I. Подготовительная фаза.

• Приседание

• Разгибание в голеностопном суставе, сгибание – в коленном и тазобедренном суставах.

• Тело выдвигается вперед, ОЦТ выносится за площадь опоры, начинается падение.

II. Фаза отталкивания.

• Сгибание в голеностопном суставе, разгибание в коленном и тазобедренном суставах, взмах руками вверх (поднимает ОЦТ).

• Передача толчка на центр тяжести тела

• Сокращение мышц создаёт силу, которая преодолевает силу тяжести

III. Фаза полета.

• Траекторию центра тяжести задана (изменить ее могут внешние силы)

• Изменение в положении ОЦТ (сгибание ног, взмах рук) удлиняет фазу полета.

IV. Фаза приземления.

• Мышцы нижней конечности производят уступающую работу, уменьшая сотрясение тела.

• Амортизация сгибанием в коленном и тазобедренном суставах

• ОЦТ вынесен назад, но падению препятствует инерция верхних частей тела.

• Вдох – в момент отрыва (подъем рук), выдох – при приземлении.

51. Биомеханика перемещающих движений.

Перемещающимися в биомеханике называют движения, задача которых - перемещение какого-либо тела (снаряда, мяча, соперника, партнера). Перемещающие движения разнообразны. Примерами в спорте могут быть метания, удары по мячу, броски партнера в акробатике и т.п.К перемещающим движениям в спорте обычно предъявляются требования достичь максимальных величин:а) силы действия (при подъеме штанги), б) скорости перемещаемого тела, (в метаниях), в) точности (штрафные броски в баскетболе). Нередки и случаи, когда эти требования (например, скорости и точности) предъявляются совместно.Среди перемещающих различают движения:а) с разгоном перемещаемых тел (например, метание копья),б) с ударным взаимодействием (например, удары в теннисе или футболе).Поскольку большинство спортивных перемещающих движений связано с сообщением скорости вылета какому-нибудь снаряду (мячу, снаряду для метания), рассмотрим прежде всего механические основы полета спортивных снарядов.Полет спортивных снарядовТраектория (в частности, дальность) полета снаряда определяется:а) начальной скоростью вылета,б) углом вылета,в) местом (высотой) выпуска снаряда,г) вращением снаряда ид) сопротивлением воздуха, которое, в свою очередь, зависит от аэродинамических свойств снаряда, силы и направления ветра, плотности воздуха (в горах, где атмосферное давление ниже, плотность воздуха меньше и спортивный снаряд при тех же начальных условиях вылета может пролететь большее расстояние).

52. Биомеханика прыжков (в длину и в высоту).

