT
У лучших бегунов-спринтеров длина одиночного шага составляет 210-220 см, а у стайеров - лишь немного меньше - 205 см. Что касается темпа движений, то здесь различия более выражены: 4,3 c-1 - в спринте и 2,8 c-1 - в беге на длинные дистанции. Как правило, увеличение скорости передвижения в беге зависит от обеих переменных (длины шага и их частоты). Однако, рост скорости бега после величины примерно 6 м/c, происходит в основном за счет прироста темпа (рис. 16).
Оптимизация кинематических параметров является важной задачей при совершенствовании техники этого вида локомоций. Скорость шагательных движений зависит от длины дистанции и подготовленности данного спортсмена. Этой величине скорости соответствуют оптимальные величины длины и частоты шагов. Они имеют индивидуальный характер, поскольку во многом зависят от пропорций тела.
Соотношение длительности разных частей бегового шага является результатом точного дозирования мышечных усилий: их своевременности, длительности, величины, а также быстроты их изменения. Наиболее четко определяемые показатели ритма - это соотношения длительности «опорного периода - переноса», «амортизации - отталкивание» (рис. 72).
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
Рис. 72. Пример ритмограммы бегового шага, как соотношение периодов переноса и опоры
Различные показатели ритма шагов раскрывают распределение усилий, позволяют выявить согласование усилий и самих движений, искать и находить оптимальные ритмы. Анализ показывает, что соотношение длительности периодов опоры и полета в беге составляет в среднем 1:2. Таким образом, время опоры почти в 2 раза короче, чем время полета.
В свою очередь каждый период бегового шага включает отдельные фазы. Так на опоре выделяют фазу амортизации и отталкивания. При беге с высокой скоростью фаза амортизации короче, что связано с более жесткой постановкой стопы на опору. В этом случае создаются лучшие условия для накопления энергии упругой деформации (с последующим ее использованием в фазу отталкивания).
Таким образом, можно заключить, что с увеличением дистанции, длительность опорного периода в основном изменяется за счет фазы амортизации. Если рассматривать эффективность индивидуальной техники бега, то можно выяснить, что ее совершенствование проявляется в укорочении фазы амортизации. Данные эффект способствует уменьшению потерь энергии упругой деформации (уменьшение релаксации) в опорной ноге.
Заданная скорость в ходьбе или беге может быть достигнута при различном сочетании длины и частоты шагов. Соответствующий график называется изоспидой; во всех точках этой кривой скорость одна и та же (рис. 73).
Рис. 73. Соотношение длины (горизонтальная ось) и частоты (вертикальная ось, темп) шагов в беге
Однако необходимо заметить, что энергетические затраты при разных сочетаниях длины и частоты шагов неодинаковы. При слишком коротких или очень длинных шагах (что соответствует недостаточной или чрезмерной силе отталкивания) энергозатраты на 1 м пути выше, чем при оптимальном (наиболее экономичном) сочетании длины и частоты шагов. Например, отклонение от оптимальной длины шага на 5% длины ноги, при беге со скоростью 3,8 м/с, увеличивает потребление кислорода в среднем на 0,2 мл/мин/кг (что составляет около 1 Дж на 1 м пути). Надо полагать, что это существенные затраты энергии.
Чтобы ответить на вопрос, почему от длины и частоты шагов зависит экономичность движений, нужно вспомнить, из каких составных частей складывается суммарная работа всех мышц. Слагаемыми работы мышц являются:
горизонтальная внешняя работа, или работа по изменению кинетической энергии (mv) тела в горизонтальном направлении (включая работу по преодолению внешних контактных сил - силы трения, силы сопротивления воздуха или воды);
вертикальная внешняя работа, или работа по изменению кинетической и потенциальной энергии тела в вертикальном направлении;
внутренняя работа, то есть работа по перемещению звеньев тела относительно ОЦМ (до 25% всех энергозатрат при беге);
работа внутренних органов (сердца, дыхательной мускулатуры и т.п.).
При беге, ходьбе, плавании и других циклических локомоциях полезной работой можно назвать только горизонтальную внешнюю работу. Остальные составляющие суммарной работы мышц сопряжены с непроизводительными затратами энергии. Чем они будут меньше, тем экономичнее движения (экономичность движений в самом общем виде оценивается отношением полезной работы к затраченной энергии). Важное значение для экономизации бега или ходьбы имеет:
устранение или уменьшение лишних движений;
ненужных сокращений мышц;
вертикальных колебаний тела.
Их постепенное устранение отчетливо наблюдается у детей в процессе роста и овладения ими двигательными навыками. То же самое наблюдается и при спортивной тренировке. Лишние движения, мало заметные при простом зрительном контроле, становятся явными при регистрации электрической активности мышц. Они проявляются в активизации мышц, не участвующих в выполнении данного движения. Например, при обучении гимнастическим упражнениям регистрируется высокая электрическая активность даже жевательных мышц. Размах вертикальных колебаний тела при беге относится к непроизводительным движениям, которым редко придают значение, поскольку каждое из них в отдельности требует немного усилий. Однако расчеты показывают, что суммарная вертикальная работа при беге или при ходьбе весьма велика. Например, в беге на дистанции 3000 м неподготовленный человек сделает примерно три тысячи шагов. Умножив это число на высоту подъема в каждом шаге (например, на 10 см), можно получить суммарную высоту подъема тела на высоту 300 м, что соответствует высоте 100-этажного здания. У высококвалифицированных бегунов на длинные дистанции вертикальные колебания ОЦТ не превышают 5 см.
Важным резервом экономичности движений является рекуперация энергии. Одно из проявлений рекуперации основано на упругих свойствах мышц и сухожилий. Энергия упругой деформации, накопленная в уступающей фазе движения при выполнении отрицательной работы (при растягивании мышц), используется затем при сокращении мышц. Тем самым уменьшаются метаболическиеэнергозатраты, и повышается экономичность движений. С механизмом рекуперации энергии связывают полученные в ряде исследований высокие значения коэффициента механической эффективности, равные 40-60% у человека и достигающие 76% у кенгуру. Эти цифры привлекают внимание в связи с тем, что максимальная эффективность мышечного сокращения не превышает 30%. Более того, считается, что при значении коэффициента общей механической эффективности больше 25% всегда используется энергия упругой деформации растянутых мышц.
