- •По биомеханике
- •Введение
- •Лабораторная работа 1.1 скоростная видеосъемка спортивного движения
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •2. Подготовка места съемки:
- •3. Подготовка исполнителя.
- •4. Подготовка аппаратуры:
- •5. Настройка камеры:
- •6. Выполнение съемки.
- •7. Просмотр записи:
- •8. Сохранение материалов:
- •В физическом упражнении
- •Порядок выполнения работы
- •1. Подготовка материала к работе.
- •2. Определение положения оцт.
- •3. Построение траектории.
- •Лабораторная работа 1.3 определение скоростей и ускорения оцт тела
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Построение таблицы «Координаты оцт» тела спортсмена в физическом упражнении.
- •2. Определение скоростей и ускорений оцт тела спортсмена.
- •Тематика вопросов для собеседования
- •Программа ориентации тела спортсмена в физическом упражнении
- •Определение ориентации продольной оси тела спортсмена
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение центра тяжести нижней половины тела.
- •2. Построение продольной оси тела.
- •3. Определение ориентации продольной оси тела спортсмена.
- •Лабораторная работа 2.2 определение угловых скоростей и ускорений тела спортсмена
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение угловых скоростей и ускорений.
- •2. Построение графиков зависимости угловой скорости и ускорения от времени.
- •Тематика вопросов для собеседования
- •Порядок выполнения работы
- •1. Подготовка файла «Изменение позы тела спортсмена» в формате Photoshop cs4.
- •2. Описание поз тела спортсмена в граничных моментах фаз физического упражнения.
- •Теоретические сведения
- •450 Град/с.
- •Порядок выполнения работы
- •1. Описание изменений позы при переходе между граничными положениями первой фазы анализируемого двигательного действия.
- •2. Описание изменения позы при переходе между граничными положениями второй и последующих фаз анализируемого двигательного действия.
- •3. Определение закона изменения позы в первой фазе анализируемого двигательного действия.
- •4. Анализ изменений позы в рассматриваемой фазе двигательного действия.
- •Тематика вопросов для собеседования
- •Динамика физических упражнений
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение силы реакции опоры
- •3. Анализ внешних сил и моментов сил, действующих на тело спортсмена при выполнении физического упражнения.
- •Тематика вопросов для собеседования
- •Инерционные характеристики тела спортсмена в физическом упражнении
- •1. Подготовка материалов и программ для определения моментов инерции тела спортсмена в физическом упражнении.
- •2. Определение массы звеньев тела (mi) в килограммах.
- •3. Определение длины звеньев тела спортсмена выполняющего анализируемое упражнение.
- •4. Определение расстояний до центров тяжести звеньев тела спортсмена в единицах измерения программы Adobe Photoshop.
- •5. Обозначение цт звеньев тела спортсмена на изображении слоя.
- •6. Измерение в метрах расстояния (Ri) от цт каждого звена до оцт тела.
- •7. Расчет искомых характеристик Excel выполнит автоматически, проведите анализ формул использованных для получения показателей:
- •10. Построение графика «Изменение момента инерции тела в физическом упражнении».
- •11. Построение сглаженной кривой изменения момента инерции на графике.
- •12. Анализ моментов инерции тела спортсмена при выполнении физического упражнения.
- •Тематика вопросов для собеседования
- •Определение энергетических характеристик движения
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Подготовка материалов и программ для выполнения работы.
- •2. Определение поступательной кинетической энергии звеньев тела спортсмена.
- •3. Определение вращательной составляющей кинетической энергии звеньев тела спортсмена.
- •4. Определение полной кинетической энергии тела спортсмена.
- •5. Определение потенциальной энергии звеньев тела в фазах физического упражнения.
- •Тематика вопросов для собеседования
МИНИСТЕРСТВО СПОРТА И ТУРИЗМА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Кафедра биомеханики
Н.Б. Сотский, В.Ю. Екимов, В.К. Пономаренко
ПРАКТИКУМ
По биомеханике
Минск 2012
У ДК 797.21(075)
ББК 75.717.5я7
С
Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом БГУФК
Р е ц е н з е н т ы:
Э. П. Позюбанов, канд. пед. наук, проф. каф. легкой атлетики Бел. гос. ун-та физ. культуры;
В. Я. Бунин, канд. пед. наук, доц.
С
С
отский, Н. Б. [и др.]П рактикум по биомеханике / Н.Б. Сотский, В.Ю. Екимов, В.К. Пономаренко; Бел. гос. ун-т физ. культуры. — Мн.: БГУФК, 2012. — с.
ISBN 985-6651-69-7.
Данный практикум составлен в соответствии с действующей программой по предмету «Плавание» и является неотъемлемой частью учебно-методического комплекса, обеспечивающего изучение движений в водной среде. В нем представлен алгоритм выполнения самостоятельных, лабораторных работ, который предполагает педагогические наблюдения, измерения, вычисления различных параметров техники плавания, умение анализировать, а также помещены тесты (контрольные вопросы). Практикум способствует систематизации знаний, оздает условия для творческого и самостоятельного подхода при изучении предмета.
Предназначен для студентов вузов, слушателей ИППК, учащихся училищ олимпийского резерва.
