Физических упражнений
Биомеханические характеристики сегментов
Download 1.64 Mb. Pdf ko'rish
|
Биомеханика физических упражнений
|
4.2. Биомеханические характеристики сегментов
тела человека Для биомеханических расчетов динамических характеристик исследуемых упражнений необходимы данные о масс-инер- ционных характеристиках (МИХ) сегментов тела человека, так как соответствующие уравнения динамики включают в себя те или иные численные значения, характеризующие геометрию масс тела человека. В биомеханике под геометрией масс тела человека по- нимается массив показателей, характеризующий распределение массы как всего тела, так и его сегментов. Такими показателями являются массы, положение центра масс сегментов, моменты инерции, длины сегментов. Так, например, общий центр масс биомеханической системы является одной из масс-инерционных характеристик, наиболее широко используемых при исследовании техники соревнователь- ных упражнений. Определение траектории движения ОЦМ тела спортсмена имеет большое значение при исследовании вопросов сохранения устойчивого равновесия в приземлении после выпол- 84 нения соскоковых упражнений в гимнастике, оптимизации движе- ний, построения эффективной программы места и позы спортсмена в динамических упражнениях и в других случаях. В частности, по траектории движения ОЦМ определяют эффективность решения двигательных задач в упражнениях, связанных с вращением тела относительно закрепленной оси, так как увеличение или уменьше- ние скорости вращательного движения тела спортсмена определяет- ся изменением радиуса вращения ОЦМ тела спортсмена. Для определения положения ОЦМ биомеханической системы необходимо знать масс-инерционные характеристики сегментов тела человека и уметь определять общий центр масс системы тел, моделирующих различную конфигурацию звеньев тела спортсме- на в подводящих и соревновательных упражнениях. Часто в учебно-методической и научной литературе можно встретить понятие «центр тяжести тела». Возникает вопрос: тожде- ственны ли понятия «центр масс тела» и «центр тяжести тела»? Здесь следует сделать пояснение. В любом случае центр масс тела совпадает с координатами его центра тяжести, если тело находится в однородном поле сил тяготения. Действительно, обозначим сим- волами P 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 силы, действующие на отдельные частицы тела, а их равнодействующую – символом Р (рис. 4.2). В этом случае вес тела равен модулю равнодействующей и определяется равенством Р = P 1 + Р 2 +. . .+ Р n . Если мысленно повернуть тело относительно любой оси про- странственной системы координат, то силы P i остаются прило- женными в одних и тех же точках параллельными друг другу и сохраняют направление. Таким образом, равнодействующая Р сил Р i при любых положениях тела будет проходить через одну и ту же точку С, называемую центром тяжести тела. Следовательно, центр тяжести твердого тела есть неизменно связанная с этим телом точка, через которую проходит связан- ная с этим телом линия действия равнодействующих всех сил тя- жести частиц данного тела при любом его положении в простран- стве. Этой точкой также будет определяться и центр масс тела. |
