Визначення лінійних швидкостей і прискорень руху точок біоланок по кінограмі, відеограмі і біокінематичній схемі.

Мета роботи: освоїти розрахунковий метод визначення лінійних швидкостей і прискорень руху точок біоланок за результатами реєстрації рухів з допомогою кіно- або відеозйомки.

Знання та практичні навики, які одержує студент при виконанні роботи:

-вміння визначати абсолютні значення лінійних швидкостей та прискорень руху антропометричних точок тіла людини;

-вміння будувати графіки швидкостей та прискорень руху;

- практичні навики оцінювати рівень і характер м`язового навантаження окремих м’язових груп за величиною і напрямком швидкості відповідних біоланок.

Короткі теоретичні відомості та методика експерименту:

Рух точок біоланок людини при виконанні рухової дії може бути рівномірним (якщо за рівні проміжки часу вона проходить відрізки шляху однакової довжини) або нерівномірним (якщо за рівні проміжки часу вона проходить відрізки шляху різної довжини). Просторово-часовою характеристикою руху тіла або матеріальної точки являється швидкість. Швидкість – це фізична величина рівна першій похідній в часі від віддалі в системі відліку, що використовується. При рівномірному прямолінійному русі модуль швидкості можна визначити як відношення шляху до відрізку часу за який точка або тіло пройшло цей шлях:

де - шлях, що пройшло тіло за час .

Швидкість руху є векторною величиною і характеризується, крім величини, ще і напрямком у просторі. Вектор швидкості прийнято позначати символом → (), а його довжину літерою V.

Для визначення швидкості необхідно визначити переміщення точки і розділити його на час переміщення . Якщо на біокінематичній схемі виміряти відстань між першим (перший кадр) і третім (третій кадр) положеннями точки і розділити на час проходження цієї відстані, то одержимо миттєву швидкість точки в той момент часу, коли вона знаходилася в другому положенні (другий кадр). Загальну формулу можна записати слідуючим чином:

, де .

Для знаходження дійсного шляху точки, відстань у міліметрах між точками, визначений по біокінематичній схемі, множать на величину обернену масштабу і ділять на 1000. Час проходження відрізка шляху визначають по формулі: , де - частота зйомки. В результаті основна формула для визначення швидкості руху досліджуваної точки може бути подана у вигляді:

.

При нерівномірному або рівнозмінному рухах зміна швидкості характеризується прискоренням . Прискорення , як і траєкторія, шлях, час, швидкість, переміщення, є важливою біокінематичною характеристикою рухової дії. Однак воно зв`язане не тільки з біокінематичними вимірами, його показники мають безпосереднє відношення до біодинаміки рухів: , де - сила, що спричинила зміну швидкості рухомого тіла масою . Тому значення прискорення дає можливість судити про величини зусиль, що розвивають м`язи людини, про опорні реакції і т.п.

Формула для розрахунку прискорення по біокінематичній схемі має вигляд:

,

де - різниця швидкостей двох положень точки біоланки тіла; - частота кінозйомки; - кількість часових інтервалів між положеннями точки на біокінематичній схемі досліджуваного руху.

Завдання:

1.Переглянути біокінематичну схему, виготовлену в процесі виконання лабораторної роботи №1 і перевірити нумерацію кадрів.

2.Підготувати робочу таблицю:

№ точок	, мм відстань між точками	, м дійсна відстань між точками	, с час	середня швидкість точки	різниця швидкостей	прискорення

3.По траєкторіях виміряти в міліметрах відстань між усіма точками, якими позначено положення загального центра тяжіння спортсмена, що знаходяться одна від одної на два часові інтервали. Дані записати в другий стовпчик таблиці проти номера пропущеної при вимірюванні відстані точки.

4.Обчислити дійсний шлях точки в метрах по формулі: .

5.Визначити час переміщення точки на досліджуваному відрізку шляху по формулі: .

6.Визначити середню швидкість точки на розглянутому відрізку шляху, дані записати в таблицю проти номера пропущеної точки.

7.Визначити - різницю швидкостей двох положень точки, розрахунки проводити через один показник. Отриманий результат записати проти пропущеного номеру в таблицю з відповідним знаком (+ або -).

8.Обчислити прискорення за формулою: .

9.По результатам обчислень накреслити графіки швидкості і прискорення .

6. Отримані в процесі роботи результати оформити у вигляді звіту, який повинен включати:

- точну назву, мету і завдання роботи;

- короткі теоретичні відомості та порядок виконання роботи;

- таблицю просторово - часових характеристик рухової дії;

- графіки швидкості та прискорення.

Контрольні питання:

1.Як визначається швидкість розрахунковим методом по біокінематичній схемі?

2.Дайте визначення швидкості і прискорення.

3.Як розрахувати прискорення по біокінематичній схемі?

4.Для чого потрібна інформація про швидкість і прискорення біоланок тіла людини при виконанні рухової дії?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

Дата добавления: 2015-07-11