Физических упражнений

6.2. Расчетные модели анализа и математические модели
синтеза движений биомеханических систем 
Применяя общепринятое понимание модели и моделирования к 
биомеханическим исследованиям техники упражнений в спорте, 
можно отметить следующее. 
В процессе выполнения соревновательных упражнений изменя-
ется биомеханическое состояние опорно-двигательного аппарата 
тела человека. Для количественной оценки этих изменений ис-
пользуют биомеханические характеристики движений. Они вклю-
чают в себя две большие группы биомеханических показателей 
движения: 
кинематические и динамические. Кинематические ха-
рактеристики движений раскрывают внешнюю эволюцию двига-
тельных действий, их геометрический рисунок в пространстве и во 

---

182
времени. 
Кинематические характеристики движений дифферен-
цируются на три большие группы: 
пространственные, временные, 
пространственно-временные показатели двигательных действий, 
на основе которых выполняют кинематический анализ техники 
упражнений. 
Кинематический анализ биомеханической системы состоит в 
определении движения звеньев тела человека по их известному 
движению. В качестве исходных данных обычно используют ма-
териалы оптической регистрации движений и промера. В лабора-
торных исследованиях привлекают и экспериментальные данные, 
полученные с использованием инструментальных методов реги-
страции движений. 
Основные задачи кинематического анализа: 
1. Определение положения звеньев биомеханической системы, 
включая определение траекторий отдельных точек звеньев. 
2. Определение скоростей и ускорений. 
3. Определение временных характеристик движения и времен-
ной структуры сгибательно-разгибательных движений человека в 
суставах. 
Кинематический анализ двигательных действий заключается, в 
частности, в определении положения звеньев тела человека в про-
цессе выполнения упражнения, включая определение траектории 
отдельных точек тела, например суставов; линейных и угловых 
скоростей и ускорений отдельных точек и звеньев; времени вы-
полнения отдельных фаз и всего упражнения в целом и т.п. 
По своему содержанию кинематический анализ не объясняет 
причин возникновения и изменения движений. С этой целью ис-
пользуют 
динамические характеристики и выполняют динамиче-
ский анализ техники упражнений. Динамический анализ заключа-
ется в определении 
силовых, инерционных и энергетических ха-
рактеристик упражнений с последующим объяснением причин 
возникновения и изменения движения. 
На каждом из этапов биомеханического исследования исполь-
зуют ряд понятий и абстракций, так как сложность реальных дви-
жений приводит к необходимости отвлечения от несущественных 

---

183
для изучаемого движения деталей. В биомеханике большое значе-
ние имеют такие основополагающие понятия, как материальная 
точка, абсолютно твердое тело, идеальный шарнир, идеальная 
связь, системы отсчета и ряд других. 
Материальная точка – это тело, размерами которого в услови-
ях данной задачи можно пренебречь. 
Абсолютно твердое тело – 
это система материальных точек, расстояния между которыми не 
изменяются в процессе движения. 
Идеальный шарнир – шарнир, в 
котором отсутствует сила трения. 
Идеальная связь – связь, для ко-
торой работа сил реакции при любом перемещении связанной си-
стемы равна нулю, или в физической интерпретации – связь, осу-
ществляемая идеальными шарнирами. 
Таким образом, основываясь на рассмотренном выше понятии 
модели и моделирования, можно считать, что биомеханическое ис-
следование закономерностей двигательных действий включает в 
себя процесс замещения конкретного исполнителя моделью его 
опорно-двигательного аппарата. Это проявляется, во-первых, в том, 
что звенья тела человека представляют не во всей сложности их 
анатомо-физиологической структуры, а принимают за абсолютно 
твердые тела, аппроксимируемые в большинстве случаев стержня-
ми, кинематическая связь между которыми осуществляется идеаль-
ными шарнирами различной конфигурации, моделирующими су-
ставные поверхности звеньев тела человека. И, во-вторых, при ис-
следовании техники соревновательных упражнений по материалам 
оптической регистрации движений