
- •2.1.6. Лекція 6. Прикладна біомеханіка.
- •1. Біомеханічні закономірності ходьби і бігу.
- •1.1. Кінематика ходьби і бігу.
- •1.2. Динаміка ходьби і бігу.
- •1.3. Енергетика ходьби і бігу.
- •1.4. Оптимізація ходьби і бігу.
- •2. Біомеханічні закономірності пересування на лижах.
- •2.1. Кінематика лижних ходів.
- •2.2. Динаміка пересування на лижах.
- •2.3. Енергетика пересування на лижах.
- •2.4. Оптимальні режими пересування на лижах.
- •3. Біомеханічні закономірності плавання.
- •3.1. Кінематика плавання.
- •3.2. Динаміка плавання.
- •3.3. Топографія працюючих м'язів.
- •3.4. Енергетика плавання.
- •3.5. Оптимізація плавання.
- •4. Біомеханічні закономірності метань і стрибків.
- •4.1. Кінематика метань.
- •4.2. Топографія працюючих м'язів.
- •4.3. Оптимальні режими метань.
- •4.4. Кінематика стрибків у висоту.
- •4.5. Динаміка стрибків у висоту.
- •4.6. Стрибки в довжину з розбігу.
- •5. Біомеханічні основи загально розвиваючих вправ.
- •6. Біомеханічні основи туризму.
2.2. Динаміка пересування на лижах.
Ковзаючи по лижні, лижник відштовхується за допомогою лиж і палок. При цьому на лижника діють ті ж сили, що і на бігуна (див. мал.3), і, крім того, сила тертя ковзання. Її величина дорівнює добуткові коефіцієнта тертя ковзання на нормальну (перпендикулярну до лижні) складову сили тиску лижі на сніг. Чим менше коефіцієнт тертя ковзання, тим довше крок і вище швидкість при тих же енерговитратах. Для зменшення коефіцієнта тертя використовуються лижні мазі. Вибір мазі залежить від температури і стану лижні. При правильному підборі мазі (що дотепер є своєрідним мистецтвом) коефіцієнт тертя вдається знизити до 0,02-0,04. Сили дії лижі і палиці на сніг збільшуються в міру збільшення швидкості і крутості підйому. Крім того, величина сили відштовхування залежить від кваліфікації лижника.
Величина вертикальної складової сили відштовхування ногою коливається в межах 1100-1500 Н, а горизонтальної складової – 100-180 Н.
Сила відштовхування ногою мало різниться в класичних ходах (одночасному і попремінному). У ковзанярських способах пересування сила відштовхування ногою складає: під носком черевика – 600 Н, під каблуком – 380 Н (вертикальна складова), горизонтальна складова — близько 200 Н.
2.3. Енергетика пересування на лижах.
Енергетичні витрати лижника при пересуванні залежать від довжини дистанції.
Виходячи з тривалості роботи, гонки на лижах відносяться до зони великої (5 і 10 км) і помірної (15, 20, 30, 50, 70 км и більше) відносної потужності. Проте через різку пересіченість сучасних трас вірніше характеризувати гонки на лижах як роботу перемінної потужності.
2.4. Оптимальні режими пересування на лижах.
Під оптимальними режимами в лижних гонках розуміють оптимальний спосіб пересування, оптимальну динаміку (розкладку) дистанційної швидкості й оптимальне сполучення довжини і частоти кроків.
Всього 65 років тому (у 1924 р.) всерйоз обговорювалося питання про те, як раціональніше переборювати підйоми: на лижах або з лижами в руках З тих пір склалися визначені уявлення про раціональні способи пересування на спусках, рівнинних ділянках траси і підйомах.
Пересування на лижах більше, ніж біг, вимагає економії енергії, оскільки лижник виконує м'язову роботу кілька десятків хвилин або навіть кілька годин підряд. Тому для пересування на лижах знайдені вікові стандарти найбільш економічної і граничної (відповідної анаеробному порогу) швидкості (див. мал. 80), а також найбільш економічні сполучення довжини і частоти кроків (мал. 87, 88).
При зниженні фізичної працездатності людини, а також при ускладненні умов пересування на лижах (збільшення крутості підйому, коефіцієнта тертя ковзання і т.д.) оптимальна швидкість і оптимальна довжина кроку зменшуються, а оптимальний темп збільшується.
Контрольні питання.
1. Які способи пересування на лижах вам відомі?
2. Які переваги і недоліки ковзанярського ходу в порівнянні з традиційними способами пересування на лижах?
3. Які зовнішні сили впливають на величину енергетичних витрат лижника?
4. Що таке оптимальна швидкість і як вона зв'язана з віком і фізичною підготовленістю лижників?
5. Для чого потрібні лижні мазі?