Силы в движениях человека кратко

Обновлено: 04.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Дюшко О.И. – тренер-преподаватель по греко-римской борьбе

Сила - это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счет мышечных усилий (напряжений).

Силовые способности проявляются не сами по себе, а через какую-либо двигательную деятельность. При этом влияние на проявление силовых способностей оказывают разные факторы, вклад которых в каждом конкретном случае меняется в зависимости от конкретных двигательных действий и условий их осуществления, вида силовых способностей, возрастных, половых и индивидуальных особенностей человека.

Среди них выделяют: 1) собственно мышечные; 2) центрально-нервные; 3) личностно-психические; 4) биомеханические; 5) биохимические; 6) физиологические факторы, а также различные условия внешней среды, в которых осуществляется двигательная деятельность.

К собственно мышечным факторам относят: сократительные свойства мышц, которые зависят от соотношения белых (относительно быстро сокращающихся) и красных (относительно медленно сокращающихся) Мышечных волокон; активность ферментов мышечного сокращения; мощность механизмов анаэробного энергообеспечения мышечной работы; физиологический поперечник и массу мышц; качество межмышечной координации.

Суть центрально-нервных факторов состоит в интенсивности (частоте) эффекторных импульсов, посылаемых к мышцам, в координации их сокращений и расслаблении, трофическом влиянии центральной нервной системы на их функции.

От личностно-психических факторов зависит готовность человека к проявлению мышечных усилий. Они включают в себя мотивационные и волевые компоненты, а также эмоциональные процессы, способствующие проявлению максимальных либо интенсивных и длительных мышечных напряжений.

Определенное влияние на проявление силовых способности оказывают биомеханические (расположение тела и его частей и пространстве, прочность звеньев опорно-двигательного аппарата, величина перемещаемых масс и др.), биохимические (гормональные) и физиологические (особенности функционирования периферического и центрального кровообращения, дыхания и др.) факторы.

Различают собственно силовые способности и их соединение с другими физическими способностями (скоростно-силовые, силовая ловкость, силовая выносливость).

Собственно силовые способности проявляются: 1) при относительно медленных сокращениях мышц, в упражнениях, выполняемых с околопредельными, предельными отягощениями (например, при приседаниях со штангой достаточно большого веса); 2) при мышечных напряжениях изометрического (статического) типа (без изменения длины мышцы). В соответствии с этим различают медленную силу и статическую силу [36, c .76].

Собственно силовые способности характеризуются большим мышечным напряжением и проявляются в преодолевающем, уступающем и статическом режимах работы мышц. Они определяются физиологическим поперечником мышцы и функциональными возможностями нервно-мышечного аппарата.

Статическая сила характеризуется двумя ее особенностями проявления: 1) при напряжении мышц за счет активных волевых усилий человека (активная статическая сила), 2) при попытке внешних сил или под воздействием собственного веса человека насильственно растянуть напряженную мышцу (пассивная статическая сила).

Воспитание собственно силовых способностей может быть направлено на развитие максимальной силы (тяжелая атлетика, гиревой спорт, силовая акробатика, легкоатлетические метания и др.); общее укрепление опорно-двигательного аппарата занимающихся, необходимое во всех видах спорта (общая сила) и строительства тела (бодибилдинг).

Специфические силовые способности: скоростно-силовые, силовая ловкость, силовая выносливость.

Скоростно-силовые способности характеризуются непредельными напряжениями мышц, проявляемыми с необходимой, часто максимальной мощностью в упражнениях, выполняемых со значительной скоростью, но не достигающей, как правило, предельной величины. Они проявляются в двигательных действиях, в которых наряду со значительной силой мышц требуется и быстрота движений (например, отталкивание в прыжках в длину и в высоту с места и с разбега, финальное усиление при метании спортивных снарядов и т.п.). При этом чем значительнее внешнее отягощение, преодолеваемое спортсменом (например, при подъеме штанги на грудь), тем большую роль играет силовой компонент, а при меньшем отягощении (например, при метании копья) возрастает значимость скоростного компонента.