Биомеханические основы ходьбы
Ходьба, как и бег, являются «фундаментальными» движениями человека. Анализ техники движений в ходьбе часто используются для изучения общих закономерностей циклических локомоций. Вместе с тем ходьба, как и скользящий шаг на лыжах и коньках, отличаются от прыжка и бега тем, что не имеет периодов полета. При ходьбе ОЦТ колеблется вертикально и горизонтально. Так как время опоры каждой ноги короче, чем время переноса, в каждом шаге возникает период двойной опоры (рис. 74).
Рис. 74. Фазы ходьбы (смена одноопорного и двухопорного положений)
Скорости при ходьбе таковы, что ходьба обычная - 1,7 м/сек (6 км/час). Спортивная ходьба - 4,65 м/сек (16,5 км/час). При этом длина одиночного шага составляет от 0,95 до 1,30 м, а темп шагов - от 3,20 до 3,80 с-1. При этом горизонтальная скорость (V) определяется как произведение длины одиночного шага (L) на темп или частоту шагов (T).
В спортивной ходьбе при большей скорости передвижения, чем в обычной ходьбе, период двойной опоры сокращено до минимума. С повышением частоты шагов спортивная ходьба может переходить в бег - двойная опора сменяется полетом. После того как стопа толчковой ноги отрывается от опоры, то опора осуществляется только на другую, ранее перенесенную ногу. В этом случае бывшая толчковая нога становится переносной и выносится вперед. До момента, пока носки стоп не поравняются, происходит задний шаг. Общий центр массы тела перемещается вперед по инерции, хотя возможно и некоторое его «подтягивание» за счет разгибания бедра опорной ноги и выносом переносной ноги вперед. Переносная нога, после того как носки стоп поравнялись (по горизонтали), выносится далее вперед к новому месту опоры. Это движение обозначается как передний шаг (табл. 4).
Таблица 4. Схема циклов, периодов и фаз в ходьбе
|
Цикл |
Двойной шаг |
||||||
|
Периоды |
Одиночная опора |
Двойная опора |
Одиночная опора |
Двойная опора |
|||
|
Фазы |
Задний шаг |
Передний шаг |
Переход опоры |
Задний шаг |
Передний шаг |
Переход опоры |
При его завершении продолжается активное разгибание бедра опорной (толчковой) ноги в тазобедренном суставе, за счет этого осуществляется наиболее энергичное продвижение тела вперед. Если взять для анализа вариант спортивной ходьбы, то здесь переносная нога ставится на опору и остается в течение всего времени опоры разогнутой или слегка согнутой в коленном суставе. Поэтому коленный сустав в отталкивании не участвует. Отталкивание от опоры выполняется за счет подошвенного сгибания стопы и поворота таза вперед в тазобедренном суставе опорной ноги. Далее осуществляется одиночная опора, которая сменяется постановкой стопы переносной ноги на опору (происходит реализация двойной опоры). Затем начинается отрыв стопы толчковой ноги от опоры. С началом опоры на другую ногу происходит амортизация, торможение тела при движении его к опоре. Постепенное торможение осуществляется вследствие уступающей работы мышц-разгибателей стопы (опускание носка на опору) и мышц, отводящих таз в тазобедренном суставе этой ноги (опускание таза вниз). Амортизация с торможением по вертикали неминуемо сопровождается и некоторым торможением по горизонтали.
Что касается маховых движений рук при ходьбе, то они обе совершают уравновешивающие движения с большим размахом, сопровождая повороты верхней части туловища навстречу поворотам таза.
Поскольку основным динамическим уравнением наземных локомоций является уравнение третьего закона Ньютона (F= -F), то силы действия ног на опору отображают всю совокупность внутренних и внешних сил, действующих на тело человека. Покрытие беговой дорожки и материал, из которого изготовлена обувь, тоже могут сказываться на величине силы действия на опору. Разница в величине вертикальной составляющей опорной реакции при ходьбе в обуви с жесткой подошвой и подошвой из эластичного материала может достигать 350 Н. Упруго-эластичное покрытие дорожки и обувь, обладающая амортизационными свойствами, делают технику ходьбы и бега в большей степени соответствующей критерию комфортабельности. Тем самым уменьшается механическая нагрузка на суставы и, особенно на межпозвоночные диски.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
Рис. 75. Движения таза при ходьбе (вид «сверху») а - увеличение длины шага за счет поворота таза
Для оптимизации ходьбы прежде всего необходимо свести к минимуму непроизводительные энергозатраты путем выбора оптимальной скорости, длины шага и темпа, а также снижения вертикальных и поперечных колебаний ОЦМ. Для устранения непроизводительных перемещений тела целесообразно использовать повороты таза (рис. 75).
Благодаря поворотам таза, не только уменьшаются вертикальные и боковые колебания тела, но также удлиняется шаг и ускоряется постановка ноги на опору. При ходьбе и беге человек затрачивает энергию не только на горизонтальные, но на вертикальные и поперечные движения общего центра масс. В зависимости от фазы цикла движений, величина кинетической и потенциальной энергии тела изменяется. Характер этих изменений в ходьбе и беге принципиально различен. Кинетическая и потенциальная энергия в ходьбе изменяются в противофазе; например, в момент постановки ноги на опору максимум кинетической энергии совпадает с минимумом потенциальной, а в беге - синфазно (например, в высшей точке полета максимум кинетической энергии, совпадает с максимумом потенциальной). Следовательно, при ходьбе происходит особый вид рекуперации энергии. Здесь осуществляется переход части кинетической энергии в потенциальную энергию гравитации и обратно, а при беге этот вид рекуперации практически отсутствует. Зато при беге значительно более выражен другой вид рекуперации, когда кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию сокращающихся мышц, действующих подобно пружине.
