Біомеханічні принципи

вступ

Взагалі термін біомеханічні принципи означає використання механічних принципів для оптимізації спортивних показників.

Слід зазначити, що біомеханічні принципи використовуються не для розвитку технології, а лише для вдосконалення технології.

HOCHMUTH розробив шість біомеханічних принципів використання механічних законів для спортивних навантажень.

Біомеханічні принципи за Хохмутом

Хохмут розробив п'ять біомеханічних принципів:

1. Принцип початкової сили говорить про те, що рух тіла, який повинен здійснюватися з максимальною швидкістю, повинен бути ініційований рухом, який рухається точно в протилежному напрямку. Правильний взаємозв'язок між вступним рухом і рухом цілі повинен бути оптимально розроблений для особистості.
2. Принцип оптимального шляху прискорення базується на припущенні, що шлях прискорення повинен бути оптимально довгим, якщо мета - висока кінцева швидкість. Що стосується прямих рухів, то мова йде про переклад, а у випадку рівномірних зігнутих рухів обертання.
3. Для того, щоб дотримуватися принципу часової координації окремих імпульсів, окремі рухи повинні оптимально з'єднуватися між собою та бути ідеально приуроченими. Залежно від мети руху, може бути важливіше оптимізувати окремі рухи в часі, ніж запускати окремі рухи по фазах.
4. Це може бути навпаки. Принцип протидії стосується третьої аксіоми Ньютона (Акціо дорівнює реакції) і заявляє, що для кожного руху існує контрпересування. Рівновага людини, наприклад, - це взаємозв'язок рухів і контррухів.
5. Принцип передачі імпульсу ґрунтується на тому, що можна за допомогою закону збереження імпульсу кута взяти імпульси з собою, перемістивши центр ваги тіла в інший рух.

Принцип початкової сили

визначення

Біомеханічний принцип початкової сили відіграє важливу роль, особливо в рухах кидання та стрибки, при яких слід досягти максимальної кінцевої швидкості тіла або предмета спортивного спорядження.
Цей принцип стверджує, що вступний рух, протилежний основному напрямку руху, призводить до переваги у виконанні. Термін, що використовується в старшій літературі як принцип максимальної початкової сили, більше не використовується в більш новітній спортивній науці, оскільки ця початкова сила є не максимальним, а оптимальним силовим імпульсом.

Вас також може зацікавити ця тема: Теорія руху

Як виникає ця початкова сила?

Якщо головному руху передує рух, протилежний фактичному напрямку, цей рух повинен бути уповільненим. Це гальмування створює сильний сплеск (сплеск гальмівної сили). Потім це можна використовувати для прискорення кузова або спортивного спорядження, якщо основний рух негайно слідує за цим «рухом назад».

Пояснення принципу початкової сили

Малюнок ілюструє принцип максимальної початкової сили, використовуючи приклад на пластині сили.

Спортсмен підкидає м'яч з ліками з прямими руками. Спочатку спортсмен знаходиться в спокійній позі на вимірювальній платформі. Ваги показують масу тіла [G] at (Вагою медіаболу нехтують. У той час [A] предмет переходить у коліна. Вимірювальна табличка показує нижче значення. Площа [X] показує негативний імпульс, який відповідає гальмівному імпульсу [у] відповідає. Прискорення сили прискорення відбувається одразу після цього сплеску гальмівної сили. Потужність [F] діє на медіабол. Більше вимірюване значення можна побачити на вимірювальній платформі. Для оптимальної подачі потужності співвідношення сили гальмування до сили прискорення має бути приблизно один до трьох.

Принцип оптимального шляху прискорення

прискорення

Прискорення визначається як зміна швидкості за одиницю часу. Він може виникати як в позитивній, так і в негативній формі.
Однак у спорті важливе лише позитивне прискорення. Прискорення залежить від відношення сили [F] до маси [м]. отже: Якщо більша сила діє на меншу масу, прискорення збільшується.

Детальніше про це: Біомеханіка

Пояснення

Принцип оптимальної траси прискорення, як один із біомеханічних принципів, має на меті надати тілу, частковому кузову чи спортивному спорядженню максимальну кінцеву швидкість. Однак, оскільки біомеханіка - це фізичні закони по відношенню до людського організму, шлях прискорення не є максимальним, але оптимальним через м’язово-фізіологічні умови та важелі.
Приклад: Шлях прискорення при метанні молотка може бути багатократно розширений додатковими обертовими рухами, але це неекономічно. Скидання занадто глибоко під час прямого стрибка призводить до збільшення шляху прискорення, але спричиняє несприятливі важелі і тому не є практичним.

