1.Предмет и задачи биомеханики: наиболее элементарная форма движения материи – механическое движение, т.е. перемещение тела в пространстве. Закономерности мех. движ. изучаются механикой. Предмет механики это изучение изменений пространственного расположения тел и сил, которые вызывают эти изменения. Биомех это наука о законах мех движ в жив системах. Общая задача биомех это оценка эффективности приложения сил для достижения поставленной цели. А в спорте: (изучение строения, cв-в и двиг ф-й тела спортсмена, изучение рациональной спорт техники, техническое совершенствование спортсмена).

Развитие биомех: Биомеханика — одна из самых старых ветвей биологии. Её истоками были работы Аристотеля, Галена, Леонардо да Винчи. В своих естественнонаучных трудах «Части движения и перемещение животных», Аристотель заложил основу того, что в дальнейшем, спустя 2300 лет назовут наукой биомеханикой. Величайшим ученым-медиком античного времени (после Гиппократа) был Клавдий Гален (131—201 гг. н. э.). На развитие механики в средние века оказали существенное влияние исследования Леонардо да Винчи (1452—1519 г.) по теории механизмов, трению и другим вопросам. Изучая функции органов, он рассматривал организм как образец «природной механики». Впервые описал ряд костей и нервов, особое внимание уделял проблемам сравнительной анатомии, стремясь

ввести экспериментальный метод и в биологию. Основателем науки биомеханики по праву считается Джованни Борелли, итальянский натуралист. Он показал, что движение конечностей и частей тела у человека и животных при поднятии тяжестей, ходьбе, беге, плавании можно объяснить принципами механики, впервые истолковал движение сердца как мышечное сокращение, изучая механику движения грудной клетки, установил пассивность расширения лёгких. Наиболее известный труд ученого «Движение животных»

Особенности механического движения человека : Двигательная деятельность человека осуществляется в виде двигательных действий, которые организованы из многих взаимосвязанных движений (системы движений). Двигательные действия осуществляются при помощи произвольных активных движений, вызванных и управляемых работой мышц. Человек произвольно, по собственной воле, начинает движения, изменяет их и прекращает, когда цель достигнута (И. М. Сеченов). В норме человек производит не просто движения, а всегда действия — утверждал создатель отечественной школы биомеханики Н, А. Берн-штейн. Действия человека всегда имеют цель, определенный смысл.

2. Направления развития учебного предмета "биомеханика" связаны с исследования микродвижений, попытки экспериментального доказательства правомерности идеи многоуровневого, блочного строения двигательных действий, управляющая роль умственных передвижений человека в действиях (ре-шание двигательной задачи) и многие другие. В исследованиях биомехаников все эти направления и микромир движений, и умственная, а также духовная сторона действий получили свое дальнейшее развитие. Стало насущной необходимостью ориентироваться на все это в расширении и углублении традиционного курса прежней биомеханики, ограниченной только механикой и биологией. Задачи в спорте: (изучение строения, cв-в и двиг ф-й тела спортсмена, изучение рациональной спорт техники, техническое совершенствование спортсмена).

3. Сила действия человека: В биомеханике силой действия человека называется сила воздействия его на внешнее физическое окружение, передаваемая через рабочие точки своего тела. Примером могут быть сила давления на опору, сила тяги за рукоятку станового динамометра и т. п.

Сила — это мера механического действия одного тела на другое Численно она определяется произведением массы тела на его ускорение, вызванное данной силой:

Момент силы — это мера вращающего действия силы на тело; от определяется произведением модуля силы на ее плечо

Сила действия человека зависит от состояния данного человека и его волевых усилий, т. е. стремления проявить ту или иную величину силы, в частности максимальную силу, а также от внешних условий, в частности от параметров двигательных заданий.

классификация силовых качеств: 1. Собственно-силовые - Статический режим и медленные (статическая сила) движения; 2. Скоростно-силовые: а) динамическая сила - Быстрые движения, б) амортизационная сила - Уступающие движения

Силовые динамические характеристики движений тела человека:

Сила — это мера механического воздействия одного тела на другое в данный момент времени.

Момент силы - это мера вращающего действия силы на тело. Он определяется произведением силы на ее плечо.

Импульс силы - это мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени (в поступательном движении) . Он равен произведению силы и продолжительности ее действия.

Импульс момента силы — это мера воздействия момента силы относительно данной оси за данный промежуток времени (во вращательном движении).