Как правило, энергозатраты на 1 м пути при ходьбе меньше, чем при беге. При высоких скоростях бег экономичнее ходьбы. Зона, где более выгоден бег, отделена от зоны, где энергетически эффективней ходьба. Она называется граничной скоростью. Величина последней определяется числом Фруда (Ф), которое можно вычислить как:
Ф = V2/hg,
где - g - ускорение земного тяготения (м с-2), V - скорость передвижения человека (м с-1), h - высота ОЦМ над опорой в основной стойке (м). Если число Фруда меньше единицы (Ф<1), то энергетически более выгодна ходьба, а при Ф>1 выгоднее бег.
Биомеханические основы передвижения на лыжах
В лыжных гонках двигательными задачами, являются: обеспечение оптимальных скоростей передвижения на равнинных участках дистанции, подъемах и спусках, позволяющих показать наилучший возможный результат. В значительной степени эти же задачи остаются в силе для гонок в биатлоне и двоеборье. Однако в биатлоне добавляется еще задача обеспечения состояния организма, которое позволяет вести точную прицельную стрельбу по мишеням. Точность движений необходима на трассах гонки и в других видах лыжного спорта. Она имеет особенно большое значение в горнолыжных видах, где требуется прохождение различных участков трассы на большой скорости. Таким образом, во всех видах лыжного спорта необходимо решение задачи оптимальной скорости (по величине и направлению) и требуемой точности двигательных действий. Поскольку решение этих задач связано с эффективностью и точностью работы мышц, то важной задачей становится управление движениями лыжника в переменных условиях. Для выполнения двигательной задачи лыжник использует множество элементарных двигательных действий, объединенных в целостную систему. В ней все ее составные части (элементы) взаимодействуют друг с другом, оказываются взаимосвязанными. Именно, благодаря этим - системным связям достигается высокая эффективность техники лыжных ходов и достижение поставленной цели. Однако при формировании техники движения, организации управления движениями, в большей или меньшей степени, проявляются и взаимные помехи (рассогласованность работы мышц, сбивающие внутренние реактивные силы). Вследствие механического взаимодействия тела лыжника с его окружением (снег, воздух, лыжи и др.) возникают внешние силы: инерции внешних тел, проявление статического и динамического веса тела, реакции опоры, трения, сопротивления воздуха.
Важной внешней силой при движении лыжника является сила тяжести. Она направлена вертикально и считается приложенной к общему центру тяжести (ОЦТ). При отсутствии опоры (полет в прыжке с трамплина) она обусловливает свободное падение вниз. При нахождении на нижней опоре эта сила создает давления на опору (рис. 76). Когда тело имеет ускорение по вертикали (вниз или вверх), то его сила инерции прибавляется к силе тяжести тела или вычитается из нее. Сила тяжести тела лыжника на равнине прижимает лыжи к снегу и влияет на величину силы трения; на склонах она может быть разложена на составляющие: перпендикулярную к склону (нормальная, прижимающая) и на параллельную склону (касательная; при подъеме - срывающая, при спуске - скатывающая). С увеличением крутизны склона нормальная составляющая заметно уменьшается, а касательная существенно возрастает. Поскольку силу тяжести и статический вес невозможно изменить, то приходится считаться с их действием. При этом ни использовать их лучше, ни уменьшить их вредное влияние невозможно. Иное дело динамический вес, зависящий и от сил инерции.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
Рис. 76. Действие силы тяжести (G), направленной к опоре и дополнительно силы инерции (Fин.), при ускорении (a) тела лыжника от опоры вверх
Как противодействие весу тела и силам инерции, приложенным к опоре, имеются реакции опоры, равные силе действия на опору по величине и противоположные ей по направлению. Статическая реакция опоры равна статическому весу тела и на равнине в состоянии покоя вертикальна. Динамическая реакция опоры обусловлена динамическим весом (статическим весом Р и вертикальной составляющей силы инерции Fин.) она больше или меньше статического веса и на равнине вертикальна.
Необходимо заметить, что силы инерции (Fин = - ma) тел (при разгоне тел, обладающих реальной массой, например, ботинки, лыжи, палки) и частей тела лыжника возникают при их ускорении, т.е. тогда, когда их скорости увеличиваются, уменьшаются, изменяется их направление. Ускорения часто встречаются в реальных движениях; их нет только при прямолинейном и равномерном движении, а также в состоянии покоя. Следовательно, силы инерции при движении лыжника действуют практически всегда. Таким образом, внешние силы инерции (внешних тел), возникающие, когда изменяется скорость (возникает ускорение) этих тел, и внутренние - при относительном изменении скорости частей тела. Сама по себе величина силы инерции (Fин.) равна произведению массы тела (m), имеющего ускорение, и самого ускорения (a). Сила инерции направлена противоположно ускорению. Она приложена к тому телу, которое, вызывает ускорение (так называемая «реальная» сила инерции). Сила инерции может проявляется в конкретных движениях лыжника, например, при махах руками. При этом маховые движения (рукой, туловищем, ногой), направленные от опоры во время отталкивания при разгоне конечностей и туловища, вызывают силы инерции, направленные к опоре. Действие такое же, как при движениях собственно отталкивания. Маховые движения способствуют большему напряжению мышц ног и рук, выполняющих отталкивание, а также лучшему сцеплению лыжи со снегом). Это особенно важно в технике классических ходов. Замедление скольжения (бугор, выкат, трение в свободном скольжении и др.) при отрицательном ускорении вызывает силы инерции тела лыжника, направленные вперед. Силы инерции поворота при изменении направления скольжения. Они направлены в сторону, противоположную центростремительному ускорению. Рассматриваемые как «фиктивные», они объясняют динамическое равновесие в положении наклона, поддерживают тело в наклоне, в то время как сила тяжести направлена на его опрокидывание внутрь дуги поворота.