К скоростно – силовым способностям относят: 1) быструю силу; 2) взрывную силу. Быстрая сила характеризуется непредельным напряжением мышц, проявляемым в упражнениях, которые выполняются со значительной скоростью, не достигающей предельной величины. Взрывная сила отражает способность человека по ходу выполнения двигательного действия достигать максимальных показателей силы за возможно короткое время (например, при низком старте в беге на короткие дистанции, в легкоатлетических прыжках и метаниях и т.д.). Для оценки уровня развития взрывной силы пользуются скоростно – силовым индексом 1 в движениях, где развиваемые усилия близки к максимуму:

где F max – уровень максимальной силы, проявляемой в конкретном упражнении; t max – максимальное время к моменту достижения F max .

Взрывная сила характеризуется двумя компонентами: стартовой силой и ускоряющей силой. Стартовая сила – это характеристика способности мышц к быстрому развитию рабочего усилия в условиях их начавшегося сокращения.

Силовая выносливость – это способность противостоять утомлению, вызываемому относительно продолжительными мышечными напряжениями значительной величины. В зависимости от режима работы мышц выделяют статическую и динамическую силовую выносливость. Динамическая силовая выносливость характерна для циклической и ациклической деятельности, а статическая силовая выносливость типична для деятельности, связанной с удержанием рабочего напряжения в определенной позе. Например, при упоре рук в стороны на кольцах или удержании руки при стрельбе из пистолета проявляется статическая выносливость, а при многократном отжимании в упоре лежа, приседании со штангой, вес которой равен 20—50% от максимальных силовых возможностей человека, сказывается динамическая выносливость.

В физическом воспитании и на спортивной тренировке для оценки степени развития собственно силовых способностей различают абсолютную и относительную силу. Абсолютная сила это максимальная сила, проявляемая человеком в каком-либо движении, независимо от массы его тела. Относительная сила — это сила, проявляемая человеком в пересчете на 1 кг собственного веса. Она выражается отношением максимальной силы к массе тела человека. В двигательных действиях, где приходится перемещать собственное тело, относительная сила имеет большое значение. В движениях, где есть небольшое внешнее сопротивление, абсолютная сила не имеет значения, если сопротивление значительно — она приобретает существенную роль и связана с максимумом взрывного усилия.

Результаты исследований позволяют утверждать, что уровень абсолютной силы человека в большей степени обусловлен факторами среды (тренировка, самостоятельные занятия и др.). В то же время показатели относительной силы в большей мере испытывают на себе влияние генотипа. Скоростно-силовые способности примерно в равной мере зависят как от наследственных, так и от средовых факторов. Статическая силовая выносливость определяется в большей мере генетическими условиями, а динамическая силовая выносливость зависит от взаимных (примерно равных) влияний генотипа и среды.

Самыми благоприятными периодами развития силы у мальчиков и юношей считается возраст от 13— 14 до 17— 18 лет, а у девочек и девушек — от 11—12 до 15—16 лет, чему в немалой степени соответствует доля мышечной массы к общей массе тела (к 10-11 годам она составляет примерно 23%, к 14—15 годам — 33%, а к 17—18 годам — 45%). Наиболее значительные темпы возрастания относительной силы различных мышечных групп наблюдаются в младшем школьном возрасте, особенно у детей от 9 до 11 лет. Следует отметить, что в указанные отрезки времени силовые способности в наибольшей степени поддаются целенаправленным воздействиям. При развитии силы следует учитывать морфо-функциональные возможности растущего организма.

Задачи развития силовых способностей . Первая задача — общее гармоническое развитие всех мышечных групп опорно-двигательного аппарата человека. Она решается путем использования избирательных силовых упражнении. Здесь важное значение имеют их объем и содержание. Они должны обеспечить пропорциональное развитие различных мышечных групп. Внешне это выражается в соответствующих формах телосложения и осанке. Внутренний эффект применения силовых упражнений состоит в обеспечении высокого уровня жизненно важных функций организма и осуществлении двигательной активности. Скелетные мышцы являются не только органами движения, но и своеобразными периферическими сердцами, активно помогающими кровообращению, особенно венозному.