Количество движения — это мера поступательного движения тела, характеризующая его способность передаваться другому телу в виде механического движения. Количество движения тела измеряется произведением массы тела на его скорость.

Кинетический момент (момент количества движения) - это мера вращательного движения тела, характеризующая его способность передаваться другому телу в виде механического движения. Кинетический момент равен произведению момента инерции относительно оси вращения на угловую скорость тела.

9. Гибкость — это способность выполнять движения с максимальной амплитудой в суставах. Различают два типа проявления гибкости: активную и пассивную.

Они зависят от способа измерения.

Активная гибкость определяется максимальной амплитудой в суставе при выполнении какого-либо движения. Пассивная гибкость определяется по наибольшей амплитуде, которая может быть достигнута за счет внешней силы, величина которой должна быть одинакова для всех измерений. Только в этом случае можно получить объективную оценку пассивной гибкости.

Дефицитом активной гибкости (ДАГ) называется разница между активной и пассивной гибкостью Критерием состояния суставного и мышечного аппарата спортсмена является дефицит активной гибкости.

При регистрации показателей гибкости необходимо учитывать, что их величина зависит от времени тестирования (в 10 часов утра гибкость меньше, чем в 16 часов), температура воздуха (при 300С гибкость больше, чем при 100С), стандартизованности разминки (ее длительность влияет на увеличение гибкости).

Гибкость может быть измерена: 1) в угловых градусах; 2) в линейных мерах (см).

Измерить амплитуду движения в суставе можно следующими способами: механическим (гониометрическим);

механоэлектрическим (электрогониометрическим);

оптическим; рентгенографическим.

4. Скоростные качества характеризуются способностью человека совершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. При этом предполагается, что выполнение задания длится небольшое время, и утомление не возникает.

Принято выделять три основные (элементарные) разновидности проявления скоростных качеств:

1) скорость одиночного движения (при малом внешнем сопротивлении);

2) частоту движений;

3) латентное(скрытое) время реакции.

Между показателями скорости одиночного движения, частоты движений и латентного времени реакции у разных людей статистическая взаимосвязь очень мала. Например, можно отличаться очень быстрой реакцией и быть относительно медленным в движениях и наоборот. Имея это в виду, говорят, что элементарные разновидности скоростных качеств относительно независимы друг от друга.

В движениях циклического характера скорость передвижения непосредственно определяется частотой движений и расстоянием, проходимым за один цикл (длиной «шага»)

С ростом спортивной квалификации (а, следовательно, и с увеличением максимальной скорости передвижения) оба компонента, определяющие скорость передвижения, как правило, возрастают. Однако в разных видах спорта по-разному. Например, в беге на коньках основное значение имеет увеличение длины «шага», а в плавании — примерно в равной степени оба компонента. При одной и той же максимальной скорости передвижения у разных спортсменов могут быть значительные различия в длине и частоте шагов.

Динамикой скорости называется изменение скорости движущегося тела.

Различают простые и сложные двигательные реакции. Простая реакция — это ответ заранее известным движением на заранее известный (внезапно появляющийся) сигнал. Примером может быть скоростная стрельба из пистолета по силуэтам, старт в беге и т. п. Все остальные типы реакций — когда заранее неизвестно, что именно надо делать в ответ на сигнал и каким будет этот сигнал, — называются сложными.

5. Энергетические характеристики. При движениях человека силы, приложенные к его телу на некотором пути, совершают работу и изменяют положение и скорость звеньев тела, что изменяет его энергию. Работа характеризует процесс, при котором меняется энергия системы. Энергия же характеризует состояние системы, изменяющейся вследствие работы. Энергетические характеристики показывают, как меняются виды энергии при движениях, и протекает сам процесс изменения энергии.

Работа силы - это мера действия силы на тело при некотором его перемещении под действием этой силы. Она равна произведению модуля силы и перемещения точки приложения силы.

Если сила направлена в сторону движения (или под острым углом к этому направлению), то она совершает положительную работу, увеличивая энергию движения тела. Когда же сила направлена навстречу движению (или под тупым углом к его направлению), то работа силы отрицательная и энергия движения тела уменьшается.

Работа момента силы — это мера воздействия момента силы на тело на данном пути (во вращательном движении) . Она равна произведению модуля момента силы и угла поворота.

Энергия - это запас работоспособности системы. Механическая энергия определяется скоростями движений тел в системе и их взаимным расположением; значит, это энергия перемещения и взаимодействия.

Кинетическая энергия тела - это энергия его механического движения, определяющая возможность совершить работу.