Екатеринбургский институт физической культуры

Екатеринбургский институт физической культуры

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уральский государственный университет физической культуры»

УЧЕБНОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«БИОМЕХАНИКА»

Направление подготовки 49.03.02.Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура)

Екатеринбург 2016

ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ II ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Таблица 1 - Состав и объем дисциплины

Вид учебной работы	Трудоемкость/ зачетных единиц	Курс

Аудиторные занятия (всего)	час / з.е.
В том числе:
Лекции (Л)	час
Практические занятия (ПЗ)	час
Семинары (С)	час
Лабораторные работы (ЛР)	час
Самостоятельная работа (всего)	час / з.е.
В том числе:
Курсовая работа (проект)	час
Расчетно-графические работы	час
Реферат	час
Контрольная работа	час
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	3/Э		З
Общая трудоемкость, часы	час
Зачетные единицы	з.е.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Таблица 2 - Темы и их краткое содержание

Тема	Краткое содержание
Модуль №1 Общая и дифференциальная биомеханнка
1.1. Введение (предмет и история биомеханики).	Биомеханика как наука и учебная дисциплина. Механические явления в живых системах. Понятия о формах движения материи. Особенности механического движения человека. Задачи и направления развития общей биомеханики движений человека. Цель и задачи спортивной биомеханики.Развитие биомеханики. Возникновение биомеханики как науки - Джовани Альфонсо Борелли, Е. Майбридж, Э. Марей, В. Брауне и О. Фишер. Возникновение и развитие отечественной биомеханики - П.Ф. Лесгафт, И.М. Сеченов, А.А. Ухтомский, Н.А. Бернштейн и др. Современное состояние биомеханики. Направления развития биомеханики.
Тема 1.2. Методы исследования в биомеханике.	Методологические основы изучения двигательной деятельности человека. Понятие о двигательном действии, умении и навыке. Роль и место биомеханики в их изучении. Логика построения исследований в «статистической биомеханике» (логико-статистический метод и метод регрессионных остатков). Методы качественного биомеханического анализа. Системно-структурный подход и метод биомеханического обоснования спортивной техники. Строение двигательного действия. Система движений, ее состав и структура. Основы действия: механические - детерминизм, неопределенность, непредсказуемость; биологические - неоднозначность, целенаправленность, вариативность, адаптация и психологические - мотивация, смысловое содержание, самоконтроль. Системные свойства двигательного действия. Методы механико-математического моделирования движений человека. Эволюция моделей тела человека. Прямая и обратная задачи механики. Скелетно-мышечные модели. Метод определения биомеханизмов двигательных действий. Этапы создания теоретических (умозрительных и математических) моделей опорно-двигательного аппарата человека (определение цели исследования, построение модели объекта, изучение свойств модели, решение задач исследования с помощью модели и экспериментальная проверка следствий теории). Инструментальные методики исследования движений. Механо-электрические (гониометрия, спидометрия, акселерометрия, динамометрия, стабилометрия и др.). Оптические и оптико-электронные системы (биомехани ческая фото- и киносъемка, видеосъемка, телевизионные системы, оптронные пары, лазерные устройства и др.). Электрофизиологические (электромиография).
Тема 1.3. Биомеханика двигательного аппарата человека.	Строение пассивной части двигательного аппарата человека. Тело человека как многозвенная система. Кинематические пары и движения в суставах (понятие о степенях свободы). Механические свойства связок и сухожилий. Трибология суставов. Движения в кинематических цепях. Открытые и замкнутые кинематические цепи. Биомеханика мышц. Механические свойства и механическая модель мышцы. Режимы и механика мышечного сокращения. Работа, мощность и энергия мышечного сокращения. Особенности действия мышц на костные рычаги (золотое правило механики). Биомеханика двусуставных мышц.
