9.Условия равновесия тела и системы тел.

Равновесие тела человека – в спортивной деятельности спортсмену часто бывает необходимо сохранять неподвижное положение тела (фиксирование штанги после поднятия, приземление после прыжка в гимнастике и акробатике, исходные стартовые позы и т.д.). Во всех таких случаях тело человека как биомеханическая система находится в равновесии. В равновесии могут находиться и внешние тела, связанные с человеком, сохраняющим положение (например, штанга или партнер в акробатике).

Положение тела человека определяется: 1) позой (поза - это взаимное относительное расположение звеньев тела); 2) местоположением; 3) ориентацией относительно системы отсчета; 4) отношением к опоре.

Для сохранения положения тела человеку надо фиксировать позу, закрепляя звенья в суставах, и не допускать, чтобы внешние силы изменяли его местоположение, ориентацию в пространстве и связь с опорой. Это достигается посредством уравновешивания действующих на человека сил и моментов сил. Основа сохранения положения тела - уравновешивание сил.

10. Виды равновесия тела.

Вид равновесия определяется по действию силы тяжести при случае малого отклонения тела относительно опоры. Различают: 1) безразличное; 2) устойчивое; 3) неустойчивое; 4) ограниченно-устойчивое.

Виды равновесия тела. В механике твердого тела различают три вида равновесия: безразличное, устойчивое и неустойчивое. Эти виды различаются по поведению тела, незначительно отклоняемого от уравновешенного положения. Когда тело человека полностью сохраняет позу («отвердение»), к нему применимы законы равновесия твердого тела.

Безразличное равновесие характерно тем, что при любых отклонениях сохраняется равновесие. Шар, цилиндр, круговой конус на горизонтальной плоскости (нижняя опора) можно повернуть как угодно, и они останутся в покое. Линия действия силы тяжести (G) в таком теле (линия тяжести) всегда проходит через точку опоры, совпадает с линией действия силы опорной реакции (R); они уравновешивают друг друга. В спортивной технике безразличного равновесия ни на суше, ни в воде практически не встречается.

Устойчивое равновесие характерно возвратом в прежнее положение при любом отклонении. Оно устойчиво при сколь угодно малом отклонении по двум причинам; а) центр тяжести тела поднимается выше (h), создается запас потенциальной энергии в поле земного тяготения; б) линия тяжести (G) не проходит через опору, появляется плечо силы тяжести (d) и возникает момент силы тяжести (момент устойчивости Муст = Gd), возвращающий тело (с уменьшением потенциальной энергии) в прежнее положение. Такое равновесие встречается у человека при верхней опоре. Например, гимнаст в висе на кольцах; рука, свободно висящая в плечевом суставе. Сила тяжести тела сама возвращает тело в прежнее положение.

Неустойчивое равновесие характерно тем, что сколь угодно малое отклонение вызывает еще большее отклонение и тело само в прежнее положение вернуться не может. Таково положение при нижней опоре, когда тело имеет точку или линию (ребро тела) опоры. При отклонении тела: а) центр тяжести опускается ниже (— h), убывает потенциальная энергия в поле земного тяготения; б) линия тяжести (G) с отклонением тела удаляется от точки опоры, увеличиваются плечо (d) и момент силы тяжести (момент опрокидывания Мопр. = Gd); он все дальше отклоняет тело от прежнего положения. Неустойчивое равновесие в природе практически почти не осуществимо.