Вторая задача — разностороннее развитие силовых способностей в единстве с освоением жизненно важных двигательных действий (умений и навыков). Данная задача предполагает развитие силовых способностей всех основных видов.

Третья задача — создание условий и возможностей (базы) для дальнейшего совершенствования силовых способностей в рамках занятий конкретным видом спорта или в плане профессионально-прикладной физической подготовки. Решение этой задачи позволяет удовлетворить личный интерес в развитии силы с учетом двигательной одаренности, вида спорта или выбранной профессии.

Наиболее распространенными методами развития силовых способностей являются:

Метод максимальных усилий предусматривает выполнение заданий, связанных с необходимостью преодоления максимального сопротивления (например, поднимание штанги предельного веса). Этот метод обеспечивает развитие способности к концентрации нервно – мышечных усилий, дает большой прирост силы, чем метод непредельных усилий. В работе с начинающими и детьми его применять не рекомендуется, но если возникла необходимость в его применении, то следует обеспечить строгий контроль за выполнением упражнений.

Метод непредельных усилий предусматривает использование непредельных отягощений с предельным числом повторений до отказа). В зависимости от величины отягощения, не достигающего максимальной величины, и направленности в развитии силовых способностей используется строго нормированное количество повторений от 5—6 до 100. (Метод непредельных усилий состоит из двух методов).

В физиологическом плане суть этого метода развития силовых способностей состоит в том, что степень мышечных напряжений по мере утомления приближается к максимальному (к концу такой деятельности увеличиваются интенсивность, частота и сумма нервно-эффекторных импульсов, в работу вовлекается все большее число двигательных единиц, нарастает синхронизация их напряжений). Серийные повторения такой работы с непредельными отягощениями содействуют сильной активизации обменно-трофических процессов в мышечной и других системах организма, способствуют повышению общего уровня функциональных возможностей организма.

Метод динамических усилий. Суть метода состоит в создании максимального силового напряжения посредством работы с непредельным отягощением с максимальной скоростью. Упражнение при этом выполняется с полной амплитудой. Применяют данный метод при развитии быстрой силы, т.е. способности к проявлению большой силы в условиях быстрых движений.

Экспериментальным путем определен оптимальный диапазон высоты спрыгивания 0,75—1,15 м. Однако практика показывает, что в некоторых случаях у недостаточно подготовленных спортсменов целесообразно применение более низких высот — 0,25—0,5 м.

Метод статических (изометрических) усилий. В зависимости от задач, решаемых при воспитании силовых способностей, метод предполагает применение различных по величине изометрических напряжений. В том случае, когда стоит задача развить максимальную силу мышц, применяют изометрические напряжения в 80— 90% от максимума продолжительностью 4—6с и в 100% — 1—2 с. Если же стоит задача развития общей силы, используют изометрические напряжения в 60— 80% от максимума продолжительностью 10—12 с в каждом повторении. Обычно на тренировке выполняется 3—4 упражнения по 5—6 повторений каждого, отдых между упражнениями 2 мин.

При воспитании максимальной силы изометрические напряжения следует развивать постепенно. После выполнения изометрических упражнений необходимо выполнить упражнения на расслабление. Тренировка проводится в течение 10—15 мин.

Изометрические упражнения следует включать в занятия как дополнительное средство для развития силы.

Недостаток изометрических упражнений состоит в том, что сила проявляется в большей мере при тех суставных углах, при которых выполнялись упражнения, а уровень силы удерживается меньшее время, чем после динамических упражнений.