Сила трения лыжи по снегу возникает как противодействие снега, приложенное к лыже. При действии лыжи на снег по касательной к его поверхности сила трения направлена на равнине вдоль лыжи, на гладком склоне - вдоль нее и поперек ее продольной оси. Сила трения статическая (сила трения сцепления), также зависит от нормального давления (P) лыжи на снег (Fт = kP). Однако в отличие от трения скольжения сила трения сцепления зависит и от «сдвигающей» силы (Fs). Эта сила, приложенная к лыже в покое, направлена на то, чтобы сдвинуть лыжу с места. Она равна силе трения сцепления и не может быть в состоянии покоя больше той, которая рассчитывается по приведенным формулам. Если нет сдвигающей силы, то в этот момент нет и силы трения сцепления. Когда сдвигающая сила больше силы трения сцепления, то лыжа срывается с лыжни, поэтому коэффициент сцепления позволяет определить только предельную силу сцепления (Fys), т.е. силу, больше которой в данных условиях быть не может.
Коэффициент сцепления определяет также и предельный угол, под которым может быть приложена сила к лыжне, чтобы не произошел срыв лыжи со снега (отдача). Он равен углу, образованному общей реакцией опоры и ее нормальной составляющей. Этот угол называется углом трения. Любая по величине сила, приложенная в пределах этого угла, не вызовет срыва лыжи. Кстати сказать, угол трения равен предельному углу наклона склона подъема, на котором сила сцепления удерживает лыжу при данном коэффициенте сцепления.
Угол трения
Реакция идеально гладкой поверхности, направлена по нормали к поверхности. На шероховатой поверхности могут возникать силы трения скольжения. Поэтому реакцию шероховатой поверхности представим в виде двух составляющих: нормальной реакции N (равна по модулю силе нормального давления) и перпендикулярной ей силы трения F.
Полная реакция R=N + F всегда отклонена от нормали к поверхности на некоторый угол a. На рисунке видно, что tga = F/N.Если тело лежит на горизонтальной шероховатой поверхности и на него не действуют никакие внешние силы, кроме силы тяжести, то F = 0, а полная реакция R = N и перпендикулярна опорной поверхности (рис. 77).
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
Рис. 77. Угол трения и взаимодействие сил при расположении тел на горизонтальной поверхности (обозначения в тексте)
Приложив к телу силу F1, мы стремимся вызвать его движение, но оно не происходит, так как возникает сила трения F= - F1, причем F<Fmax. С увеличением силы F1 будет возрастать и сила F. Наконец, при F1= Fmax наступит предельное состояние равновесия, при котором полная реакция R отклонится от вертикали на угол amax, называемый углом трения. Обозначив его через, получим tg = Fmax/N = f. Тангенс угла трения равняется коэффициенту трения. Полная реакция неидеальной связи при равновесии имеет направление в пределах угла трения.
Приведенные объяснения не учитывают влияние площади опоры, скорости скольжения, толщину слоя водяной пленки между лыжей и лыжней и др. Поэтому они дают лишь общую основу понимания сил трения.
Улучшение сцепления лыжи со снегом достигается применением мази с высоким коэффициентом сцепления. Тогда лыжа хорошо «держит» и на равнинной лыжне, и на подъемах. При одной и той же мази лыжник может улучшить сцепление, увеличивая нормальное давление. Для этого необходимо делать маховые движения с направлением вверх, с более значительным ускорением, использовать в лыжных ходах ускорение движения туловища по вертикали, прижимающее лыжу к лыжне при отталкивании. С другой стороны, улучшение скольжения обеспечивается подбором мази с низким коэффициентом скольжения. Кроме того, необходимо не допускать при скольжении увеличения сил инерции, направленных вниз, прижимающих лыжу к снегу. Следует, наоборот, создавать силы инерции, снижающие давление на лыжу (отталкивание на «взлет»). Следовательно, во время скольжения ускорение тела лыжника нужно направлять не вверх, а вниз.
Вредное влияние сил трения всегда проявляется при скольжении лыжи. Оно замедляет скольжение. В лыжных ходах следует применять меры по снижению силы трения скольжения и, кроме того, не скользить по инерции слишком долго. Чтобы избежать больших потерь скорости при плохом скольжении, лучше уменьшить длину шага (L), тогда длительность его сократится, темп (T) повысится и, следовательно, можно будет поддержать оптимальную скорость Выигрыш от повышения частоты шагов должен быть больше, чем проигрыш от их укорочения. Значит, надо при этом отталкиваться сильнее, чтобы скорость была выше, и компенсировать потери на длине шага. Особенно это относится к преодолению подъемов, где срывающая составляющая силы тяжести тела замедляет продвижение.
Силы сопротивления воздушной среды возникают при относительном движении лыжника и воздуха. Величина этих сил зависит в основном от сопротивления формы тела лыжника и сопротивления трения между его телом и воздухом. Лобовое сопротивление (R, от англ. rйsistance - сопротивление) зависит от площади наибольшего поперечного сечения тела (Sx), перпендикулярного к потоку воздуха, плотности воздуха (), квадрата относительной скорости лыжника и воздуха (V), а также коэффициента лобового сопротивления (G). Таким образом, величина лобового сопротивления (Rx) = SхСхV2. Коэффициент лобового сопротивления учитывает форму тела (его обтекаемость) и его ориентацию относительно потока воздуха - показатели, от которых зависит, насколько воздух уплотняется впереди тела лыжника и разрежается позади. Когда тело лыжника на большой скорости расположено под углом к направлению потока воздуха, возникает еще подъемная сила (Ry). Она зависит от тех же факторов, что и лобовое сопротивление. Коэффициент подъемной силы отражает влияние позы лыжника и расположения тела относительно потока воздуха (угол атаки).
Полезное использование сопротивления воздуха более всего существенно в прыжках на лыжах в фазе полета. Лыжник, изменяя позу и расположение тела в полете, уменьшает лобовое сопротивление и увеличивает подъемную силу. В лыжных гонках возможно использование возрастающего лобового сопротивления воздуха, при переходе в более высокую стойку, для притормаживания на опасных спусках.