У сучасній спортивній науці цим законом називають принцип схильності до оптимального шляху прискорення (HOCHMUTH). Фокус робиться не на досягненні максимальної кінцевої швидкості, а на оптимізації кривої прискорення та часу. З пострілом, тривалість розгону не має значення, мова йде лише про досягнення максимальної швидкості, в боксі важливіше якнайшвидше прискорити руку, щоб запобігти уникненню супротивника дії. Таким чином, початок прискорення може бути низьким під час пострілу, а високе прискорення відбувається лише наприкінці руху.

Принцип координації парціальних імпульсів

Визначення імпульсу

Імпульс - це стан руху в напрямку та швидкості [p = m * v].

Пояснення

При такому принципі важливо розрізняти координацію всієї маси тіла (стрибок у висоту) або координацію часткових тіл (кидання джаліну).
У тісному зв'язку з координуючими навичками (особливо навичками сполучення) всі часткові рухи тіла / часткові імпульси повинні бути узгоджені з точки зору часу, простору та динаміки. Це добре видно на прикладі подачі в теніс. Тенісний м'яч може досягти великої максимальної швидкості (230 км / год) лише в тому випадку, коли всі часткові імпульси слідують один за одним негайно. Результат сильного руху при ударі починається з розтягування ніг з подальшим обертанням верхньої частини тіла і власне ударом руки. Окремі часткові імпульси додаються в економічній версії.
Слід також зазначити, що напрямки окремих парціальних імпульсів йдуть в одному напрямку. Тут знову потрібно знайти компроміс між анатомічними та механічними принципами.

Читайте також нашу тему: Координаційна підготовка

Принцип протидії

Пояснення

Принцип протидії як один із біомеханічних принципів заснований на третьому законі протидії Ньютона.
Це говорить про те, що виникла сила завжди створює протилежну силу однакової величини у зворотному напрямку. Силами, які передаються на землю, можна знехтувати через масу землі.
Під час ходьби правою ногою та лівою рукою одночасно висуваються вперед, оскільки людина не може перенести сили на землю в горизонтальному положенні. Щось подібне можна спостерігати при стрибку в довжину. Приводячи верхню частину тіла вперед, спортсмен одночасно піднімає нижні кінцівки і тим самим отримує переваги в стрибках на дистанцію. Іншими прикладами є удар в гандболі або форхенд в тенісі. На цьому принципі ґрунтується принцип поворотної віддачі. Як приклад, уявіть, що стоїть перед схилом. Якщо верхня частина тіла підтримується, руки починають кружляти вперед, щоб генерувати імпульс на верхній частині тіла. Оскільки маса рук менша, ніж у верхньої частини тіла, їх потрібно робити у вигляді швидких кіл.

Принцип збереження імпульсу

Для пояснення цього принципу ми аналізуємо сальто з прямою і скрученою поставою. Вісь, навколо якої гімнастка стрибає сальто, називається віссю ширини тіла. Коли тіло розтягується, від цієї осі обертання відводиться багато маси тіла. Це сповільнює рух повороту (кутова швидкість), і сальто важко виконати. Якщо деталі кузова приведені до осі обертання притисканням, кутова швидкість збільшується і виконання сальто спрощується. Цей же принцип застосовується і до піруетів у фігурному катанні. У цьому випадку вісь обертання - це поздовжня вісь тіла. Коли руки і ноги наближаються до цієї осі обертання, швидкість обертання збільшується.

Вас також може зацікавити ця тема: Моторне навчання

Біомеханічні принципи в окремих дисциплінах

Біомеханічні принципи у стрибку в висоту

Під час стрибка у висоту окремі послідовності руху можуть бути приведені у гармонію з біомеханічними принципами.
Принцип оптимальної траси прискорення можна знову знайти в підході, який повинен вигинатися вперед, щоб досягти оптимальної точки стрибка. Принцип тимчасової координації окремих імпульсів також відіграє важливу роль. Крок ущільнення надзвичайно важливий і визначає траєкторію після стрибка. Тут важливу роль відіграють принципи передачі імпульсу та початкова сила. Вони гарантують, що спортсмен приносить оптимальну силу під час стрибків на землю і забирає імпульс з розбігу.

При перетині поперечини відбувається обертання, яке обумовлено принципом протидії та обертової віддачі. При стрибку тіло повертається вбік над штангою, а потім ловиться на спину.

Подібні теми:

• Потужність швидкості
• Максимальна міцність

Біомеханічні принципи в гімнастиці

У гімнастичних і гімнастичних вправах також вступає кілька біомеханічних принципів. Поворотні рухи та гойдалки мають особливе значення. Вони слідують принципам оптимального шляху прискорення.Різні стрибки також часто виконують рухи в гімнастиці. Тут ми знаходимо принцип максимальної початкової сили, а також принцип оптимального шляху прискорення. Нарешті, окремі підрухи повинні бути об'єднані в текучу послідовність, що відповідає принципу координації підімпульсів.