Статодинамический метод. Характеризуется последовательным сочетанием в упражнении двух режимов работы мышц — изометрического и динамического. Для воспитания силовых способностей применяют 2 – 6-секундные изометрические упражнения с усилием в 80—90% от максимума с последующей динамической работой взрывного характера со значительным снижением отягощения (2—3 повторения в подходе, 2—3 серии, отдых 2—4 мин между сериями). Применение этого метода целесообразно, если необходимо воспитывать специальные силовые способности именно при вариативном режиме работы мышц в соревновательных упражнениях.

Метод круговой тренировки. Обеспечивает комплексное воздействие на различные мышечные группы. Упражнения проводятся по станциям и подбираются таким образом, чтобы каждая последующая серия включала в работу новую группу мышц. Число упражнений, воздействующих на разные группы мышц, продолжительность их выполнения на станциях зависят от задач, решаемых в тренировочном процессе, возраста, пола и подготовленности занимающихся. Комплекс упражнений с использованием непредельных отягощений повторяют 1—3 раза по кругу. Отдых между каждым повторением комплекса должен составлять не менее 2—3 мин, во время которого выполняются упражнения на расслабление.

Игровой метод предусматривает воспитание силовых способностей преимущественно в игровой деятельности, где игровые ситуации вынуждают менять режимы напряжения различных мышечных групп и бороться с нарастающим утомлением организма.

Для воспитания собственно силовых способностей и одновременного увеличения мышечной массы применяют упражнения, выполняемые в среднем и вариативном темпе. Причем каждое упражнение выполняется до явно выраженного утомления.

Для начинающих величина отягощения берется в пределах 40— 60% от максимума, для более подготовленных — 70—80%, или 10—12 ПМ. Отягощение следует увеличивать по мере того, как количество повторений в одном подходе начинает превосходить заданное, т.е. необходимо сохранять ПМ в пределах 10—12. В таком варианте эту методику можно применять в работе как со взрослыми, так и с юными и начинающими спортсменами.

Для более подготовленных по мере развития силы вес отягощения постепенно увеличивают до 5—6 ПМ (приблизительно до 80% от максимума).

Положительные стороны данной методики: 1) не допускает большого общего перенапряжения и обеспечивает улучшение трофических процессов благодаря большим объемам работы, при этом одновременно происходят положительные морфологические изменения в мышцах, исключается возможность травмирования; 2) позволяет уменьшить натуживание, нежелательное в работе с детьми и подростками.

Воспитание скоростно-силовых способностей с использованием непредельных отягощений. Сущность данной методики заключается в создании максимальной мощности работы посредством непредельных отягощений в упражнениях, выполняемых с максимально возможной для этих условий скоростью. Непредельное отягощение берется в пределах от 30 до 60% от максимума. Число повторений от 6 до 10 в зависимости от веса отягощения, интервалы отдыха между подходами 3—4 мин.

При развитии быстрой силы режим работы мышц в применяемых упражнениях должен соответствовать специфике соревновательного упражнения.

Воспитание собственно силовых способностей с использованием околопредельных и предельных отягощений. Сущность этой методики заключается в применении упражнений, выполняемых: 1) в преодолевающем режиме работы мышц; 2) в уступающем режиме работы мышц.

Воспитание собственно силовых способностей в упражнениях, выполняемых в преодолевающем режиме работы мышц, предусматривает применение околопредельных отягощений, равных 2 — 3 ПМ (90—95% от максимума). Работу с такими отягощениями рекомендуется сочетать с весом 4—6 ПМ. Интервалы отдыха — оптимальные, до полного восстановления (4—5 мин).

Эта методика является одной из основных, особенно в тех видах деятельности, где большую роль играет относительная сила, т.е. прирост силы идет без увеличения мышечной массы. Однако в работе с начинающими спортсменами и детьми ее применять не рекомендуется.

Воспитание собственно силовых способностей в упражнениях, выполняемых в уступающем режиме работы мышц, предусматривает применение в работе с начинающими спортсменами отягощений весом 70—80% от максимума, показанного в преодолевающем режиме работы мышц. Постепенно вес доводится до 120— 140%. Целесообразно применять 2—3 упражнения с 2—5 повторениями (например, приседания со штангой на плечах).