Вредное влияние сил сопротивления воздуха всегда проявляется при движении лыжника против потока воздуха. Однако, когда поверхность движущихся частей тела невелика или скорости малы (например, рывок туловищем вверх при отталкивании ногой), сопротивление воздуха ничтожно. Более всего оно сказывается при больших скоростях. Здесь необходимы меры, снижающие сопротивление воздуха. Так, если лыжник на спуске сменит высокую стойку на низкую, то лобовое сопротивление уменьшится почти в 3 раза. Этой же цели служит аэродинамическая обтекаемая стойка в скоростном спуске. Если же попутный ветер имеет скорость, одинаковую со скоростью лыжника, то сопротивление воздуха исчезает. При сильном попутном ветре (скорость воздуха больше, чем лыжника) поток воздуха служит уже не тормозящей, а движущей силой.
Действие внутренних сил (относительно тела лыжника)
Силы мышечных тяг служат главной силой в движениях лыжника. В основе сокращения мышц лежит переход химической энергии в механическую, потенциальную энергию напряжения. Кроме того, если мышца, растягиваясь в уступающей работе, тормозит движение, то кинетическая энергия тормозимого звена переходит в потенциальную энергию упругой деформации мышцы. Энергия напряженной мышцы обусловливает силу ее тяги. Сила тяги либо разгоняет звено, либо, встречая равное сопротивление, фиксирует его в суставе, либо при преодолевающей тяге других сил (в том числе и мышечных) уступает, тормозит его. Эффективное использование работы мышц заключается в своевременном их включении в работу для преодолевающей, фиксирующей и уступающей работы и в своевременном их выключении. Последняя встречается во всех движениях, регулируя их направление и быстроту (вектор скорости: его направление и величину). Без уступающей регулирующей работы мышц-антагонистов невозможно управление никакими точными движениями. Кроме управляющей роли, которая служит ведущей в спусках (горнолыжные виды) и в полете (прыжки с трамплина), преодолевающая работа мышц является единственным источником движения на равнине и подъемах. Сокращение мышц эффективнее и экономичнее, если перед преодолевающей работой мышца была растянута в произвольном движении и «заряжена» упругой энергией (подседание перед отталкиванием ногой). Так осуществляется управляющая и движущая роль работы мышц. Следует учитывать, что внешние силы в ряде случаев тоже играют роль движущих сил (силы тяжести на спуске, при разгоне на трамплине), и нужно умело их использовать. Вместе с тем возможно проявление и негативного влияние мышечных сил. При управлении движениями это проявляется в виде ошибок или погрешностей техники движений спортсмена. Кроме того, несвоевременное, а также ненужное напряжение мышц-антагонистов ведет к двойной потере энергии как в самих тормозящих мышцах, так и в тех, чьей преодолевающей работе они мешают.
Основа техники классических ходов
Задача отталкивания лыжами заключается в увеличении скорости передвижения лыжника от места опоры лыжи. При этом либо лыжа закреплена неподвижно на лыжне (сцепление со снегом) - это происходит в лыжных ходах, при подъемах и поворотах на месте, либо лыжа скользит - в прыжках на лыжах с трамплина, в поворотах в движении. Во всех случаях вследствие выпрямления ранее согнутой ноги возникают две силы: движущая, приложенная к туловищу, и уравновешивающая - равная ей и направленная противоположно, приложенная к стопе. Движущая сила за вычетом тормозящих сил (сил тяжести) вызывает ускорение вышерасположенных частей тела лыжника. Уравновешивающая сила совместно с реакцией опоры фиксирует стопу с лыжей, обеспечивает опору. Так выполняется отталкивание ногами. Выпрямление ноги (ног) согласуется с одновременными маховыми движениями руки (рук), туловища, а также маховой ноги в направлении движения от опоры. При ускорении маховых частей тела возникают силы инерции, которые направлены противоположно ускорениям и передаются через нижележащие части тела на стопу, прижимают лыжу к снегу, усиливают напряжение мышц толчковой ноги. Отталкивание ногой и маховые движения составляют отталкивание лыжей. При этом продвигается в направлении отталкивания и махов общий центр масс (ОЦМ) тела лыжника, увеличивается его скорость, больше напрягаются мышцы толчковой ноги. Ускоренные маховые движения усиливают отталкивание ногой, а также увеличивают путь ускоренного движения центра массы (ЦМ) тела и его скорость. Именно поэтому маховые движения так важны в отталкивании лыжника-гонщика.
Задача отталкивания палками (одновременно или попеременно) заключается в увеличении скорости скользящих лыж (лыжи), перемещении лыжника вперед над скользящей или останавливающейся лыжей (перекат), а также «снимание» веса тела с лыжи (облегчение). Чтобы ускорить скольжение лыжи, необходимо создать условия для передачи усилий с палки на лыжу: выдвинуть стопу (стопы) вперед, чтобы предупредить преждевременный перекат и амортизацию (потерю энергии); блокировать (зафиксировать) суставы, напрягая мышцы в цепи звеньев тела от кисти до стопы (жесткая передача); направить отталкивание палкой строго назад-вниз, параллельно лыжне, без поперечных отклонений.
Задача свободного скольжения - сохранить, а при необходимости и возможности увеличить скорость лыжника на скользящей лыже (лыжах), когда невозможно использовать в это время отталкивание. При любом скольжении всегда есть тормозящие силы - трение лыж по снегу и сопротивление воздуха; при подъеме на склон - силы тяжести тела лыжника и инвентаря. Задача сводится к уменьшению тормозящих сил. Необходимо стремиться, где это возможно, не увеличивать давление в свободном скольжении, следовательно, не делать движения с ускорением, направленным от опоры. Тогда силы инерции не будут приплюсовываться к весу тела лыжника и тем самым не увеличивают давление на опору (скользящую лыжу или лыжи). Приотталкивание палками наоборот, целесообразно иметь ускорения частей тела, направленные к опоре; тогда их силы инерции будут вычитаться из веса тела, уменьшать нормальное давление. Так, замедляющиеся маховые движения рук, ног и туловища вверх в попеременном двухшажном ходе создают разгрузку, уменьшают давление на скользящую лыжу. Давление же этих частей тела с ускорением, направленным от опоры, создают перегрузку, уменьшают скорость скользящей лыжи.
