Визначення ступеня стійкості тіла людини по фотограмі.

Мета роботи: засвоєння студентами методу визначення ступеня стійкості тіла людини, що приймає різні фіксовані положення в рівновазі.

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

- знання про закони і правила за якими тіло людини перебуває у певному фіксованому положенні і позі;

- знання про типи рівноваги в яких може перебувати тіло людини;

- знання про чинники які впливають на ступінь стійкості тіла людини, що знаходиться у фіксованому положенні;

- практичні навики та вміння визначати чинники та ступінь стійкості тіла людини, що знаходиться у певній статичній позі.

Короткі теоретичні відомості та методика експерименту:

Тіло знаходиться у рівновазі якщо рівнодійна всіх сил, що діють на нього, і алгебраїчна сума обертальних моментів сил дорівнюють нулю. Положення тіла, в якому всі сили, що діють на тіло, зрівноважені, називається положенням рівноваги. Рівновага називається стійкою, якщо при відхиленні тіла від положення рівноваги діючі сили повертають його до положення рівноваги. Якщо сили змінилися таким чином, що вони викликають подальше відхилення тіла від положення рівноваги, то така рівновага називається нестійкою. Рівновага називається байдужою якщо при відхиленні від положення рівноваги змінені сили зрівноважують одна одну в любому новому положенні тіла.

Умова рівноваги тіл під дією сил тяжіння визначається положенням їх загального центру мас. Положення тіла стійке, якщо опущена з його загального центру мас вертикаль проходить всередині контуру, утвореного точками опори. Якщо ця умова не виконується то тіло перекидається.

Щоб встановити ступінь стійкості тіла, у певному фіксованому положенні, необхідно визначити критерії стійкості. До основних критеріїв стійкості належать:

- висота розташування загального центру тяжіння над опорою;

- величина площі опори (площа обмежена контуром, утвореним крайніми точками опори);

- місце проходження лінії дії сили тяжіння відносно контуру, що обмежує площу опори;

- кути стійкості тіла у різних площинах простору (кутом стійкості називають кут між лінією дії сили тяжіння та лінією, проведеною із ЗЦТ до будь якої точки, що обмежує площу опори тіла);

- перекидаючий момент ;

- коефіцієнт стійкості .

Завдання:

Для експерименту необхідно:

1.Сфотографувати досліджуваного у необхідних площинах відповідно до поставленої задачі (у кадрі встановлюється масштабна рейка; див. Рис.1);

2.На фотограмі провести необхідні виміри і визначити локалізацію ЗЦТ;

3.Розрахувати масштаб зображення і скласти розрахункову таблицю

4.Провести лінію дії сили тяжіння, опустивши перпендикуляр з ЗЦТ на площу опори, виміряти її довжину і перевести в реальні розміри відповідно до обраного масштабу; всі лінійні розміри, вимірювані на фотограмі в міліметрах, переводяться в реальні розміри, виражені в метрах, використовуючи співвідношення: , де - лінійні розміри на фотограмі в міліметрах; - масштаб фотограми;

5.Виміряти сагітальні і фронтальні лінійні розміри площі опори;

6.На фотограмі, виконаній в сагітальній площині, виміряти передній і задній кути стійкості (з ЗЦТ проводять похилу пряму лінію до передньої крайньої точки межі площі опори, потім транспортиром вимірюють кут між нею і лінією дії сили тяжіння; аналогічно вимірюється задній кут стійкості тіла);

7.На фотограмі, виконаній у фронтальній площині, виміряти правий і лівий кути стійкості;

8.Виміряти радіуси стійкості у чотирьох досліджуваних напрямках (для цього потрібно виміряти відстані від точки перетину лінією дії сили тяжіння площі опори до передньої, задньої, лівої і правої межі опори);

9.Обчислити моменти стійкості тіла в усіх напрямках по формулі ;

10.Якщо в одній з досліджуваних площин відома сила, що перекидає тіло і точка її прикладання, то необхідно обчислити моменти перекидаючої сили: ;

11.Обчислити коефіцієнти стійкості по формулі ;

Рис.1. Фотограма для визначення ступеня стійкості спортсмена: а – сагітальна площина; б – фронтальна площина.

№п/п	Найменування критерію	Одиниця виміру	Результат
	Висота розташування ЗЦТ над площею опори	м
	Сагітальний розмір площі опори	м
	Фронтальний розмір площі опори	м
	Величина площі опори	м^2
	Передній кут стійкості	градус
	Задній кут стійкості	градус
	Лівий кут стійкості	градус
	Правий кут стійкості	градус
	Вага тіла
	Передній радіус стійкості	м
	Задній радіус стійкості	м
	Лівий радіус стійкості	м
	Правий радіус стійкості	м
	Передній момент стійкості
	Задній момент стійкості
	Лівий момент стійкості
	Правий момент стійкості
	Величина перекидаючої сили
	Висота прикладання перекидаючої сили	м
	Момент перекидаючої сили
	Передній коефіцієнт стійкості
	Задній коефіцієнт стійкості
	Лівий коефіцієнт стійкості
	Правий коефіцієнт стійкості

12.Дати оцінку ступеня стійкості тіла людини в досліджуваному положенні.

13.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 з результатами вимірів і розрахунків;

- фотограму або біокінематичну схему пози людини ступінь стійкості якої визначали.

Контрольні питання:

1Які критерії визначають ступінь стійкості тіла людини?

2.Сформулюйте умови рівноваги тіла.

3.Які є види рівноваги тіла?

4.При якому значенні коефіцієнта стійкості тіло буде перебувати в рівновазі?

5. Як визначається кут стійкості?

Використана та рекомендована література:

1.Біомеханіка спорту (Під загальною редакцією А.М. Лапутіна), Київ: Олімпійська література, 2001. – 320с.

2.Донской Д.Д., Зациорский В.М. Биомеханика. М.: ФиС, 1979, - 186с.

3.Спортивная метрология (Под общей редакцией проф. Зациорского В.М.), М.: ФиС, 1982, -256с.

4.Біомеханіка (Методичний посібник для студентів спортивного факультету), Київ: Нац. у-т фіз. вих. і спорту України, 2000 – 54с.

5.Годик М.А. Спортивная метрология. – М.: ФиС, 1988, - 190с.

Дата добавления: 2015-07-11