Более подготовленные могут начинать работу в уступающем режиме с отягощением 100—110% от лучшего результата в преодолевающем режиме и доводить его до 140—160%. Количество повторений упражнения небольшое (до 3), выполняемых с медленной скоростью. Интервал отдыха не менее 2 мин.

В теории и практике спорта основным средством для развития силы и изменения качеств мышц в желаемом направлении считается тренировка с отягощением. В современном понятии это систематическая, хорошо спланированная программа упражнений, выполняя которые спортсмен использует штангу, гантели, другие снаряды и тяжести, различные тренажеры, а также собственный вес с целью увеличения сопротивления при различных движениях тела или отдельных его звеньев.

При биомеханическом исследовании движений человека рассматриваются обычно внутренние относительно его тела силы. Они возникают при взаимодействии частей биомеханической системы тела.

Внутренние силы механической системы — мера взаимодействия входящих в нее тел.

Внутренние силы нельзя мысленно рассматривать как приложенные к центру тяжести системы. Они не могут сами по себе изменять движение ОЦТ системы и ее кинетический момент.

Внутренние силы осуществляют притягивание и отталкивание внутри системы, между ее частями. В абсолютно твердом теле они попарно взаимно уравновешиваются. В системе внутренние силы попарно не уравновешиваются, если приложены к разным частям системы (телам),— каждая производит свое действие.

К внутренним для тела человека силам относятся силы мышечной тяги и силы пассивного противодействия органов и тканей.

Силы мышечной тяги

Силы мышечной тяги приложены к звеньям кинематических цепей внутри тела. Мышцы в своей активности всегда объединены в группы. Силы тяги каждой мышцы изменяются. Поэтому изменяются и тяги отдельной группы мышц и тяги взаимодействующих групп мышц. Мышцы могут по ходу движения включаться в работу, выключаться из нее, а также, изменяя функцию, переходить из одной группы в другую. Совместное действие мышц обеспечивает сохранение и направленное изменение взаимного расположения звеньев.

Работа мышц — основной источник энергии движений человека (энергетическая функция). Мышцы, изменяя положение частей тела, обусловливают его воздействие на опору, среду и внешние тела. Посредством мышечных тяг человек управляет движениями, используя внешние силы и остальные внутренние силы (управляющая функция).

Силы пассивного противодействия

Силы пассивного противодействия включают: опорные реакции в суставах и местах прикрепления мышц и связок, силы сухого и жидкостного трения, силы инерции при ускорениях звеньев, органов и тканей, а также упругие силы деформации упругих образований.

При передаче сил по кинематическим цепям в виде сил давления костей друг на друга в суставах (вследствие воздействия веса частей тела и внешних тел, а также приложенных к костям тяг мышц и связок) возникают опорные реакции. Взаимное смещение органов и тканей при соприкосновении вызывает силы трения. К ним относятся и трение со смазкой (типа граничного и полусухого) и жидкостное трение как в жидких тканях и в прослойках между органами, так и в мягких тканях при их деформации (вязкость).

Вследствие деформаций тела человека возникают также упругие силы в пассивной части двигательного аппарата. Речь идет в первую очередь об упругих силах в связочном аппарате крупных суставов и соединений таких кинематических цепей, как позвоночник.

Все внутренние силы часто называют в отличие от внешних усилиями. В биомеханике усилиями именуют только силы мышечной тяги.

Динамические особенности в движениях человека

Роль сил в движениях человека

Различают внешнее силовое поле как совокупность всех внешних для человека сил и внутреннее — как совокупность внутренних сил.

Внешнее силовое поле проявляется как силы сопротивления. Их работа отрицательная; для ее преодоления затрачивается энергия движения и напряжения мышц человека. Различают рабочие и вредные сопротивления.

Преодоление рабочих сопротивлений составляет главную задачу движений человека (например, в преодолении веса штанги и заключается цель движений со штангой).