Выполнение поворотов на лыжах необходимо для того, чтобыизменить направление движения лыж. Для этого необходима центростремительная сила, направленная к центру дуги поворота. Эта сила - реакция опоры (снега) на приложенную к ней центробежную силу (силу инерции) тела лыжника. Такие силы действуют в течение движения по дуге поворота: центростремительная сила приложена к лыжам, центробежная - к снегу. Можно описать движение по дуге иначе, перенеся обе эти силы к центру масс тела лыжника. Тогда центростремительная сила объясняет причину центростремительного ускорения. Центробежная сила уравновешивает действие силы тяжести, наклоняющей лыжника внутрь поворота; создается динамическое равновесие, нет ни падения внутрь, ни опрокидывания наружу. Величина этих сил (они количественно равны) зависит от массы тела, линейной скорости тела в движении по дуге и радиуса поворота. Следовательно, чем круче поворот (короче радиус) и больше масса, тем в большей степени проявляется увеличение сил, прямо пропорционально квадрату скорости. Для начала входа в поворот необходима пара сил. Она создается или рулением (упор, ножницы), или постановкой обеих лыж под углом к направлению скорости (поворот на параллельных лыжах).
Основы биомеханики коньковых ходов
Коньковые способы передвижения широко используются с 1981 г., когда финский лыжник Сиитонен, которому тогда было уже за 40, впервые применил его в соревнованиях (в гонке на 55 км) и выиграл. Лыжи оригинальной конструкции (пластиковые, с металлическими вставками и т.п.) и современные способы подготовки трассы позволяют реализовать преимущества этого хода в скорости, а при равной с классическими ходами скорости - в экономичности. В коньковых способах отталкивание осуществляется скользящей лыжей. При этом практически не играет роли коэффициент сцепления лыжи со снегом. Сила отталкивания уменьшена, а время отталкивания увеличено (около 50% от длительности шага). В результате увеличивается импульс силы (Si = Fdt), от которой зависит эффективность отталкивания ногой. К числу наиболее распространенных вариантов конькового хода относятся: одновременный полуконьковый ход (на одно отталкивание руками приходится одно отталкивание ногой), коньковый одновременный двухшажный ход (в цикл хода включаются одновременное отталкивание палками и два шага), коньковый одновременный одношажный ход (одновременное отталкивание обеими руками на каждое отталкивание ногой), коньковый попеременный ход (на каждое отталкивание рукой следует отталкивание одноименной ногой). Схематическое изображение перечисленных способов передвижения представлено на рис. 78.
При хороших условиях скольжения на равнине при передвижении одновременным полуконьковым ходом длина шага у мужчин составляет 6,5-7,5 м, а у женщин - 5,5-6,7 м. В коньковом одновременном двухшажном ходе длина шага несколько больше - у мужчин 7-8 м. На подъемах крутизной 5° при передвижении коньковым попеременным ходом длина шага может составлять 4-5 м, а на подъеме 10° - 2,7-3,2 м.
Преимущество конькового хода перед классическими по скорости достигает в среднем 15-20%. Крутизна подъема 8-9° при хороших условиях скольжения является граничной, когда возможности ходов уравниваются. При сравнении классических и коньковых ходов можно заключить, что на более крутых участках выигрышнее подъем скользящим и ступающим шагом, тогда как - на более пологих - коньковым.
При движении на лыжника действуют те же силы, что и на тело бегуна, и, кроме того, сила трения скольжения. Как было сказано выше, ее величина равна произведению коэффициента трения скольжения на нормальную (перпендикулярную к лыжне) составляющую силы давления лыжи на снег. Чем меньше коэффициент трения скольжения, тем длиннее шаг и выше скорость при тех же энергозатратах. Для уменьшения коэффициента трения используются лыжные мази. Выбор мази зависит от температуры и состояния лыжни.
Рис. 78. Схематическое изображение различных коньковых способов передвижения на лыжах (вид сверху): А -- полуконьковый одновременный ход; В -- коньковый одновременный двухшажный ход; В -- коньковый одновременный одношажный ход; Г -- коньковый попеременный ход. Условные обозначения: пунктиром показано перемещение общего центра масс; направление движения (цит. по А. В. Кондрашову)
При правильном подборе мази (что до сих пор является своеобразным искусством) коэффициент трения удается снизить до 0,02--0,04. Силы действия лыжи и палки на снег увеличиваются по мере увеличения скорости и крутизны подъема. Кроме того, величина силы отталкивания зависит от квалификации лыжника. Величина вертикальной составляющей силы отталкивания ногой колеблется в пределах 1100--1500 Н, а горизонтальной составляющей - 100-180 Н. Сила отталкивания ногой мало различается в классических ходах (одновременном и попеременном). В коньковых способах передвижения сила отталкивания ногой составляет: под носком ботинка - 600 Н, под каблуком - 380 Н (вертикальная составляющая), горизонтальная составляющая - около 200 Н.Энергетические затраты при передвижении у лыжника зависят от длины дистанции (табл. 5).Исходя из продолжительности работы, гонки на лыжах относятся к зоне большой (5 и 10 км) и умеренной (15, 20, 30, 50, 70 км и более) относительной мощности. Однако в связи с резкой пересеченностью современных трасс правильнее характеризовать гонки на лыжах как работу переменной мощности.
Таблица 5. Разные варианты энергообеспечения передвижения на лыжах на соревновательных дистанциях от 5 до 50 км и более (цит.По В.Л. Уткину, 1989)
|
Показатели энергообеспечения движений лыжника |
Путь, проходимый лыжником (длина соревновательной дистанции, км) |
||||
|
Дистанции, км |
5-10 |
15-20 |
30-50 |
Более 50 км |
|
|
1. Аэробное энергообеспечение движений, % |
70-80 |
80-90 |
90-95 |
95-100 |
|
|
2. Анаэробное энергообеспечение, % |
20-30 |
10-20 |
5-10 |
0-5 |
|
|
3. Фактическое потребление О2, относительно величины МПК, % |
95-100 |
85-95 |
85-95 |
95-100 |
|
|
4. Лактат в периферической крови, мМ |
12-14 |
10-12 |
5-9 |
3-5 |
Передвижение на лыжах еще более чем бег требует экономии энергии, поскольку лыжник выполняет мышечную работу несколько десятков минут или даже несколько часов подряд. Поэтому для передвижения на лыжах найдены возрастные стандарты наиболее экономичной и пороговой (соответствующей анаэробному порогу) скорости, а также наиболее экономичные сочетания длины и частоты шагов (на примере классических ходов; рис. 79, 80).
Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при снижении физической работоспособности человека, а также при усложнении условий передвижения на лыжах (увеличении крутизны подъема, коэффициента трения скольжения и т.д.) оптимальная скорость и оптимальная длина шага уменьшаются, а оптимальный темп увеличивается.
Рис. 79. Соотношение скорости передвижения и длины одиночного шага:на примере двухшажного попеременного классического хода
Рис. 80. Соотношение скорости передвижения и частоты шагов (темп движений):на примере двухшажного попеременного классического хода
Наиболее распространенным в коньковом стиле является одновременный двухшажный коньковый ход. Данным ходом лыжник может пользоваться при любых условиях скольжения, как на равнинных участках, так и на подъёмах малой и средней крутизны. Длина цикла или «шаг» лыжника в среднем составляет от 3,5 до 8,5 м, средняя скорость в нём - 3,5-7,0 м/с. Темп - 40-75 циклов в минуту. Сам же цикл хода состоит из двух скользящих коньковых шагов и одного отталкивания палками. Причём, первый и второй шаг неравнозначны по длине, продолжительности и скорости. Надо помнить, что первый шаг является как бы подготовительным ко второму, самому ключевому шагу, в котором лыжник отталкивается другой ногой и руками почти одновременно. Рассмотрим всё это более подробно на примере спортсмена, преодолевающего подъём в 7 градусов. Для более полного раскрытия «секретов» хода разделим его цикл на шесть фаз.
Фаза 1 - свободное одноопорное скольжение на левой лыже - длится с окончания отталкивания правой ногой до выведения маховой (правой) ноги вперёд в сторону и начала разгибания левой ноги. Продолжительность фазы - 0,2-0,45 с. Опорная (левая) нога в начале свободного одноопорного скольжения согнута в коленном суставе - под углом 110-115°, в тазобедренном - под углом до 90-95°. Туловище лыжника наклонено к горизонту под углом 45-52є. Во время скольжения на плоско поставленной левой лыже под углом 16-22° к направлению движения лыжник плавно разгибает опорную ногу в коленном суставе на 30-35°, в тазобедренном - на 45-50°, туловище выпрямляет на 8-10°. Разгибание опорной левой ноги позволяет значительно уменьшить статическое напряжение мышц этой ноги при скольжении. Выполнив подготовительные движения, лыжник перемещает проекцию центра масс тяжести из положения сзади - сбоку по отношению к опоре на переднюю часть стопы и группируется, чтобы эффективно оттолкнуться ногой. При этом он сгибает опорную ногу в голеностопном суставе на 8-11°. В отличие от классических способов передвижения, палки втыкаются в снег не одновременно, а с несимметричным наклоном, руки при этом имеют различный угол сгибания в локтевых и плечевых суставах. Такой «неклассической» постановке палок на опору препятствует отведённая в сторону опорная (левая) лыжа. Из-за этого одноимённая с опорной ногой рука, значительно больше выпрямленная в локтевом суставе, втыкает палку под более острым углом и, как правило, несколько раньше другой. Лыжник вынужден очень широко расставлять палки (расстояние между «лапками» 1,0-1,3 м), больше наклоняя внутрь одноимённую с опорной ногой палку. Да и кисти рук вначале отталкивания занимают явно разновысокое положение.
Фаза 2 - одноопорное скольжение на левой лыже с одновременным отталкиванием левой ногой - начинается с отведения маховой (правой) ноги вперёд - в сторону и продолжается до постановки левой палки на опору. Длительность фазы - 0,12-0,22 с. После подготовительных движений в предыдущей фазе лыжник выполняет технические действия, способствующие увеличению скорости. Отталкивается он, активно разгибая левую ногу в коленном и тазобедренном суставах. Пятка стопы при этом прижата к лыже. Правой ногой лыжник делает энергичный мах вперёд с отведением. Вынос левой руки вперёд - вверх и сгибание её в локтевом суставе под углом 90-100° он заканчивает с постановкой палки на снег почти под прямым углом. Правая рука его, несколько отставая, от левой руки, продолжает движение вперёд-вверх.
Фаза 3-я - скольжение с отталкиванием левой ногой и руками - начинается с постановки левой палки на опору и заканчивается отрывом левой лыжи от снега. Продолжительность фазы - 0,03-0,18 с. В начале фазы лыжник скользит на левой лыже и отталкивается левыми ногой и рукой. На пологих подъёмах левая палка и правая лыжа одновременно ставятся на снег. С середины этой фазы лыжник начинает скользить на двух лыжах (двухопорное скольжение) и продолжает отталкиваться левой ногой и одноимённой рукой. С перемещением массы тела с левой (толчковой) ноги на правую (опорную) ногу возникают благоприятные условия для эффективного завершения отталкивания: уменьшается вертикальная сила отталкивания и снижается нагрузка на мышцы, удерживающие массу тела на толчковой ноге, поскольку значительная часть массы тела переносится на опорную ногу и создаётся возможность быстрого отталкивания. Заканчивается отталкивание левой ногой разгибанием её преимущественно в голеностопном суставе, масса тела при этом переносится на опорную (правую) ногу, согнутую в коленном суставе под углом 114-120°, в тазобедренном - под углом 96-108°. Туловище лыжника наклонено в этот момент под углом 38-45°.
