4. Оценка эффективности движений. Устанавливают насколько успешно решена двигательная задача и какова «стоимость» ее решения, насколько рационально достигнута цель движения.

Характеристика синтеза движений биомеханических систем как метода биомеханики

Система движений как целое - не просто сумма ее составляющих. Горсть гороха, рассыпанная по столу – не система. В системе все ее элементы подчинены определенным связям: Физические связи, посредством которых осуществляется конструктивная связь элементов системы. Например, физическая связь сегментов тела спортсмена осуществляется с помощью суставов (пространственное расположение элементов системы – вещественная система – опорно-двигательный аппарат тела человека).Формализованные физические связи – описание физических связей математическим аппаратом, который математически описывает координаты суставов сегментов тела человека с использованием обобщенных координат (углы наклона звеньев тела спортсмена к оси 0х декартовой системы координат) и длины сегмента.

Законы механики – отражают в формульных выражениях зависимость кинематических характеристик от динамических характеристик движения, например, в форме математической модели движения неразветвленной биомеханической системы в условиях опоры. Многочисленные взаимосвязи, объединяющие части системы, придают системе новые свойства, не свойственные ее частям (системные свойства). Изучая изменения количественных характеристик, выявляют, как элементы влияют друг на друга и систему в целом, определяют причины целостности системы. В этом и проявляется системный синтез двигательного действия.Используя компьютерную технику, можно с помощью имитационного моделирования движений тела человека на ПЭВМ вычленить отдельные суставные движения, выявить их роль и вклад в формирование той или иной траектории движения, найти оптимальную технику для конкретного исполнителя в зависимости от его росто-весовых (антропометрических) характеристик и уровня развития физических качеств (силового потенциала, в частности).

Синтез движений спортсмена выполняется как на теоретическом уровне (математическое моделирование движений человека на ПЭВМ), так и практически в процессе овладения техникой изучаемого упражнения.

79. Пространственные характеристики движений включают в себя следующие

характеристики:Амплитуда – размах движения. Различают амплитуду движения звеньев тела и амплитуду сгибательно – разгибательных движений спортсмена в суставах.

Траектория – геометрическое место положения точки в рассматриваемой системе отсчёта.

Перемещение – разность координат между конечным и начальным положением

Координаты точки.Координаты тела.Координаты системы тел.Перемещение.Амплитуда.

Траектория.

80. Частные задачи биомеханики состоят в изучении следующих основных вопросов: 1.Строение, свойства и двигательные функции тела спортсмена.2.Рациональная спортивная техника.3.Техническое совершенствование спортсмена. Первая группа частных задач направлена на выяснение вопроса об особенностях строения опорно-двигательного аппарата, его механических и функциональных свойств, особенностях работы мышечного аппарата.

Вторая группа частных задач ориентирована на изучение ныне существовавшей техники спортивных упражнений, а также на разработку новой, более рациональной техники для конкретного исполнителя. Третья группа задач – биомеханическое обоснование технической подготовки спортсменов, подразумевает:- Определение особенностей и уровня двигательной и физической подготовленности тренирующихся.- Подбор вспомогательных упражнений и создание тренажеров для специальной физической и технической подготовки.- Оценка и контроль эффективности применяемых методов тренировки.

81.Простые формы движения материи вкл. В себя следующие: МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ, ФИЗИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ, ХИМИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. Рассматриваемые формы движения материи проявляются как в живой, так и в неживой природе. Механическое движение проявляется в перемещении объектов в пространстве и во времени. Физическое движение – изменение физических свойств материи. Например, изменение температуры, электрического сопротивления, объема, плотности, состояния и т.п. Хим. Движение обусловлено происходящими в материи химическими реакциями. СЛОЖНЫЕ ФОРМЫ ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИИ. К ним относятся: биологическая; социальная. Биологическая форма движения материи характеризует развитие живых сис-м в онтогенезе и в филогенезе, в частности, человека и животного мира. Социальная форма движения материи (общественные отношения, мышление) присуща только человеку. Каждая сложная форма движения материи всегда включает в себя более простые формы. Простейшая форма движения материи – механическая, - существует везде. Чем выше форма, тем менее значима механическая форма движения материи. Двигательные действия человека, изучаемые биомеханикой, включают в себя механическое движение. Конечный результат движения – цель двигательного действия (переместить снаряд, партнера, переместиться самому и т.п.). но механической движение человека включает в себя более высокие формы движения. Поэтому биологическая механика шире и намного сложнее, чем механика неживых систем. Чем выше форма движения материи, тем труднее выполнить прогноз ее эволюции. Можно Заранее рассчитать траекторию движения спутника, предсказать его поведение на орбите, но задача несоизмеримо усложняется при прогнозе «предсказания событий» в социальной форме движения материи, в сфере общественных отношений.

82.Целенаправленное развитие физ.качеств и формирование техники движений – это установление наиболее целесообразной количественной и качественной взаимосвязи между внутренней и внешней структурами движений. Это направление обосновано как метод сопряженного воздействия. Чтобы понять сущность метода сопряженного воздействия необходимо разобраться вначале с положительным и отрицательным взаимодействием различных сторон тренированности Эффект переноса тренированности начинается с того, когда спортсмены используют вспомогательные упражнения из других видов спорта. Зациорский впервые описал это явление и сделал заключение о том, что оно является результатом сложного положительного или отрицательного взаимодействия различных сторон тренированности. Общеизвестно, что скоростные способности успешно проявляются во многих видах спортивной деятельности. В контексте переноса тренированности этот процесс заметно усложняется, поэтому в ряде случаев ожидаемого эффекта не происходит. Обнаружено, что нет прямо пропорциональной зависимости между такими компонентами, как скорость движения и латентное время реакции и особенно в сложно – координационных упражнениях. Если в простых движениях перенос значительно облегчен, то в сложно – координационных затруднен, так как результат целостного движения во многом зависит от координационного сходства выполняемых упражнений. Поэтому «золотым» методическим правилом для использования основного и вспомогательного упражнений является вывод о том, что отсутствует достоверная зависимость между отдельными элементарными и комплексными формами скоростных качеств. Показано, что чем выше квалификация спортсмена, тем связи слабее. По мнению Зациорского, главным в переносе является взаимодействие нервно – координационных механизмов, обеспечивающих выполнения соответствующих движений.