УДК 797.21(075)
ББК 75.717.5я7
© Сотский Н. Б., Екимов В.Ю., Пономаренко В.К. 2012
©
ISBN 985-6651-69-7
Оформление. Учреждение образования «Белорусский государственный университет физической культуры», 2012Введение
Стремительное развитие физической культуры и спорта в последние годы закономерно сопровождается усилением внимания к биомеханическому обоснованию процесса подготовки спортсменов к соревнованиям. В связи с этим при обучении будущих специалистов в области физической культуры и спорта все большее значение придается развитию у них умения осуществлять биомеханический анализ и синтез движений.
Данный курс состоит из объединенных по темам лабораторных работ, имеющих характер экспериментальных исследований, объектом которых являются физические упражнения. В ходе его выполнения решаются следующие педагогические задачи:
1. Высокоэффективное усвоение студентами учебного материала.
2. Развитие у студентов навыков самостоятельного и творческого выполнения учебно-исследовательской работы под контролем преподавателя.
3. Овладение студентами технологиями проведения биомеханического анализа и синтеза физических упражнений.
Лабораторные работы построены на основе современных научных представлений о биомеханической структуре физического упражнения как совокупности блоков следующих двух типов:
1. Элементов динамической осанки, выражающихся в ограничении подвижности в одних суставах тела.
2. Управляющих движений, выполняемых в это же время в других суставах тела.
Каждое упражнение характеризуется специфичным для него набором указанных элементов, обеспечивающих перемещение общего центра тяжести тела спортсмена и изменение ориентации тела в пространстве по программе, называемой общей программой движения.
В ходе лабораторных занятий студенты определяют указанную программу в конкретном физическом упражнении и устанавливают динамические характеристики, необходимые для выполнения этого упражнения.
Изучив особенности изменения общей программы движения под влиянием изменений биомеханической структуры упражнения, будущие тренеры анализируют ошибки спортсмена в уже известных вариантах техники исследуемого физического упражнения, а также конструируют новые перспективные его варианты.
В настоящем издании студентам предложены методы биомеханического исследования на примере плоского перемещения тела спортсмена и его звеньев в процессе выполнения физического упражнения. Такое сужение круга исследуемых движений, тем не менее, позволяет студентам в короткие сроки, ограниченные рамками программы курса биомеханики, достаточно глубоко изучить основы современного биомеханического анализа и синтеза, а также овладеть основами наиболее важных методов биомеханического исследования движений спортсмена.
Следует помнить, что в наибольшей мере особенности плоского перемещения тела и его звеньев передаются циклограммами, на которых эти перемещения запечатлены в плоскости, перпендикулярной оптической оси киносъемочного аппарата или видеокамеры.
Необходимо подчеркнуть также и то, что при отборе или построении циклограмм студентам желательно останавливать свое внимание на тех из них, где спортсмен запечатлен со стороны правой боковой поверхности его тела. В этом случае отсчет углов поворота, как осей тела, так и продольных осей звеньев тела производится более удобно в соответствии с правилом, принятым в классической механике: с положительным знаком – при повороте против часовой стрелки, и с отрицательным – при повороте по часовой стрелке.
При выполнении работ в компьютерном классе с использованием пакета известных графических, а также специально разработанных для биомеханического анализа компьютерных программ студенты работают с видеоинформацией, полученной в результате специально организованной высокочастотной видеосъемки. Кроме того, поскольку в настоящее время видеотехника вполне доступна, студенты могут самостоятельно регистрировать различные упражнения в собственном исполнении и работать с полученной информацией.
В данном курсе использованы как стандартные, так и оригинальные программы. К первым относятся ACDSee, Win DVD Creator, Adobe Photoshop, Chaos Crystal, Quick Time Player, электронная таблица Excel. Использование именно этих программ в ходе биомеханического исследования не имеет принципиального значения. При необходимости они могут быть заменены аналогичными, обладающими теми же возможностями. В числе оригинальных программ, используется разработанная старшим преподавателем БГУФК А.В. Карпинским программа RasChT.exe. Она позволяет определить общий центр тяжести тела состоящего из ряда звеньев, а также, обеспечивает автоматический перенос координат характерных точек в электронную таблицу Excel.
Для эффективного выполнения данного курса лабораторных работ студенты должны обладать знаниями по информатике в объеме общеобразовательной школы.
При организации лабораторных работ учебная группа, как правило, делится на две подгруппы по 12 – 22 студента. На каждом занятии студенты, выслушав пояснения преподавателя по изучаемой теме, получают в свое распоряжение данный курс лабораторных работ, реальные видеоматериалы и приступают к самостоятельному выполнению исследований и освоению учебного материала под контролем преподавателя.
К экзамену по биомеханике студенты могут быть допущены лишь в случае успешного выполнения и последующей защиты работ, предлагаемых в настоящем пособии.
Примечание. Завершая вводную часть, отметим, что данный практикум, основанный на использовании компьютерных технологий и материалов высокочастотной видеосъемки, является, по сути своей, учебной моделью современного биомеханического исследования двигательных действий в спорте. А всякому научному исследованию предшествует сбор исходных данных, необходимых для его проведения. Именно поэтому практикум начинается с раздела, посвященного методам получения исходной информации для проведения биомеханических исследований.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ПРИ БИОМЕХАНИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