в спортивных прыжках различается подготовка к отталкиванию, отталкивание от опоры, полет и амортизация (после приземления). В подготовку входят разбег и подготовительные движения на месте отталкивания. Разбег. В разбеге решаются две задачи: − создание необходимой скорости к моменту прихода на место отталкивания; − создание оптимальных условий для опорного взаимодействия. Структура разбега, т.е. особенности достижения скорости, ритм, соотношение длины шагов в прыжках в длину и высоту, отличается. В прыжках в длину прыгун начинает разбег с максимальной частотой шагов, постепенно увеличивая длину шагов (как в спринте при беге с высокого старта). Главная задача разбега в прыжках в длину – набрать максимально возможную скорость. В прыжках в высоту прыгун начинает разбег максимально длинными шагами, постепенно повышая темп движений. Главная задача разбега в прыжках в высоту – подготовиться к отталкиванию, поэтому последние шаги разбега выполняются с вертикальным положением туловища, даже с его отклонением назад, что приводит к снижению скорости разбега. При подготовке к отталкиванию в разбеге в прыжках в высоту необходимо отвести руки назад для последующего одновременного маха и более быстрого движения таза (по отношению к плечам) на последних трех шагах разбега. В прыжках в длину и в тройном подготовка к отталкиванию сводится к понижению ОЦТ на последних шагах за счет сильного сгибания ног в коленных суставах в опорных фазах и уменьшения длины последнего шага. Точность разбега достигается за счет: 1) стандартного исходного положения в начале разбега; 2) стабильного выполнения первых шагов разбега; 3) устойчивого ритма последних шагов разбега. Наибольшее значение точность разбега имеет для прыжков в длину и в тройном, т.к. непосредственно влияет на результат (результат не засчитывается при заступе за планку). Отталкивание. Отталкивание от опоры в прыжках совершается за счет выпрямления толчковой ноги, маховых движений рук и туловища. Цель отталкивания – изменение направления движения ОЦТ тела. Это наиболее важная и характерная фаза прыжков. Во время отталкивания нога ставится впереди проекции ОЦТ и испытывает значительную нагрузку, величина которой зависит от скорости тела в момент постановки ноги на отталкивание, массы тела прыгуна и угла наклона ноги. Чем больше скорость и масса, а угол постановки ноги меньше, тем большую нагрузку испытывает нога. Под действием этой нагрузки при отталкивании нога сгибается в суставах. Часть отталкивания от момента постановки ноги до момента наибольшего сгибания в суставах принято называть фазой амортизации, а часть отталкивания от момента наибольшего сгибания опорной ноги в суставах до момента отрыва ноги от опоры – фазой активного отталкивания. Особенности выполнения отталкивания определяются угловыми характеристиками в моменты постановки ноги, окончания амортизации, отрыва ноги от опоры. При отталкивании опорные звенья неподвижны относительно опоры, а подвижные звенья под действием тяги мышц передвигаются в общем направлении отталкивания. На стопу как на опорное звено со стороны голени действует давление ускоряемых звеньев тела, направленное назад и вниз. Через стопу оно передается на опору. Противодействием этому давлению служит реакция опоры. Она приложена к стопе в направлении вперед и вверх. Реакция опоры и давление голени приложены к стопе в противоположных направлениях; они взаимно уравновешиваются и фиксируют стопу на опоре. Силы мышечных тяг толчковой ноги выпрямляют ее. Поскольку стопа фиксирована на опоре, голень и бедро передают ускоряющее воздействие отталкивания через тазобедренный сустав остальным звеньям тела. При ускоренном движении подвижных звеньев на них воздействуют тормозящие силы (тяжести и инерции) других звеньев, а также силы сопротивления мышц-антагонистов. Следовательно, звенья тела получают ускорение вследствие того, что имеются движущие силы, действие которых превышает сопротивление тормозящих сил. Чтобы ОЦТ изменил движение, необходимо (в соответствии с законом сохранения количества движения) наличие внешней силы приложенной к системе. Реакция опоры при отталкивании как раз и является такой необходимой внешней силой. Отталкивание в прыжках сопровождается маховыми движениями рук и свободной ноги. Маховые движения оказывают значительное влияние на отталкивания за счет: а) перераспределения количества движения; б) увеличения инерционного давления на мышцы толчковой ноги в момент окончания фазы амортизации (это способствует более сильному сокращению мышц); в) повышения ОЦТ во время отталкивания. Эффективность маховых движений зависит от согласованности и своевременности маха рук и ног. Особенности выполнения маховых движений могут влиять на скорость отталкивания: например, выполнение махового движения прямой ногой замедляет отталкивание, а согнутой – ускоряет. В прыжках в высоту маховые движения выполняются, как правило, одновременно двумя руками, а в прыжках в длину, как в беге, но с большей амплитудой. Отталкивание заканчивается полным выпрямлением толчковой ноги, при этом угол отталкивания (угол, образованный осью ноги и горизонтальной плоскостью в момент отрыва от опоры) в прыжках в высоту составляет 90°, а в прыжках в длину – 70 – 80°. Бедро маховой ноги в момент отрыва от опоры поднимается до горизонтали в прыжках в длину и несколько выше в прыжках в высоту (это зависит от способа выполнения махового движения). Полет. Цель полета различна в прыжках в длину и высоту. Если в прыжках в длину цель полета – сохранить равновесие тела и подготовиться к приземлению, то в прыжках в высоту и с шестом – создать оптимальные условия для преодоления планки. После завершения отталкивания начинается фаза полета, в которой ОЦТ описывает определенную траекторию, зависящую от угла вылета и начальной скорости. Изменить эту траекторию прыгун не в состоянии, однако за счет соответствующих двигательных действий он может изменить расположение тела и его отдельных частей относительно ОЦТ. При этом перемещение некоторых частей тела в одном направлении вызывает компенсаторные движения его других частей в противоположном. В прыжках в высоту и с шестом спортсмену необходимо учитывать эти закономерности при переходе через планку, так как в некоторых случаях можно добиться такого положения, что прыгун, огибая планку, может пронести свой ОЦТ тела под ней. Поэтому спортсмену выгоднее переносить через планку тело не сразу, а последовательно, чтобы за счет активного опускания одних частей тела переносить другие. В прыжках в длину и тройным движения в полете позволяют сохранить устойчивое положение и создают благоприятные предпосылки для рационального приземления. Приземление. Значение приземления и характер его выполнения не одинаковы в различных видах прыжков. В прыжках в высоту и с шестом эта фаза уже никакого влияния на результат не оказывает, поэтому основное ее назначение – обеспечить безопасность спортсмена. В прыжках в длину и тройным, кроме обеспечения безопасности, способ приземления оказывает значительное влияние на результат. В связи с этим прыгунам необходимо стремиться, чтобы при приземлении пятки прыгуна коснулись грунта впереди точки приземления ОЦТ или совпадали с ней. Если точка приземления будет находиться сзади точки приземления ОЦТ, то это ухудшит результат. Если уже точка приземления будет находиться далеко впереди точки приземления ОЦТ, то спортсмен может упасть назад и ухудшить результат. Оптимальное расположение точки приземления достигается за счет одновременного выпрямления ног в конце полета, отведения рук назад и небольшого наклона туловища вперед. Во время приземления организм спортсмена испытывает хоть и кратковременную, но значительную нагрузку. Замедление движения происходит как за счет амортизационного сгибания в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах, так и за счет деформации места приземления. С целью уменьшения напряжения мышц и профилактики травматизма спортсменам рекомендуется удлинять путь торможения тела при приземлении.

