Тема 12. Конструирование спортивного инвентаря и обуви с запрограммированными биомеханическими свойствами

Биомеханические принципы конструирования спортивной обуви, спортивного инвентаря и оборудования в зависимости от требований вида спорта и индивидуальных особенностей спортсмена.

Практические занятия

Тема 2. Кинематика и динамика движений человека.

Практическое занятие 1

Основные понятия кинематики: путь, перемещение, скорость, ускорение. Поступательные, вращательные и составные движения, линейные и угловые характеристики движений. Системы отчета. Описание положения тела в пространстве. Способы определения кинематических характеристик в спорте.

Практическое занятие 2

. Сила и момент силы, импульс силы, импульс тела и кинематический момент. Векторный характер динамических характеристик. Сложение и разложение векторов. Решение задач расчета скорости и ускорения поступательного и вращательного движений по уравнениям движения, по опорным взаимодействиям (в соответствии со 2-м законом механики).

Практическое занятие 3

Практическое занятие 4

Момент инерции. Взаимосвязь моментов инерции отдельных звеньев и всей биомеханической системы. Внутренние и внешние силы. Сложение сил (определение равнодействующей) и разложение их на составляющие.

Тема 3. Механическая работа и энергия при движениях человека.

Практическое занятие 5

Внутренняя и внешняя работа. Прямые и непрямые методы измерения работы в движениях человека. Закон сохранения энергии, и его следствия. Измерение механической работы в практике видов спорта. Выделение продольной и вертикальной работы. Способы оценки и определения продольной и вертикальной составляющих внешней работы. Движение по наклонной плоскости без учёта силы трения и с учётом. Нахождение равнодействующей системы сил. Задача о теле, брошенном под углом к горизонту. Нахождение центра масс тела в соответствии с теоремой Вариньона. Решение кинематических задач с использованием уравнений энергии. Решение задач на равновесие рычагов I и II рода. Определение линейной скорости точек вращающегося тела. Определение центростремительной и центробежной силы.

Тема 4. Биомеханические основы двигательного аппарата человека.

Практическое занятие 6

Движение звена в суставе: зависимость углового ускорения звена от моментов внешних для него сил и его собственного момента инерции. Управляющие мышечные моменты. Вращение биомеханической системы в опорном и безопорном положении. Расчет моментов сил, действующих на систему «спортсмен плюс снаряд» и оценка устойчивости статического и квазистатического положения тела.

Тема 5. Методы биомеханических исследований и контроля в физическом воспитании и спорте.

Практические занятия 7-8

Технические средства и методики измерений. Телеметрия. Лабораторные и натурные измерения. Элементы биомеханического анализа двигательных действий в спорте. Практика получения кинематических параметров движений с помощью аппаратно-программного комплекса "STARTRACE". Анализ угловых и линейных скоростей, ускорений, амплитуд и углов наклона звеньев биомеханической системы в спортивных движениях. Расчет динамических параметров.