83. Общая задача изучения движений человека состоит в оценке эффективности действия внешних и внутренних сил для более совершенного достижения цели движения. Технология решения общей задачи биомеханики включает в себя три этапа:1.Определить все силы, действующие на тело спортсмена в процессе выполнения двигательного действия.

2.Выделить силы:-которые оказывают положительное воздействие на достижение; цели движения и эффективное решение двигательной задачи;-которые оказывают отрицательное воздействие на достижение цели движения и эффективное решение двигательной задачи.3.Сконструировать такую технику изучаемого упражнения, при которой действие сил, оказывающих положительное воздействие на формирование рациональной структуры движения, будет максимальным, а действие тех сил, которые оказывают отрицательное воздействие – минимальным.Рассмотрим следующий пример. Допустим, спортсмен выполняет большой оборот назад на перекладине. Ставится цель : в момент прохождения вертикального положения над опорой приобрести максимально возможную скорость звеньев тела.В первой половине оборота (I), на тело спортсмена оказывают действие силы: сила тяжести (Р), момент силы трения кистей рук гимнаста о гриф перекладины, сопротивление внешней среды. Во второй половине оборота (II) на тело гимнаста действуют эти же силы. Допустим, гимнаст выполняет движение выпрямленным телом на всей траектории оборота. В первой половине оборота сила тяжести оказывает положительное воздействие: она разгоняет звенья тела спортсмена (+) и к моменту прохождения вертикального положения под опорой спортсмен приобретает максимальную скорость. Во второй половине оборота эта же сила оказывает отрицательное воздействие: сила тяжести тормозит (-) звенья тела спортсмена. Совокупное тормозящее действие моментов силы тяжести и силы трения кистей рук гимнаста о гриф перекладины приведут к тому, что гимнаст, не доходя примерно 30^О до вертикального положения над опорой (угол Q), остановится, что не позволит ему успешно решить двигательную задачу. Анализ решения общей задачи биомеханики в исследуемом упражнении показывает, что для увеличения положительного действия момента силы тяжести в первой половине оборота необходимо выполнять движение выпрямленным телом (руки, туловище, ноги располагаются на одной прямой) для того, чтобы положительная работа момента силы тяжести на всей траектории оборота была наибольшей. Для уменьшения отрицательного воздействия момента силы тяжести во второй половине оборота гимнасту необходимо выполнить сгибательные движения рук в плечевых и ног в тазобедренных суставах, что позволит приблизить общий центр масс звеньев тела спортсмена к опорной вертикали и поддержать набранную скорость.

84. Траектория общего центра масс тела спортсмена в полетной части упражнения (безопорная часть) определяется двумя факторами: 1.Величиной начальной скорости (V₀) вылета ОЦМ. 2.Углом (Q) вылета ОЦМ.

Траектория ОЦМ тела спортсмена в безопорном положении является параболой. Если взять составляющие начальной скорости по осям O_x и O_y , то они (V_x и V_y) будут определяться из простых геометрических построений (проекциями V_o на оси декартовой системы координат)

Считая, что в безопорном положении на тело спортсмена не действуют никакие силы, кроме силы тяжести, для траектории ОЦМ можно записать следующие уравнения движения по оси O_x (Х) и по оси O_y (Y):Здесь t-время, g-ускорение свободного падения (9,806 м/с²). В полётной части упражнения никакие сгибательно - разгибательные движения в суставах спортсмена не в состоянии изменить траектории ОЦМ тела спортсмена. Сгибательно – разгибательные движения в суставах спортсмена влияют только на изменение его позы и при условии наличия начального вращательного импульса – на угловую скорость звеньев тела.

86. Двигательные действия человека, изучаемые биомеханикой, включают в себя механическое движение. Конечный результат движения – цель ДД. Но механическое движение человека включает более высокие формы движения, поэтому биомеханика шире и намного сложнее, чем механика неживых систем. Чем выше форма движения материи, тем труднее выполнить прогноз её эволюции. Можно заранее рассчитать траекторию движения спутника, предсказать его поведение на орбите, но задача несоизмеримо усложняется при прогнозе «предсказания событий» в социальной форме движения материи, в сфере общественных отношений.

89. Классификация механической формы движения материи на естественные и целенаправленные была предложена отечественным учёным Кореневым в 1874 году. С точки зрения биомеханики, предложенная классификация корректна и обоснована. Сущность проявления «естественности» и «целенаправленности» в движениях объекта проявляется в следующем. Если движущийся объект не вырабатывает управляющий воздействий для достижения цели движения, то такое движение является естественным. Примером естественных движений являются движения планет в солнечной системе, полёт спортивных снарядов и т.п. Если со стороны движущегося объекта вырабатываются управляющие силы для изменения траектории движения и достижения цели, то такое движение трактуется как целенаправленное. Движение человека, как самоуправляемой биомеханической сис-мы, относятся к подклассу целенаправленных движений. Для достижения цели движения человек вырабатывает управляющие воздействия (сила тяги мышц), изменяя и формируя тем самым траекторию движения. В понятии целенаправленных движений присутствует философская категория: цель движения. Цель движения можно сформулировать различным образом: 1. В содержательно –смысловой форме; 2.в математической форме.