Тема 1.4. Биодинамика движений человека.	Геометрия масс тела человека: массы и моменты инерции звеньев тела человека, общий и частный центр масс тела и его звеньев, центр объема и центр поверхности тела. Силы в движениях человека. Силы внешние как меры действия внешних тел, среды и опоры на тело человека. Силы инерции внешних тел, силы упругой деформации, силы тяжести и веса, силы реакции опоры. Роль сил в движениях человека. Силы внутренние как мера взаимодействия частей тела и тканей тела человека. Силы в пассивных элементах двигательного аппарата человека. Силы внутрибрюшного давления. Экспериментальные и аналитические способы определения внутренних сил. Фракции полной механической энергии. Теорема Кенига. Работа перемещения: внутренняя и внешняя работа, вертикальная и продольная работа, Экономия механической энергии: обмен энергии, переход энергии от звена к звену, использование потенциальной энергии упругой деформации мышц и сухожилий. Методы измерения работы и энергии при движениях человека.
Модуль №2 Дифференциальная биомеханика.
Тема 2.1. Биомеханические аспекты управления движениями человека.	Основные понятия теории управления. Аппарат управления и аппарат исполнения. Состояния аппарата исполнения - начальное, промежуточное и конечное. Цели управления, программа поведения, конечный результат. Воздействия управляющие и сбивающие. Способы организации управления в самоуправляемых системах. Програпрограммный способ управления. Каналы прямой и обратной связи. Незамкнутые и замкнутые контуры управления. Циклы взаимодействия - центральные и периферические. Движение информации по каналам связи. Биомеханические аспекты управления мышечной активностью. Проблемы избыточности в управлении мышечной активностью. Принцип неоднозначности нервного импульса, мышечной силы и заданного движения. Модель потребного будущего. Управление и регуляция. Произвольный контроль и сенсорные коррекции. Функциональные системы двигательного действия - энергообеспечивающие и формообразующие.
Тема 2.2. Биомеханика двигательных качеств	Понятие о моторике человека как СОВОКУПНОСТИ его двигательных возможностей. Двигательные качества - качественно различные стороны моторики. Явные, видимые, доступные непосредственному измерению и латентные, скрытые, недоступные непосредственному измерению показатели Двигательных качеств. Параметрические и непараметрические зависимости между силой, скоростью и длительностью двигательных заданий. Биомеханическая характеристика силовых качеств. Сила действия человека. Понятие о силовых качествах. Зависимость силы действия человека от параметров двигательных заданий (перемещаемой массы, скорости, направления движения, природы сил сопротивления). Положение тела и сила действия человека. Выбор положения
Тема 1.2. Спортивнотехническое мастерство.	Топография силы. Биомеханические особенности тренировки силы отдельных мышечных групп. Биомеханические требования к специальным силовым упражнениям. Метод сопряженного воздействия. Биомеханическая характеристика скоростных качеств. Понятие о скоростных качествах. Динамика скорости. Скорость изменения силы - градиент силы. Параметрические и непараметрическис зависимости между силовыми и скоростными качествами. Биомеханическис аспекты двигательных реакций. Биомеханическая характеристика выносливости. Основы эргометрии. Правило обратимости двигательных заданий. Утомление и его биомеханические проявления. Выносливость и способы ее измерения. Проблема экономизации спортивной техники; брутто-, нетто- и дельтакоэффициенты экономичности. Биомеханические основы экономизации спортивной техники. Особенности спортивной техники в упражнениях, требующих большой выносливости. Биомеханические характеристики гибкости. Понятие о гибкости. Методы ее измерения. Активная и пассивная гибкость. Влияние гибкости на спортивную технику. Биомеханические требования к построению и использованию тренажеров для воспитания двигательных
Тема 1.8. Дифференциальная биомеханика.	Понятие о спортивной технике. Показатели технического мастерства. Две группы показателей: 1) что умеет делать спортсмен (объем, разносторонность, рациональность техники); 2) как он это умеет делать (эффективность и освоенность техники). Разновидности эффективности (абсолютная, сравнительная и реализационная) техники и способы их оценки. Показатели освоенности техники (стабильность, устойчивость, автоматизированность выполнения). Дискриминативные признаки спортивной техники.
Модуль №3 Частная биомеханика
Тема 3.1. Движения вокруг осей.	Дифференциальная биомеханика - раздел биомеханики, изучающий индивидуальные и групповые особенности движений и двигательных возможностей человека. Телосложение и моторика человека. Влияние тотальных размеров тела людей на их двигательные возможности. Влияние пропорций тела и конституциональных особенностей. Онтогенез моторики. Роль созревания и научения в онтогенезе моторики. Двигательный возраст, акселераты и ретарданты. Явление гомеореза моторики. Прогноз развития моторики на основе изучения стабильности двигательных показателей и наследственных влияний. Развитие движений в различные периоды жизни человека: от момента рождения, в младенческом возрасте до одного года, в дошкольном возрасте до трех лет, дошкольном 3-7-ми лет, школьном 7-17-ти лет, В возрасте 18-30-ти лет, старше 30-ти лет. Влияние возраста на эффект обучения и тренировки. Особенности моторики женщин. Двигательные, в частности спортивные, возможности женщин. Биомеханические особенности телосложения и их влияние на моторику. Двигательные предпочтения, в частности двигательная асимметрия и ее значение в спорте.
Тема 3.2. Сохранение положения тела и движения на месте.	Понятие о вращательном движении. Движение звеньев в суставе (ось вращения в суставе, качение, скольжение и кручение, понятие о конгруэнтности суставных поверхностей). Зависимость углового ускорения звена от моментов внешних для него сил и его собственного момента инерции. Роль упругих и инерционных сил в биокинематической паре. Вращение звена под действием суставной силы. Движение звеньев кинематической цепи вокруг осей как результат сложения вращательного и радиального движений. Кинематика пары вращений. Изменения момента инерции при радиальном движении. Теорема об изменении кинетического момента системы в приложении к кинематической цепи. Движения биомеханической системы без опоры и при опоре, Закон сохранения кинетического момента. Особенности его проявления вне замкнутой системы, Взаимодействие тела человека с опорой как причина изменения движения вокруг осей. Основные способы управления движениями вокруг осей с изменением и сохранением кинетического момента: приложение внешней силы, изменение радиуса инерции, активное создание момента внешней силы, группирование и разгруппирование тела, встречные круговые движения конечностями и изгибания туловища. Сложение вращательного и поступательного движений. Мгновенная ось вращения.
Тема 3.3. Локомоторные движения.	Положение тела человека (место, ориентация и поза). Силы возмущающие и уравновешивающие (их источники и действие). Условия равновесия тела человека (системы тел) и показатели устойчивости. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия и наличия внешних возмущающих воздействий (реципрокный характер взаимодействия мышц антагонистов, изменение жесткости связи в суставах, компенсаторные и амортизирующие движения, балансирование и др.). Биодинамика осанки статической и динамической. Нарушения и восстановление правильной осанки. Движения на месте как изменения позы без перемены опоры. Условия движения на месте, сохранение равновесия и места Опоры. Сохранение и изменение движения центра масс системы. Взаимодействие опоры, опорных и подвижных звеньев. Роль реактивных внешних сил. Сохранение и изменение количества движения системы. Преодолевающие и уступающие движения при опоре. Механизмы притягивания и отталкивания. Условия активного и пассивного приближения и отдаления относительно верхней и нижней опоры.
Тема 3.4. Перемещающие движения.	Локомоторные движения при взаимодействии с опорой (наземные) и средой (водные). Механические условия создания движущих сил при отталкивании от опоры в наземных и водных локомоциях. Работа внутренних сил и изменение кинетической энергии тела человека. Сила реакции опоры при отталкивании и ее составляющие. Соотношение движущих и тормозящих сил. Скорость, длина, частота и ритм шагов. Стартовые действия: стартовые положения, движения и разгон. Движение по дистанции и финиширование. Взаимодействие звеньев тела в наземных локомоторных движениях. Механизм собственно отталкивания от опоры. Механизм движения маховых звеньев. Механизм перевернутого маятника. Виды наземных локомоций. Биомеханика ходьбы: элементы шагательных движений при опоре и переносе ног; сопутствующие движения туловища и рук. Биомеханика бега: период полета - вынос ноги, опускание на опору; периоды опоры - подседание, отталкивание. Биомеханика прыжка, подготовка к отталкиванию, отталк Передвижение со скольжением; скользящий шаг на лыжах Передвижение с опорой на воду: плавучесть, сопротивлен Передвижения с механическими преобразованиями движений. Передача усилий при педалировании на велосипеде. Передача усилий при академической гребле.

РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

Таблица 3 – Разделы дисциплины, виды и трудоемкость занятий для заочной формы обучениях

	Наименование раздела, дидактической единицы	Аудиторные занятия (час)	СРС (час)
		Всего	Лекции	Практические занятия	семинары
	Заочное отделение
	Модуль №1
Тема 1.1. Введение (предмет и история биомеханики).	-
Тема 1.2. Методы исследования в биомеханике	-
Тема 13. Биомеханика двигательного аппарата человека.
Тема 1.4. Биодинамика движений
Модуль №2
2.1. Механика точки и твердого тела.
Тема 2.1. Движения вокруг осей.
Тема 2.2. Сохранение положения тела и движения на месте.
Тема 2.3. Локомоторные движения.	-
Тема 2.4. Перемещающие движения.	-
Всего

ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ

1. Энергия упругой деформации мышечно-сухожильных структур и ее роль в повышении эффективности техники и экономичности выполнения физических упражнений.

2. Внешние и внутренние силы в движениях спортсмена и способы их измерения.

3. Методы измерения масс-инерционных характеристик тела человека.

4. Механическая энергия и работа и способы их измерения при движениях человека.

5. Исторический аспект развития идей о механизмах управления движениями человека.

6. Роль двусуставных мышц в движениях человека.

7. Двигательные качества спортсмена и биомеханические требования к их оценке и воспитанию (одно из качеств по выбору).

8. Оценка технической подготовленности в избранном виде спорта.

9. Биомеханическое обоснование строения двигательных действий (локомоторных, перемещающих и т.п.).

10. Влияние размеров и пропорций тела человека на его моторику.

11. Расчет условий сохранения статического положения тела человека (по выбору: положение тела при верхней или нижней опоре в гимнастике, стартовое положение спринтера, пловца, тяжелоатлета и др.).

12. Расчет кинематики и динамики движения вокруг осей (по выбору: движение вокруг закрепленной или свободных осей на спортивном снаряде, в полете и др.).

13. Расчет кинематики и динамики локомоторного движения (по выбору: прыжок, цикл ходьбы, бега, лыжного хода, бега на коньках, способа плавания и др.).

14. Расчет кинематики и динамики перемещающего движения (по выбору: удар в теннисе, футболе, волейболе, бросок или удар в хоккее, метание копья, подъем штанги и др.).

15. Определение условий равновесия статического положения тела (стартовое положение штангиста, спринтера, пловца и т.п.).

16. Биомеханическое обоснование двигательного действия (локомоторного, вращательного, перемещающего и т.п.).

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Основная литература

1. Антонов В.Ф., Черныш AM., Пасечник В.И., Вознисенский С.А., Козлова Е.К. Биофизика. М., 2000.

2. Дубровский, В.И. Биомеханика: учебник для средних и высших учебных заведений по физической культуре / В.И. Дубровский, В.Н. Федорова. – М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. – 672 с.

3. Попов, Г. И. Биомеханика двигательной деятельности: учебник / Г. И. Попов, А. В. Самсонова.- М.: Академия, 2011.- 320 с.

4. Федорова В.Н. Краткий курс медицинской и биологической физики. Учеб. пособие. М., 2001.

Дополнительная литература

1. Лукунина Е.А., Шалманов А.А. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия внешних возмущающих воздействий: методические разработки для слушателей ФУС и студентов. - М.: РГ АФК, 2000.

2. Лущик, И.В. Биомеханика двигательной деятельности: рабочая тетрадь: учебно-методическое пособие для студентов факультетов дневного обучения/ И.В. Лущик, Дзержинская Л.Б. - Волгоград: ФГБОУ ВПО «ВГАФК», 2011. – 129 с.

3. Норма в медицинской практике. М., 2000.

4. Смирнов В М., Дубровский В.И. Физиология физического воспитания и спорта. М., 2002.,

5. Сучилин Н.Г., Савельев В.с., Попов Г.И. Оптико-электронные методы измерения движений человека..- М.: Физкультура, образование, наука, 2000.

6. Физика. Энциклопедический словарь школьника. М., 2000.

7. Информационно-поисковая система Google, Rambler.

8. Информационно-поисковые системы Google, Rambler, Mail.ru.

9. Электронные журналы: Теория и практика физической культуры, Ученые записки НГУ им. П.Ф.Лесгафта, Российский журнал биомеханики, Journal of Biomechanics, Journal of Applied Biomechanics, Journal of Human Movement Studies и др.

10. www.bsu.ru/content/hecadem/strelnikov.../biomehanika/.../m18864.h... (Биомеханические характеристики тела человека и его движений)

ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

План

Биомеханика как наука и учебная дисциплина. Механические явления в живых системах. Понятия о формах движения материи. Особенности механического движения человека. Задачи и направления развития общей биомеханики движений человека. Цель и задачи спортивной биомеханики.

Развитие биомеханики. Возникновение биомеханики как науки - Джовани Альфонсо Борелли, Е. Майбридж, Э. Марей, В. Брауне и О. Фишер. Возникновение и развитие отечественной биомеханики - П.Ф. Лесгафт, И.М. Сеченов, А.А. Ухтомский, Н.А. Бернштейн и др. Современное состояние биомеханики. Направления развития биомеханики. Связи биомеханики с другими науками.

План

Системно-структурный подход и метод биомеханического обоснования спортивной техники. Строение двигательного действия. Система движений, ее состав и структура. Основы действия: механические - детерминизм, неопределенность, непредсказуемость; биологические - неоднозначность, целенаправленность, вариативность, адаптация и психологические - мотивация, смысловое содержание, самоконтроль. Системные свойства двигательного действия.

Инструментальные методики исследования движений. Механо-электрические (гониометрия, спидометрия, акселерометрия, динамометрия, стабилометрия и др.). Оптические и оптико-электронные системы (биомеханическая фото- и киносъемка, видеосъемка, телевизионные системы, оптронные пары, лазерные устройства и др.). Электрофизиологические (электромиография).

План

Строение пассивной части двигательного аппарата человека. Тело человека как многозвенная система. Кинематические пары и движения в суставах (понятие о степенях свободы). Механические свойства связок и сухожилий. Движения в кинематических цепях. Открытые и замкнутые кинематические цепи.

Биомеханика мышц. Механические свойства и механическая модель мышцы. Режимы и механика мышечного сокращения. Работа, мощность и энергия мышечного сокращения. Особенности действия мышц на костные рычаги (золотое правило механики). Биомеханика двусуставных мышц.

План

Геометрия масс тела человека: массы и моменты инерции звеньев тела человека, общий и частный центр масс тела и его звеньев, центр объема и центр поверхности тела.

Силы в движениях человека. Силы внешние как меры действия внешних тел, среды и опоры на тело человека. Силы инерции внешних тел, силы упругой деформации, силы тяжести и веса, силы реакции опоры. Роль сил в движениях человека. Силы внутренние как мера взаимодействия частей тела и тканей тела человека.

Силы в пассивных элементах двигательного аппарата человека. Силы внутрибрюшного давления. Экспериментальные и аналитические способы определения внутренних сил.

Методы измерения работы и энергии при движениях человека.

Биомеханические аспекты управления движениями человека. План

Основные понятия теории управления. Аппарат управления и аппарат исполнения. Состояния аппарата исполнения - начальное, промежуточное и конечное. Цели управления, программа поведения, конечный результат. Воздействия управляющие и сбивающие.

Способы организации управления в самоуправляемых системах. Программный способ управления. Каналы прямой и обратной связи. Незамкнутые и замкнутые контуры управления. Циклы взаимодействия - центральные и периферические. Движение информации по каналам связи.

Биомеханические аспекты управления мышечной активностью. Проблемы избыточности в управлении мышечной активностью. Принцип неоднозначности нервного импульса, мышечной силы и заданного движения. Модель потребного будущего. Управление и регуляция. Произвольный контроль и сенсорные коррекции. Функциональные системы двигательного действия - энергообеспечивающие и формообразующие.

План

Понятие о моторике человека как СОВОКУПНОСТИ его двигательных возможностей. Двигательные качества - качественно различные стороны моторики. Явные, видимые, доступные непосредственному измерению и латентные, скрытые, недоступные непосредственному измерению показатели Двигательных качеств.

Параметрические и непараметрические зависимости между силой, скоростью и длительностью двигательных заданий.

7. Биомеханика силы

План

Биомеханическая характеристика силовых качеств. Сила действия человека. Понятие о силовых качествах.

Зависимость силы действия человека от параметров двигательных заданий (перемещаемой массы, скорости, направления движения, природы сил сопротивления). Положение тела и сила действия человека. Выбор положения тела при тренировке силы.

Топография силы. Биомеханические особенности тренировки силы отдельных мышечных групп. Биомеханические требования к специальным силовым упражнениям. Метод сопряженного воздействия.

План

Биомеханическая характеристика скоростных качеств. Понятие о скоростных качествах.

Динамика скорости. Скорость изменения силы - градиент силы. Параметрические и непараметрическис зависимости между силовыми и скоростными качествами.

Биомеханическис аспекты двигательных реакций.

План

Понятие о гибкости. Методы ее измерения. Активная и пассивная гибкость. Влияние гибкости на спортивную технику.

Биомеханические требования к построению и использованию тренажеров для воспитания двигательных качеств.

План

Понятие о спортивной технике. Показатели технического мастерства. Две группы показателей: 1) что умеет делать спортсмен (объем, разносторонность, рациональность техники); 2) как он это умеет делать (эффективность и освоенность техники). Разновидности эффективности (абсолютная, сравнительная и реализационная) техники и способы их оценки. Показатели освоенности техники (стабильность, устойчивость, автоматизированность выполнения). Дискриминативные признаки спортивной техники.

План

Дифференциальная биомеханика - раздел биомеханики, изучающий индивидуальные и групповые особенности движений и двигательных возможностей человека.

Телосложение и моторика человека. Влияние тотальных размеров тела людей на их двигательные возможности. Влияние пропорций тела и конституциональных особенностей.

Онтогенез моторики. Роль созревания и научения в онтогенезе моторики. Двигательный возраст, акселераты и ретарданты. Явление гомеореза моторики. Прогноз развития моторики на основе изучения стабильности двигательных показателей и наследственных влияний.

Развитие движений в различные периоды жизни человека: от момента рождения, в младенческом возрасте до одного года, в дошкольном возрасте до трех лет, дошкольном 3-7-ми лет, школьном 7-17-ти лет, В возрасте 18-30-ти лет, старше 30-ти лет. Влияние возраста на эффект обучения и тренировки.

Особенности моторики женщин. Двигательные, в частности спортивные, возможности женщин. Биомеханические особенности телосложения и их влияние на моторику.

Двигательные предпочтения, в частности двигательная асимметрия и ее значение в спорте.

Движения вокруг осей

План

Понятие о вращательном движении. Движение звеньев в суставе (ось вращения в суставе, качение, скольжение и кручение, понятие о конгруэнтности суставных поверхностей). Зависимость углового ускорения звена от моментов внешних для него сил и его собственного момента инерции. Роль упругих и инерционных сил в биокинематической паре. Вращение звена под действием суставной силы.

Движение звеньев кинематической цепи вокруг осей как результат сложения вращательного и радиального движений. Кинематика пары вращений. Изменения момента инерции при радиальном движении. Теорема об изменении кинетического момента системы в приложении к кинематической цепи.

Движения биомеханической системы без опоры и при опоре, Закон сохранения кинетического момента. Особенности его проявления вне замкнутой системы, Взаимодействие тела человека с опорой как причина изменения движения вокруг осей.

Основные способы управления движениями вокруг осей с изменением и сохранением кинетического момента: приложение внешней силы, изменение радиуса инерции, активное создание момента внешней силы, группирование и разгруппирование тела, встречные круговые движения конечностями и изгибания туловища. Сложение вращательного и поступательного движений. Мгновенная ось вращения.

План

Положение тела человека (место, ориентация и поза). Силы возмущающие и уравновешивающие (их источники и действие). Условия равновесия тела человека (системы тел) и показатели устойчивости. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия и наличия внешних возмущающих воздействий (реципрокный характер взаимодействия мышц антагонистов, изменение жесткости связи в суставах, компенсаторные и амортизирующие движения, балансирование и др.).

Биодинамика осанки статической и динамической. Нарушения и восстановление правильной осанки.

Движения на месте как изменения позы без перемены опоры. Условия движения на месте, сохранение равновесия и места Опоры. Сохранение и изменение движения центра масс системы. Взаимодействие опоры, опорных и подвижных звеньев. Роль реактивных внешних сил. Сохранение и изменение количества движения системы. Преодолевающие и уступающие движения при опоре. Механизмы притягивания и отталкивания. Условия активного и пассивного приближения и отдаления относительно верхней и нижней опоры.

Локомоторные движения

План

Локомоторные движения при взаимодействии с опорой (наземные) и средой (водные). Механические условия создания движущих сил при отталкивании от опоры в наземных и водных локомоциях. Работа внутренних сил и изменение кинетической энергии тела человека. Сила реакции опоры при отталкивании и ее составляющие. Соотношение движущих и тормозящих сил.

Скорость, длина, частота и ритм шагов. Стартовые действия: стартовые положения, движения и разгон. Движение по дистанции и финиширование.

Взаимодействие звеньев тела в наземных локомоторных движениях. Механизм собственно отталкивания от опоры. Механизм движения маховых звеньев. Механизм перевернутого маятника.

Виды наземных локомоций. Биомеханика ходьбы: элементы шагательных движений при опоре и переносе ног; сопутствующие движения туловища и рук. Биомеханика бега: период полета - вынос ноги, опускание на опору; периоды опоры - подседание, отталкивание.

Биомеханика прыжка, подготовка к отталкиванию, отталкивание, полет, амортизация.

Передвижение со скольжением; скользящий шаг на лыжах, отталкивание лыжами и палками.

Передвижение с опорой на воду: плавучесть, сопротивление среды, механизм гребка.

Передвижения с механическими преобразованиями движений. Передача усилий при педалировании на велосипеде. Передача усилий при академической гребле.

Перемещающие движения

План

Виды перемещающих движений и требования к ним. Основы механики полета снарядов. Скорость, высота и углы вылета снаряда. Влияние вращения снаряда и сопротивления воздуха на траекторию его полета. Гироскопический эффект и эффект Магнуса.

Биомеханика бросков и метаний. Фазовый состав движений. Взаимодействие звеньев тела и сила действия. Скорость в перемещающих движениях. Механизм «хлеста» и поворотное движсние целостной кинематической цепи.

Биомеханика ударных действий. Основы теории yдаpa (понятие о механическом ударе, виды ударов и ударный импульс). Фазы ударных действий. Роль ударной массы.

Точность в перемещающих движениях. Два вида точностных заданий. Понятие о целевой точности и способы ее измерения. Влияние биомеханических характеристик движения и условий их выполнения на целевую точность.

Условия допуска студентов к сдаче зачета

Студент допускается к сдаче экзамена если он:

1.Посетил не менее 80% аудиторных занятий.

2.Не имеет задолженностей по пройденным темам дисциплины.

3.Выполнил все задания по разделу самостоятельной работы студентов.

Примерный перечень вопросов к зачету по курсу

1. Процедура биомеханического анализа двигательной деятельности?

2. Биомеханические показатели спортивно-технического мастерства?

3. Определение биомеханики, её задачи, проблемы и связи с другими науками?

4. Индивидуальные и групповые особенности моторики?

5. Направления биомеханических исследований?

6. Механизм отталкивания от опоры?

7. Что такое биомеханическая оптимизация двигательной деятельности?

8. Изменения движения центра масс биомеханической системы?

9. Содержание биомеханики спорта?

10. Биомеханические рычаги и маятники?

11. Перечислите основные этапы биомеханического анализа?

12. Силы в движениях человека?

13. Методы биомеханических исследований?

14. Биоэнергетика двигательных действий?

15. Охарактеризуйте состав двигательного аппарата человека?

16. Биомеханические проявления утомления?

17. Механические свойства костей и суставов?

18. Биомеханические основы устойчивости?

19. Биомеханические свойства мышц?

20. Биомеханические основы экономизации спортивной техники?

21. Биомеханика мышечного сокращения?

22. Биомеханическая характеристика выносливости?

23. Биодинамические разновидности работы мышц?

24. Биомеханическая характеристика скоростных качеств?

25. Строение биомеханической системы человеческого тела?

26. Биомеханическая характеристика силовых качеств?

Екатеринбургский институт физической культуры

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уральский государственный университет физической культуры»

УЧЕБНОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«БИОМЕХАНИКА»

Екатеринбург 2016

ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ II ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Таблица 1 - Состав и объем дисциплины

12 Следующая ⇒