Вредные сопротивления поглощают полезную работу; они в принципе неустранимы (например, силы трения лыж по снегу).

Человек преодолевает силы сопротивления мышечными силами и соответствующими внешними и совершает как бы две части работы:

В биомеханике сила действия человека — это сила воздействия на внешнее физическое окружение, передаваемого через рабочие точки тела человека.

Рабочие точки, соприкасаясь с внешними телами, передают движение (количество движения, а также кинетический момент) и кинетическую энергию (поступательного и вращательного движения) внешним телам. Сила действия человека может быть статической, если она уравновешена внешними силами, и динамической, если она вызывает соответствующие ускорения (положительные, отрицательные, тангенциальные, нормальные).

Задача движений, относящихся к спортивной технике, в самом общем виде заключается в уменьшении действия вредных сопротивлений и увеличении эффективности силы действия человека с наилучшим использованием движущих сил — активных мышечных тяг и особенно сил, имеющих иные источники.

К числу тормозящих сил, входящих в сопротивления, относятся все внешние и внутренние силы, в том числе и мышечные. Какие из сил будут играть роль вредных сопротивлений, зависит от условий конкретного упражнения. Только реактивные силы — силы опорной реакции и трения — не могут быть движущими силами: они всегда остаются сопротивлениями — как вредными, так и рабочими.

Эффективность приложения сил в механике определяют по коэффиценту полезного действия (к. п. д.): отношению работы по преодолению рабочих сопротивлений к работе движущихсил. Чем больше к. п. д., тем эффективнее движение.

При энергетических расчетах для оценки роли силы определяют мощность силы, характеризующую важную сторону ее эффекта — быстроту выполнения работы.

Мощность силы — это мера быстроты приращения работы силы. Мощность силы определяется как отношение выполненной работы к затраченному на эту работу времени:

N=A/Dt, где N — мощность; F — сила, совершающая работу; Ds — элементарный путь; D_t— время, затраченное на преодоление пути Ds .

Внутреннее силовое поле включает и движущие силы и сопротивления (как рабочие, так и вредные). В движениях человека движущие силы имеются не всегда (их может не быть в движениях по инерции), а тормозящие — всегда. В связи с тем что все движения в суставах характеризуются криволинейными траекториями, во всех случаях приложены отклоняющие (центростремительные) силы. От соотношения всех названных сил зависят ускорения звеньев.

Как уже указывалось, движений человека без ускорений в принципе не бывает. Следовательно, во всех движениях возникают силы инерции, направление которых противоположно направлению ускорений. Силы инерции внешних тел относятся к внешним силам; силы инерции, вызываемые взаимодействием частей тела человека,— к внутренним. Чрезвычайное обилие сил инерции (реальных — ньютоновых) очень усложняет управление движениями и, конечно, их анализ. При рассмотрении составного движения кинематических цепей необходимо учитывать также многочисленные переносные и поворотные силы инерции, возникающие в кинематических цепях. Следует постоянно помнить о вращательном характере движений: момент даже постоянной силы с изменением угла ее приложения изменяется.

Совместное действие сил

Внешние и внутренние относительно тела человека силы действуют на него совместно. Все эти силы независимо от их источника действуют как механические силы, изменяя механическое движение. В этом смысле они находятся в единстве, как материальные силы: можно производить при соблюдении соответствующих условий их сложение, разложение, приведение и другие операции.

Внешние силы, действуя на тело человека, вызывают появление и изменение соответствующих внутренних сил. Это механические силы противодействия, в число которых входят обусловленные биологическими факторами силы мышечной тяги.

Посредством внутренних сил мышечной тяги человек может вызывать своим действием появление и изменение внешних сил, управляя в известных пределах их воздействием на самого себя.

Силы мышечной тяги — единственные внутренние источники энергии человека. Только посредством этих сил человек может использовать все остальные силы и управлять движениями.