53. Биомеханика технико-эстетических видов спорта.

Спортивная и художественная гимнастика, фигурное ка­тание, прыжки в воду, синхронное плавание и другие тех­нико-эстетические, или «артистические», виды спорта от­личаются двумя особенностями: чрезвычайным разнообра­зием технических элементов и своеобразным подходом к оценке мастерства, которое определяется судьями, наблю­дающими за соревновательной деятельностью спортсменов. По существу, оценивается кинематика (внешняя картина) двигательной деятельности, а динамика и энергетика игра­ют второстепенную роль. Важное место в оценивании за­нимает представление об эстетическом идеале, изменяю­щемся со временем.

Эстетичность двигательной деятельности опреде­ляется многими факторами, в том числе специфическими (неожиданность, оригинальность, соответствие «школе» и т. п.) и общебиологическими (экономичность, точность). Например, как красивое воспринимается такое выполнение равновесия, при котором не совершается лишних движе­ний, а поза выбрана так, чтобы минимизировать актив­ность мышц-антагонистов и, следовательно, затраты энер­гии на поддержание позы. При соблюдении этих условий даже самые сложные варианты упражнений на равнове­сие выполняются внешне легко, как бы без особых усилий и воспринимаются как красивые (рис.4).

54. Использование основ биомеханики в педагогической деятельности по физическому воспитанию.

Педагогические приемы современной биомеханики базируются на основополагающих принципах дидактики. В их числе: систематичность обучения, сознательность, активность, наглядность и доступность .

На уроках физкультуры в школе, так же как на занятиях в спортивных секциях и группах здоровья, преподаватель сталкивается с многочисленностью обучаемых и неодинаковостью их физической и технико-тактической подготовленности. Эти трудности можно преодолеть, опираясь на глубокое знание основ биомеханики, перечисленные выше дидактические принципы, а также на идеи и методы программированного обучени

При программированном обучении учебный процесс осуществляется по определенной обучающей программе. Учебный материал и деятельность обучаемого расчленяются на «порции» и «шаги». Обучающая программа закладывается или в специальное обучающее устройство, или в программированный учебник.

После каждого «шага» проверяется освоение обучаемым очередной «порции» знаний и навыков. Этим обеспечивается возможность приспособления быстроты обучения к индивидуальным особенностям ученика.