Фаза 4 - скольжение на правой лыже с одновременным отталкиванием руками - начинается с отрыва левой лыжи от снега и продолжается до выведения маховой (левой) ноги вперёд - в сторону. Длительность фазы - 0,18-0,34 с. Лыжник продолжает активно наклонять туловище и разгибать руки в локтевых и плечевых суставах. При отталкивании руками спортсмен подседает на опорной ноге, сгибая её в коленном суставе до 103-108°, в тазобедренном - до 85-93°. Благодаря этому, уменьшается давление массы тела на скользящую лыжу и облегчает отталкивание руками. Во время скольжения на правой лыже гонщик подтягивает левую ногу к опорной ноге, сгибая её в коленном суставе. Проекция центра массы тела лыжника из положения сзади - сбоку по отношению к опоре перемещается на переднюю часть стопы. Голень при этом наклоняется вперёд на 8-10°. Перед отталкиванием лыжник группируется.
...Подобные документы
Анатомо-физиологические аспекты зрительной системы. Этиология, патогенез, классификация нарушений зрения. Методы и средства, используемые в адаптивно-физическом воспитании для детей с нарушением зрения. Развитие физических качеств и основных локомоций.
курсовая работа [224,1 K], добавлен 27.09.2014Физические тренировки – эффективный способ борьбы с гипокинезией, гиподинамией и их последствиями. Повышение обменных процессов в организме человека с помощью активных занятий физической культурой и спортом. Влияние внешней среды на организм человека.
реферат [34,2 K], добавлен 24.12.2011Общая физиологическая характеристика вегетативной нервной системы человека. Рефлекторна деятельность, роль гипоталамуса, ретикулярной формации в формировании вегетативных рефлексов. Функционирование вегетативной нервной системы при интенсивных нагрузках.
контрольная работа [29,7 K], добавлен 19.08.2010Исследование условий устойчивости равновесия на примере однородного тела цилиндрической формы. Зависимость величины критического угла тела от его геометрии. Расчет высоты положения общего центра тяжести вертикально стоящего человека с помощью числа Фидия.
реферат [604,7 K], добавлен 28.06.2015Движение как мощный стимулятор катаболических процессов в организме человека. Активизация в период покоя биосинтетических - анаболических процессов. Виды движения: ходьба, бег, гимнастика и культуризм. Профилактический эффект физических упражнений.
контрольная работа [17,4 K], добавлен 10.09.2009Организм человека как единая биологическая система. Строение организма и его функциональная единица. Степени переутомления нервной системы и влияние физических упражнений на умственную работоспособность. Значение гигиены и основные виды закаливания.
контрольная работа [30,3 K], добавлен 27.03.2011Сущность понятия "тренажер". Идея использования принудительного формирования двигательного действия с перемещением звеньев тела. Метод "пассивных движений" и физической помощи человека. Основные положения учения о моторно-висцеральных рефлексах.
контрольная работа [164,4 K], добавлен 18.12.2009Скоростно-силовые качества как способность человека к развитию максимальной мощности усилий в кратчайший промежуток времени, их типы и общие характеристики. Определение факторов, оказывающих влияние на данные качества, средства и методы их воспитания.
контрольная работа [34,7 K], добавлен 11.12.2012Основные свойства проявления темперамента человека и их взаимосвязь. Взаимодействие типологической предрасположенности человека и его спортивной деятельности. Особенности психоневротизма спортсменов, занимающихся различными видами спорта.
дипломная работа [207,2 K], добавлен 03.12.2007Общие основы адаптации человека. Адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы организма школьниц различных возрастных групп при занятии физкультурой. Исследование корреляции между показателями ССС и показателями физического развития школьниц.
дипломная работа [71,2 K], добавлен 14.09.2012Предмет и методы исследования биомеханики, связь с другими науками. Задачи биомеханики спорта. Свойства инертности тел. Звенья тела как рычаги и маятники. Геометрия масс тела. Степени свободы в биомеханических цепях. Строение тела и моторика человека.
шпаргалка [33,1 K], добавлен 10.01.2011Изучение путей транспортировки газов в организме человека во время тренировки на выносливость. Характеристика внешнего дыхания, физиологии сердца, особенностей адаптации дыхательной, сердечно-сосудистой системы и системы крови при физической нагрузке.
курсовая работа [58,5 K], добавлен 10.06.2010Изучение строение тела человека. Исследования ученых XVII века. Открытие кругов кровообращения, разработка механики движений. Расцвет физиологии как науки в XIX и XX веках. Систематическое изучение физиологических основ физической культуры и спорта.
презентация [835,0 K], добавлен 12.12.2012Быстрота как физическое качество человека, формы ее проявления. Целенаправленные воздействия и занятия разными видами спорта, которые оказывают положительное влияние на развитие скоростных способностей человека. Комплекс упражнений для развития быстроты.
курсовая работа [65,0 K], добавлен 21.07.2015Возникновение вредных привычек и борьба с ними. Влияние табакокурения и алкоголизма на организм человека. Физкультура, велосипедные и лыжные прогулки и их влияние на организм человека. Компенсация недостатка энергозатрат в процессе трудовой деятельности.
реферат [45,5 K], добавлен 20.05.2009Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система. Внешняя среда и ее воздействие на организм человека. Основные средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности.
реферат [75,3 K], добавлен 18.10.2015Физическая культура как компонент здорового образа жизни человека. Современные системы физических упражнений. Западные и восточные нетрадиционные системы: атлетическая гимнастика, спортивная аэробика, гидроаэробика, стретчинг, шейпинг, йога, у-шу, цигун.
реферат [54,7 K], добавлен 09.06.2009Сохранение тела в равновесии. Влияние положений или движений тела на организм. Условия сохранения равновесия. Воздействие максимальной нагрузки. Бросок мяча одной рукой от плеча. Кувырок назад из упора присев. Навыки пространственной ориентации.
контрольная работа [26,2 K], добавлен 08.03.2011Изучение эффективности спортивной подготовки. Гибкость как ценное физическое качество в киокусинкай. Изменение форм и функциональных возможностей организма. Средства и методы воспитания гибкости. Интегральная оценка подвижности звеньев тела человека.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 17.03.2014Физическая культура как часть общей культуры, ее социальная природа и функции. Раскрытие потенциальных возможностей человека. Влияние спорта и физической культуры на интеллектуальное развитие. Единство практической и психической деятельности человека.
реферат [18,7 K], добавлен 11.05.2009
