8. Движения вокруг осей

Теоретический раздел. Понятие о вращательном движении. Движение звеньев в суставе. Зависимость углового ускорения звена от моментов внешних для него сил и его собственного момента инерции. Управляющие мышечные моменты сил. Вращение биомеханической системы без опоры и при опоре. Закон сохранения кинетического момента. Особенности его проявления в незамкнутой системе. Взаимодействие тела человека с опорой как причина изменения движения вокруг осей. Основные способы управления движениями вокруг осей: приложение внешней силы, изменение радиуса инерции, активное создание момента внешней силы, группирование и разгруппирование тела, встречные круговые движения конечностями и изгибания туловища. Сложение вращательного и поступательного движений. Мгновенная ось вращения.

Лабораторный практикум. Оценка биомеханических условий реализации мышечных сил, вычисленных в одном суставе. Расчет вращающего (результирующего) момента сил относительно сустава. Исследование кинематических и динамических характеристик при обороте на перекладине.

Самостоятельная работа. Механизмы начального вращения тела: использование внутренних и внешних сил. Механизм накопления потенциальной энергии при вращении тела вокруг закрепленной оси. Трансформация потенциальной в кинетическую энергию при вращательных движениях. Влияние приближения масс тела к оси вращения на момент инерции. Роль центростремительной и центробежной сил в изменении направления вращательного движения. Особенности момента силы тяжести в торможении и ускорении вращения. Роль маховых движений в наращивании скорости вращения.

Основные знания, умения и навыки. Студент должен знать основные биомеханические закономерности, обусловливающие вращательные движения и уметь распознавать причины возникновения ошибок. Владеть навыками расчета траектории, скорости, ускорения, радиуса вращения, момента инерции тела и его сегментов при вращательных движениях.

9. Локомоторные движения

Теоретический раздел. Локомоторные движения при взаимодействии с опорой (наземные) и средой (газовые, водные). Механические условия создания движущих сил при отталкивании от опоры в наземных и водных локомоциях. Соотношение движущих и тормозящих сил.

Биомеханика ходьбы: элементы шагательных движений при опоре и переносе ног; сопутствующие движения туловища и рук. Биомеханика бега: период полета - вынос ноги, опускание на опору; периоды опоры - подседание, отталкивание; скорость, длина, частота и ритм шагов; движение по дистанции и финиширование. Биомеханика прыжка, подготовка к отталкиванию, отталкивание, полет, амортизация. Передвижение со скольжением; скользящий шаг на лыжах, отталкивание лыжами и палками. Передвижение с опорой о воду: плавучесть, сопротивление среды, механизм гребка. Передвижения с механическими преобразованиями движений. Передача усилий при педалировании на велосипеде. Передача усилий при академической гребле.

Лабораторный практикум. Применение статического анализа движения. Определение распределения сил, действующих на объект. Динамический анализ спортивных движений. Исследование мощности локомоторных движений.

Самостоятельная работа. Траектория движения как мера действия внешних сил, их направления и длительности. Биомеханические особенности опорных и безопорных периодов движения. Использование сил инерции при ходьбе и беге. Влияние продольных и поперечных перемещения ОЦТ тела на эффективность движения при беге. Маховые движения в прыжках. Биомеханика бега на коньках. Продуктивные и тормозные движения пловца в воде.

Основные знания, умения и навыки. Необходимо знать механизмы возникновения движущих и тормозящих сил при локомоциях человека. Уметь определять оптимум сочетания скорости и темпа движения. Владеть навыками расчета кинематических и динамических характеристик при локомоторных движениях.