Итак, при использовании программированного обучения весь объем знаний и умений «квантуется», т. е. разделяется на небольшие порции («кванты»), передаваемые ученику в определенной последовательности. Сделать это можно, если четко сформулировать цели и задачи обучения на каждом уроке, в каждой части урока и в отдельных двигательных заданиях.

55. Биомеханическое обоснование физических упражнений.

Начало развитию биомеханики физических упражнений положил Л. Ф. Лесгафт, разрабатывавший курс теории телесных движений. Он начал читать его в 1877 г. на курсах по физическому воспитанию. Этот курс продолжали читать и совершенствовать его ученики. В ин­ституте физического образования им. П. Ф. Лесгафта, созданном после Октябрьской революции, этот курс входил в предмет «Физическое образование», а в 1927 г. был выделен в самостоятельный — под назва­нием «Теория движений» и в 1931 г. переименован в курс «Биомеха­ника физических упражнений».С 30-х гг. в институтах физической культуры в Москве (Н. А. Бернштейн), Ленинграде (Е. А. Котикова, Е. Г. Котельникова), Тбилиси (Л. В. Чхаидзе), Харькове (Д. Д. Донской) и др. развернулась науч­ная и учебная работа по биомеханике спорта. С 1958 г. биомеханика включена в учебный план всех институтов физической культуры Советского Союза, после чего начали создаваться кафедры биомеханики. На кафедрах спортивных дисциплин институтов физической культуры широко ведутся биомеханические исследования спортивной техники. Биомеханические методы успешно применяются научными работниками, тренерами для исследования качества техники и контроля над ее совершенствованием.Преподавание биомеханики в высших физкультурных учебных заведениях и научные исследования осуществляются в ГДР, Польше, Югославии, Румынии, Чехословакии, Болгарии, Венгрии и других странах. В ряде зарубежных стран преподавание этой учебной дисцип­лины для специалистов физического воспитания ведется под названием «Кинезиология», «Анализ движений» и др. В составе научного коми­тета по физическому воспитанию и спорту при ЮНЕСКО создана рабо­чая группа по биомеханике. Проводятся международные совещания и симпозиумы по биомеханике.Биомеханика физических упражнений способствует теоретическому обоснованию ряда вопросов физического воспитания. Биомеханика спортасоставляет одну из основ теории спортивной техники. Она помогает обоснованию наиболее рациональной техники, путей овла­дения ею и технического совершенствования спортсменов.

56. Биомеханические основы общеразвивающих упражнений.

Упражнения состоят из четырех фаз: приближение к опоре, пау­за вблизи опоры, удаление от опоры и пауза в исходном положении.

При верхней опоре, сила действия на опору: - в начале движения вверх увеличивается;

- в конце движения вверх уменьшается;

- в начале движения вниз уменьшается;

- в конце движения вниз увеличивается.

При нижней опоре зеркальное отображение динамограммы как при верхней опоре.

Поскольку на быстрый разгон и на быстрое торможение тела затрачивается значительная энергия, выгоднее выполнять упражне­ния плавно.

Нежелательны любые движения, которые при выполнении уп­ражнений отклоняют тело от положения равновесия.

Энергетическая стоимость одного цикла общеразвиваюших гимнастических упражнений:

-  подтягивание на высокой перекладине (3.0 Дж.), используется для развития и контроля мышечной силы и прежде всего силы рук. В 1940 г. американец Г. Роджел при массе тела 49 кг три раза подтянулся на одной руке, держа в другой гантель весом 22,5 кг.

Каждый цикл подтягивания на перекладине состоит из виса на вытянутых руках хватом сверху, подъема, виса на согнутых руках и опускания. Голова держится прямо, ноги вытянуты, носки оттянуты;

-  подтягивание на низкой перекладине. В положении виса наи­более рациональным является хват на ширине плеч;

-  отжимание (1,4 Дж.) - сгибание и разгибание рук в упоре вы­полняется лежа на полу и в упоре на гимнастической скамейке или на стуле. В отличие от упражнений на кольцах, брусьях и т.д., здесь вы­сока степень устойчивости тела ввиду значительной площади опоры.