Расчетно-графическая работа № 2. Расчет кинематики и динамики ударного действия

Цель работы – провести анализ фазового состава, характера и вида удара по мячу в теннисе.

Исходные данные:

I) осциллограммы характеристик теннисного удара: № I – отметка времени (расстояние между вершинами зубцов соответствует 0,02 с); № 2 – гониограмма локтевого сустава бьющей руки теннисиста; № 3 – электромиограмма длинного лучевого разгибателя запястья (р.з.); № 4 – тензометрическая отметка времени ударного взаимодействия ракетки с мячом;

2) варианты заданий: V_н мяча относительно центра ракетки в момент начала контакта с нею; Vк – то же в момент окончаний контакта; ω_н – угловая скорость ракетки относительно земли до удара; ω_к – то же после удара; J_р – момент инерции ракетки относительно поперечной оси, проходящей через ее ручку = 0,04 кгм²; M_m – масса мяча = 0,057 кг.

Задания.

1. Определить фазовый состав ударного действия по углу локтевого сустава, изменение этого угла и ритма ударного действия,

2. Определить характер удара ("хлесткий" или "давящий") по длительности электрической активности (ЭА) мышцы – разгибателя запястья;

3. Определить вид удара (с отскока, по приему подачи с лета) по соотношению вклада кинетической энергии ракетки и энергии напряженных мышц руки теннисиста (за время ударного взаимодействия).

Порядок выполнения работы

Этап 1. Определение фазового состава ударного действия

По гониограмме локтевого сустава бьющей руки теннисиста определить границы фаз ударного действия:

I фаза: замах – уменьшение угла локтевого сустава ( ),

II фаза: разгон ракетки – увеличение ;

III фаза: удар – отметки на тензограмме от начала до окончания ее изменения;

IV фаза: торможение – начальное уменьшение до начала его резкого уменьшения;

V фаза: возвращение в исходное положение – быстрое сгибание руки.

Э тап, п. Определение ритма и характера удара

Рис. 14. Характеристики удара справа в теннисе (I – отметка времени = 0,02 с, 2 – электрогониограмма – изменение угла в локтевом суставе; 3 – тензометрическая отметка удара; 4 – электрическая активность длинного лучевого разгибателя запястья; 5 – хронограмма удара)

Под осциллограммой нарисовать хронограмму фазового состава, измерить по отметкам времени длительности фаз, углы локтевого сустава, граничные моменты и формулу ритма (соотношение длительностей фаз):

(рис.14)

Измерить длительность ЭА мышцы – разгибателя запястья во II фазе ударного действия. При длительности больше 0,24 с характер удара "давящий". Здесь больше используется работа напряженных мышц в течение ударного взаимодействия. Такой удар обычно применяется при ударах по мячу с лета. Уровень ЭА мышц в подготовительной фазе средний, а во время удара – высокий.

При длительности ЭА мышцы – разгибателя запястья меньше 0,24 с характер удара "хлесткий". Здесь больше используется кинетическая энергия ракетки и бьющих звеньев, накопленная при подготовке удара. Такой удар чаще применяют при игре с отскока. Уровень ЭА мышц в подготовительных фазах невысокий, а в фаза самого удара – высокий.

Если длительность ЭА мышцы близка к 0,24 с±0,02 с, вклады энергии примерно равны и характер удара как бы смешанный, Это бывает при приеме подачи, а также при выполнении ударов с отскока в сложных условиях.