Біомеханічні принципи в бадмінтоні

Принципи можна застосовувати і при подачі бадмінтону. Рух назад відповідає принципу оптимального шляху прискорення та принципу початкової сили. Принцип збереження імпульсу важливий, щоб імпульс також міг переноситися на кулю. Тут допомагає і принцип тимчасової координації окремих імпульсів. Коли удар завершений, рух перехоплюється за принципом протидії та обертового відступу.

Біомеханічні принципи в тенісі

Подача в теніс дуже схожа на бадмінтон. Багато біомеханічних принципів блокуються і тим самим забезпечують оптимальне виконання руху. У тенісі особливо важливо звертати увагу на оптимальні послідовності руху, оскільки помилки можуть коштувати багато енергії через швидкість гри. Тому ці принципи дуже важливі у навчанні та можуть змінити перемогу та програш у змаганні.

Детальніше по темі: теніс

Біомеханічні принципи в спринті

Спринт насамперед стосується принципів початкової сили, оптимального шляху прискорення, тимчасової координації окремих імпульсів та принципу збереження імпульсів. Принцип протидії та обертання віддачі тут майже не використовується.
Старт повинен бути потужним і зосередженим. Послідовність рухів ніг повинна дотримуватися оптимальної частоти та довжини кроку, наскільки це можливо до досягнення мети.
Цей приклад добре ілюструє, як важливі біомеханічні принципи можуть бути для руху.

Біомеханічні принципи в плаванні

У плаванні біомеханічні принципи можуть бути застосовані дещо по-різному до різних стилів плавання.
Тут представлений приклад брасу, оскільки це найпопулярніший вид плавання. Принцип часової координації окремих імпульсів відповідає циклічному руху рук і ніг при одночасному диханні (Голова над і під водою).
Принцип передачі імпульсу відображається в тому, що хороші плавці можуть навчитися гойдалки від окремих ударів (Страйк арбалета і удар ноги) і використовувати рушій для наступного поїзда.

Ви також можете прочитати нашу тему: Фізика плавання

Біомеханічні принципи в стрибку в довжину

Стрибок у довжину схожий на стрибок у висоту. Тип підходу різний. Він розташований не в кривій, як у стрибку в висоту, а лінійно на стрибковій ямі. Принцип оптимального шляху прискорення тут відіграє головну роль. Крім того, використовується принцип передачі імпульсу, а також принцип початкової сили, без якого пуск навіть не був би можливим.

В кінці вибігу перемичка робить крокуючий крок і використовує принцип протидії та передачі імпульсів і штовхається на траєкторію до стрибка. Під час польоту стрибун кидає ноги і руки вперед, використовуючи принцип передачі імпульсів, щоб літати ще далі.

Біомеханічні принципи в пострілі

Різні біомеханічні принципи відіграють роль у пострілі. Щоб досягти великої відстані при натисканні, важливо перенести якомога більше сил до м’яча, щоб досягти високої швидкості кидання. Ми називаємо це принципом максимальної початкової сили. Більша швидкість відштовхування також досягається за рахунок відступу та тим самим подовження шляху прискорення. Це принцип оптимального шляху прискорення. Нарешті, важлива оптимальна координація часткових фаз руху в пострілі, нечистий перехід, наприклад, негативно впливає на відстань удару. Ми знаємо це як принцип координації часткових імпульсів.

Біомеханічні принципи у волейболі

Волейбол - це динамічний вид спорту з найрізноманітнішими елементами, включаючи елементи удару, стрибки та біг. В принципі, всі біомеханічні принципи можна знайти у волейболі. Принцип початкової сили та оптимальний шлях прискорення можна знайти, наприклад, при подачі. Принцип координації парціальних імпульсів визначає, наприклад, чистий стрибок і чистий удар м'ячем. Удар м’яча призводить до відскоку від рук з принципом протидії. Принцип передачі імпульсу вступає в гру в проходженні гри.

Біомеханічні принципи в перешкодах

Біомеханічні принципи також мають велике значення у перешкодах. Принцип максимальної початкової сили описує, наприклад, відштовхування перед перешкодою, що забезпечує максимальну висоту стрибка. Для оптимізації старту перешкоди головну роль відіграє принцип оптимального шляху прискорення, при цьому зміна ваги та сили, що застосовується при відштовхуванні від блоку, відіграють головну роль. Часткові рухи в перешкодах повинні бути оптимально скоординовані, щоб гарантувати успіх. Це випливає з принципу оптимальної координації часткових імпульсів. Принцип протидії вступає в гру, як тільки бігун після стрибків знову приземляється на ногу і підтримується рівновага, розтягуючи верхню частину тіла.