Движения человека представляют собой результат совместного действия внешних и внутренних сил. Внешние силы, как выражающие воздействие внешней среды, обусловливают многие особенности движений. Внутренние силы, как единственные непосредственно управляемые человеком, обеспечивают правильное выполнение заданных движений.

По мере совершенствования движений становится возможным лучше использовать мышечные силы. Техническое мастерство проявляется в повышении удельного веса внешних и пассивных внутренних сил как движущих сил. При необходимости обеспечивается не только экономность (сбережение сил), экономичность (высокий к. п. д. мышечных сил), но и высокий максимум мышечных сил и значительная быстрота достижения этого максимума при движении.

Внутренние силы механической системы — мера взаимодействия входящих в нее тел.

Силы мышечной тяги

Силы пассивного противодействия

Динамические особенности в движениях человека

Роль сил в движениях человека

Внешнее силовое поле проявляется как силы сопротивления. Их работа отрицательная; для ее преодоления затрачивается энергия движения и напряжения мышц человека. Различают рабочие и вредные сопротивления.

Внешние силы используются человеком в его движениях и как движущие.

В биомеханике сила действия человека — это сила воздействия на внешнее физическое окружение, передаваемого через рабочие точки тела человека.

К числу тормозящих сил, входящих в сопротивления, относятся все внешние и внутренние силы, в том числе и мышечные.

Мощность силы — это мера быстроты приращения работы силы. Мощность силы определяется как отношение выполненной работы к затраченному на эту работу времени: N=A/Dt, где N — мощность; F — сила, совершающая работу; Ds — элементарный путь; Dt— время, затраченное на преодоление пути Ds .

Совместное действие сил

Движения человека представляют собой результат совместного действия внешних и внутренних сил.

Внутренние силы механической системы — мера взаимодействия входящих в нее тел.

Силы мышечной тяги

Силы пассивного противодействия

Динамические особенности в движениях человека

Роль сил в движениях человека

Внешние силы используются человеком в его движениях и как движущие.

Совместное действие сил

Движения человека представляют собой результат совместного действия внешних и внутренних сил.

6. Силы инерции в инерционных и неинерционных системах отсчета (примеры из своего вида спорта).

Роль сил в движениях человека.

В основе всех видов движений человека лежит управляемая работа его двигательного аппарата. Движения обеспечивают целенаправленное перемещение звеньев тела человека в пространстве, осуществляемое посредством мышечных напряжений, с использованием упруго-вязких свойств мышц, инерционных сил, взаимодействующих с внешними силами (сила тяжести, сила трения и т.п.).
Работа мышц и управление движениями осуществляются под контролем центральной нервной системы и обеспечиваются физиологической активностью других систем организма, действующих согласованно в сложном взаимодействии друг с другом.
Природа движений человека
- одно из самых сложных, интересных и не понятых до конца явлений. Достаточно сказать, что ни одна из созданных человеком машин пока не приблизилась по своему КПД к эффективности аппарата движений человека.
Этот аппарат движений представляет собой управляемую многозвенную систему рычагов и движителей. Костные рычаги - это звенья тела, подвижно сочленные посредством суставов. Скелет человека насчитывает около 200 костей. Крепость, надежность суставов обеспечивается не только их стенками, но и мышцами и связками, укрепляющими суставы со всех сторон.
Формы суставов весьма разнообразны. Это позволяет, с одной стороны, выполнять самые разнообразные движения - сгибательные, разгибательные, отводящие, приводящие, вращательные, а с другой - обеспечивать нужную жесткость и ограничение подвижности отдельных звеньев, что необходимо в целом ряде случаев,
Кости, связки и суставы у ребенка не так прочны, как у взрослого человека, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность, "выбирая нагрузки. Разумно организованная физическая активность укрепит костно-мышечный аппарат ребенка, и, напротив, ошибки при выборе нагрузок могут привести к травмам, к нежелательным отклонениям в развитии.
Движители - это мышцы человека. В теле человека более 600 мышц. Относительно суставов мышцы расположены таким образом, что при любом виде движении можно регулировать ускорение, скорость и направление движения. Если же учесть, что существует множество вариантов взаимодействия различных групп мышц, то их возможности в осуществлении движений представляются поистине безграничными.
Несмотря на то что мышцы бывают разных типов, в основе их рабочего эффекта лежат одни и те же химические, физические и физиологические механизмы. Все мышцы состоят из большого числа активных элементов - волокон. Считают, что мышцы могут выполнять динамическую и статическую работу.
При статической работе мышца сохраняет свою длину и напряжение, т.е. не перемещается.
При динамической работе мышца может укорачиваться и удлиняться или, как принято говорить, выполнять работу в преодолевающем или уступающем режиме. Наглядными примерами этих режимов могут служить прыжок с возвышения вниз и последующее отталкивание от пола и подпрыгивание вверх. Амортизационное сгибание ног в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах в данном случае осуществляется за счет работы мышц конечностей в уступающем режиме. Другую картину можно наблюдать в следующей фазе. Распрямление ног во всех суставах при отталкивании обусловливается активным укорочением мышц ног, работающих в преодолевающем режиме.
Все движения, связанные с остановкой, амортизацией, замедлением движений отдельного звена, группы звеньев или человеческого тела, в целом характеризуются уступающим режимом работы мышц. Ускорение звена или звеньев тела, напротив, обусловливается преодолевающим режимом. Во всех движениях так или иначе присутствуют практически оба режима мышечной активности. Однако при выборе физических упражнений для занятий всегда необходимо анализировать основной режим работы мышц. Это поможет правильно обозначить силовые акценты движений ребенка в зависимости от целей и задач конкретного занятия.
Главной рабочей единицей мышцы является мышечное волокно. Мышечные волокна человека бывают двух основных типов
У - красные и белые, или, как их еще иногда называют, медленные и быстрые. Разные виды и режимы движений обеспечиваются активностью разных типов мышечных волокон. Например, спринтерская скорость обеспечивается активностью быстрых мышечных волокон. И, наоборот, в упражнениях, связанных с проявлением выносливости, ведущую роль играют мышечные волокна медленного типа.
Существует мнение, что процентное содержание разных типов волокон в мышцах обусловлено наследственными факторами и не может быть существенно изменено в процессе тренировки. Поэтому предполагают, что успехи в видах спорта, связанных с проявлением выносливости, могут зависеть от высокого процентного содержания красных (медленных) волокон в мышцах, а высокие потенциальные возможности в скоростных видах спорта обусловлены повышенным процентом содержания белых (быстрых) волокон. Это важно, когда речь идет о выборе видов спорта для регулярных занятий с целью достижения высоких спортивных результатов.
Движения человека представляют собой результат взаимодействия внешних и внутренних сил.
Внешние силы возникают при соприкосновении человека с окружающей средой (опорой, различными предметами, спортивными снарядами и т.п.). Только благодаря такому контакту возможно перемещение тела в пространстве.
Внутренние силы возникают при взаимодействии звеньев тела человека друг с другом. Внутренние силы не в состоянии изменить движение тела, придать ему ускорение. Однако управляя ими, тягами мышц, человек может целенаправленно повлиять на внешние силы, изменив величину и направление действия.
Важнейшей из внешних сил, способствующих перемещению человека в пространстве, является сила реакции опоры. Реакция опоры равна силе действия тела на опору и направлена в противоположную сторону. Контакт человека с опорой обусловлен наличием силы трения. Результатом активного взаимодействия внутренних и внешних сил являются приобретенное телом ускорение и возникновение нового типа сил - сил инерции, которые называют также реактивными.
Сложное и тонкое взаимодействие реактивных сил - одно из самых интересных явлений двигательной активности человека. Сознательно ускоряя или замедляя движения отдельных звеньев, можно добиться очень высокой эффективности, экономичности, "легкости" движений. И, наоборот, неумение использовать реактивные силы приведет к напряжению, лишним тратам энергии.

Читайте также: