ZESTAW I
1.Scharakteryzuj układ biomaszyny.
2.Zawodnik przekroczył linię mety z V=36km/h i poruszał się dalej z opóźnieniem 2m/s2. Obliczyć czas i drogę jaką przebył zawodnik.
3.Scharakteryzuj kąt dopełniający występujący w rzutach.
Ad.1
M-maszyna
E- energia
W- praca
We- el. wejściowe Wy- el. wyjściowe
Urządzenie techniczne, które jest zdolne do produkcji pracy mechanicznej, nazywa się maszyną. Z punktu widzenia biomechaniki możemy rozpatrywać jako żywą maszyną czyli biomaszyną. Każda maszyna, a więc i biomaszyna składa się z 3 głównych układów: *zasilania; *sterowania, [nerwowy, dokrewny] *mechaniczny (ruchu) [ukł.kostnostawowy, ukł.mięśniowy].
W obrębie tego biomechanizmu występują połączenia energetyczne i informacyjne (wzrok, słuch, powonienie, smak, dotyk, czucie zimna i ciepła). Wejścia energetyczne (jama ustna, nosowa).
Wyjściami biomaszyny są efektory mięśniowe, które produkują proces mechaniczny i przekazują za jej pomocą informacje o stanach psychicznych i myślenia (mowa, mimika, gestykulacja) oraz narządy wydalnicze (kał, mocz) i wydzielnicze (gruczoły ślinowe, potowe, łojowe).
W obrębie biomaszyny można wyróżnić 2 podst. kanały: *informacyjny [stanowią gł. drogi nerwowe] *energetyczny [głównie naczynia krwionośne i limfatyczne]. Po zamianie substancji energetycznych w pracę mięśni, praca ta porusza kości w stawach powodując ruchy człowieka.
Wyróżniamy grupy parametrów charakteryzujący funkcjonowanie biomechanizmu: a)parametry strukturalne - liczba kości, stawów, mięśni; b)parametry geometryczne w długościach, pole powierzchni, objętości, przekroju mm.; c)par. informacyjne - decydują o spr. ukł. sterowania; d) par. energetyczne - zależą gł. od możliwości oraz współdziałania między ukł. zasilania i ruchu.
Ad. 2
Ad. 3
Kąt dopełniający - kąt zawarty między poziomą płaszczyzną a prostą przechodzącą przez pkt wyrzutu i upadku.
(5°-12°) - przy rzutach rekordowych
dopełniający gdy punkt wyrzutu i poziom upadku nie leżą na tej samej wysokości.
Fazy rzutu na odległość: *rozbieg (służy do uzyskania prędkości unoszenia, która sumuje się z prędkością wyrzutu) *faza wyprzedzania sprzętu (ma na celu „wydłużenie”, rozciągnięcie mm, które będą realizowały rzut) *praca wyrzutna (kolejność włączania mm; grupy mm siłowych, grupy mm szybkich a słabych) *faza utrzymania równowagi (wytracanie prędkości)
ZESTAW II
1.Topografia momentów sił mięśniowych.
2.Jak obliczyć skalę i częstotliwość.
3.Zawodnik wyskoczył w górę z V=3m/s. Obliczyć h wyskoku i t wyskoku.
Ad.1
Topografia sil mięśniowych to % udział poszczególnych momentów w momencie całkowitym, czyli % rozkład siły w poszczególnych grupach mięśni.
Mmi=mi/mcał x 100% ∑ Mm - 100%
Mi - x%
Przykład liczbowy x[%]=Mi/∑Mm *100%
M1=m zginacz łokcia=50 Nm =>mmi=50/2500*100%=2%
Mcał=2500Nm
Topografie uzależnione są od rodzaju uprawianej dyscypliny. Każda dyscyplina powinna mieć swój wzorzec topografii. Porównując wyniki badań danego osobnika z wzorcem topografii wybieramy te zespoły mm, które są poniżej normy i je trenujemy.
Ad. 2
Skala - skalę obliczamy dzieląc wysokość na filmie (h) do wysokości rzeczywistej (H) S=h/H
Częstotliwość - jest to ilość cykli w jednostce treningowej. F=>t1=1/f
F - częstotliwość kamery w hercach, jeżeli kamera ma 100Hz tzn, że ciągu 1s robi 100 klatek.
Ad. 3
ZESTAW III
1.Kąt dopełniający i jego znaczenie podczas rzutu.
2.Zawodnik wyskoczył w górę z V=3m/s. Oblicz wysokość wyskoku i czas lotu.
3.Narysować wykres sił reakcji (platforma).
Ad. 1
Kąt dopełniający - kąt zawarty między poziomą płaszczyzną a prostą przechodzącą przez pkt wyrzutu i upadku.
< (5°-12°) - przy rzutach rekordowych
< dopełniający gdy punkt wyrzutu i poziom upadku nie leżą na tej samej wysokości.
Fazy rzutu na odległość: *rozbieg (służy do uzyskania prędkości unoszenia, która sumuje się z prędkością wyrzutu) *faza wyprzedzania sprzętu (ma na celu „wydłużenie”, rozciągnięcie mm, które będą realizowały rzut) *praca wyrzutna (kolejność włączania mm; grupy mm siłowych, grupy mm szybkich a słabych) *faza utrzymania równowagi (wytracanie prędkości)
Ad.2
Ad.3
Urządzenia tensometryczne (platformy) zamieniają mechaniczny nacisk (siłę) na sygnał elektryczny (prąd), który może być wzmacniany, przesyłany, zapisywany.
tz - czas zamachu, tod - czas odbicia, tl - czas lotu, tw - czas wyskoku.
ZESTAW IV
1.Sprinter wystartował z a=3m/s2 i utrzymał je przez 3s, następnie biegł ruchem jednostajnym. Oblicz V po 2 i 5 s i czas uzyskany po 200m.
2. Narysuj dźwignię dwustronną szybkościową i scharakteryzuj.
3.Zalezności między szybkością a ruchem w stawach z obciążeniami zewnętrznymi.
Ad. 1
Ad. 2
Dźwignia dwustronna to dźwignia gdzie punkt przełożenia działających sił mm i oporu leży po obu stronach punktu obrotu w stawie
Q --------------------------------------------- F>Q
b < a
a - ramię oporu; b - ramię siły
F • b = Q • a momenty sił są różne
Ramię siły działania jest krótsze od momentu siły oporu. Strata na sile - większe zużycie siły niż wartość pokonanego oporu.
Dźwignię szybkościową używamy gdy mamy dużą siłę, a mały opór oraz aby zyskać na drodze i szybkości tracąc w ten sposób na sile.
Dla utrzymania dźwigni w równowadze momenty siły (M) muszą być sobie równe.
Ad. 3
Jeżeli układ rozwija w stawie 100 Nm i obciążenie wynosi 100 N wtedy nie wyprostuje kolana, ale będzie mógł utrzymać siłę.
Rodzaje pracy mm:
1)moment siły mm jest > od wartości siły zewnętrznej Mm > Mz
Mięsień skraca się, jest to działanie koncentryczne: kierunek ruchu zgodny z zamierzonym
2)moment siły mięśniowej = wartości siły zewn.
Działanie izometryczne = statyczne
3)moment siły mm jest < od wartości siły zewn.
Działanie ekscentryczne - mm wydłuża się, kierunek ruchu przeciwny do zamierzonego.
Im obciążenie jest mniejsze tym szybszy jest sposób wykonania pracy, ale u osób o tej samej wartości Mm np. 100 Nm to gdy zmniejszymy obciążenie do 50 Nm to szybkość wykonywania pracy u tych osób będzie można mimo tego samego Mm
Każdy mm indywidualnie reaguje na wielkość tego zewnętrznego obciążenia.
Są mm, które są predysponowane do szybkich ruchów i wolnych jak i mm wytrzymałościowe, można zbadać czy są szybko - czy wolnokurczliwe.
ZESTAW V
1.Rodzaje dźwigni i warunki równowagi.
2.Kąt dopełniający i jego znaczenie w odl. rzutach.
3.Ramię ma 40cm, a przedramię 30cm. Jaka jest odl. środka ciężkości od stawu ramiennego?
Ad. 1
Rodz. dźwigni ze wzgl. na sposób rozłożenia sił:
*jednostronne-to dźwignia gdzie punkty przyłożenia działających sił mm i oporu leżą po jednej stronie punktu obrotu w stawie
*dwustronne - to dźwignia gdzie punkty przyłożenia działających sił mm i oporu leżą po obu stronach punktu obrotu w stawie.
Rodzaje dźwigni ze wzgl. na długość ramienia:
*szybkościowa jednostronna - gdy ramię siły działania jest krótsze od ramienia siły oporu, wówczas tracimy na sile a zyskujemy na drodze i prędkości
--------------------------------------- Q
*szybkościowe dwustronne
a > b
Q ---------------------------------- F < Q
F•b = a•Q
*oszczędnościowe jednostronne - ramię siły działania jest dłuższe od ramienia siły oporu zyskujemy na sile, tracimy na drodze i szybkości
-------------------------------------- b > a
F < Q
F•b = a•Q
Ad. 2
Kąt dopełniający - kąt zawarty między poziomą płaszczyzną a prostą przechodzącą przez pkt wyrzutu i upadku.
(5°-12°) - przy rzutach rekordowych
dopełniający gdy punkt wyrzutu i poziom upadku nie leżą na tej samej wysokości.
Fazy rzutu na odległość: *rozbieg (służy do uzyskania prędkości unoszenia, która sumuje się z prędkością wyrzutu) *faza wyprzedzania sprzętu (ma na celu „wydłużenie”, rozciągnięcie mm, które będą realizowały rzut) *praca wyrzutna (kolejność włączania mm; grupy mm siłowych, grupy mm szybkich a słabych) *faza utrzymania równowagi (wytracanie prędkości)
Ad. 3
ZESTAW VI
1.Opisz pomiar momentów sił mm zginacza tułowia.
2. Opisać stopnie swobody.
3.Obliczyć przyspieszenie w kl. IV, współ. Y o częstotliwości 40 Hz, skala 1/10, B = 2, L = 10
Ad. 1
U człowieka trudno jest bezpiecznie zmierzyć moment siły pojedynczego mięśnia, dlatego w badaniach mierzone są momenty sił całych zespołów mięśni. Aby zmierzyć moment siły zginacza T należy: *ułożyć badanego wzgl. przyrządu, czyli badany siedzi na krześle, tułów wyprostowany, oparty *łączymy nanometr z pasem założonym na wysokości klatki piersiowej *dokonać pomiaru siły w momencie uzyskania max napięcia (pomiar powinien być zapocząt. napięciem mm) Max napięcie uzyskuje się przez jak najmocniejsze pochylenie T w przód. Jest to pomiar momentu sił zginacza T.
Ad. 2
Stopnie swobody - ruchomość. Liczba stopni swobody - to ocena pewnych zjawisk przy użyciu liczb; jest to ilość osi i płaszczyzn względem których odbywa się ruch ciała.
Klasyfikacja ruchu: *prostoliniowy (postępowy), *po okręgu (ruch obrotowy)
Pojedynczy człon (element) może mieć max 6 stopni swobody (3 ruchy obrotowe i 3 postępowe). Wystarczą 3 ruchy aby dojść do odpowiedniego punktu. W jednym stawie mogą być max 3 stopnie swobody. Para kinematyczna - ukł. 2 członów połączonych przegubem (stawem), może mieć tylko 3 stopnie swobody. Klasa pary kinematycznej - liczba określająca ilość zebranych stopni swobody. Łańcuch kinematyczny (Biokinemtyczny) - system par kinematycznych połączonych między sobą. Ruchomość łańcucha kinematycznego - to suma stopni poszczególnych połączeń.
Kl. pary |
l.stopni swobody |
Liczba więzów |
oznaczenia |
I II III IV V |
5 4 3 2 1 |
1 2 3 4 5 |
|
Ad. 3
ZESTAW VII
1.Rodzaje równowagi.
2.Narciarz - jak wpływa < nachylenia na stoku na siłę nacisku, przyspieszenia i siłę tarcia.
3. Platforma trójkątna - zad z platformą Hohmunta
Ad.1
Ciało znajduje się w równowadze gdy wypadkowa sił na nie działających = 0
Rodzaje równowagi: *Równowaga obojętna - przy zmianie położenia ciała pozostaje ciągle w równowadze, zmiany położenia ciała nie mają wpływu na utrzymanie środka ciężkości. W stosunku do podstawy pozostaje ono na tej samej wysokości. *Równowaga trwała - przy odchyleniu z położenia równowagi ciało powraca do pierwotnego położenia w równowadze. Przy zmianie położenia środek ciężkości ulega przemieszczeniu do góry a jego rzut na podstawę odpowiednio przemieszcza siłę w kierunku jej krawędzi. *Równowaga chwiejna - każde najmniejsze odchylenie ciała z danego położenia powoduje dolną zmianę w jego położeniu osi do zajęcia nowego stanu równowagi. Środek ciężkości znajduje się w możliwym najwyższym położeniu.
Ad. 2
Narciarz zachowuje równowagę gdy wypadkowa wszystkich sił działających na niego = 0
Na narciarza stojącego na płaskim terenie działa siła ciężkości G, która jest równoważna przez siły reakcji podłoża RG. Siła ciężkości jest wektorem, który ma punkt zaczepienia w środku masy narciarza. Kierunek pionowy i zwrot jest w dół. Na stoku siła ciężkości po pokonaniu oporu wywołuje ruch. W czasie skrętu działa dodatkowo siła odśrodkowa. Siła wyrównująca ruch na równi pochyłej jest siła ciężkości G. Można ją rozłożyć na siłę nacisku i siłę napędzającą. Siła tarcia jest wprost proporcjonalna do siły nacisku i współczynnika tarcia.
Ad. 3
ZESTAW VIII
1.Obliczyć środek ciężkości ramienia mając dane: środka ciężkości ramienia mając dane: śr. cięż. stawu łokciowego x=10, y=16, śr. cięz. stawu barkowego (10; 6)
2. Jak wpływa > natarcia i > główny ramienia na siłę mięśni?
3. Poszczególne fazy w platformie tensometrycznej.
Ad.1
x =
y =
-----------------------
Ad.2
Zwiększając kąt natarcia do 90° wydłużamy ramię siły mm. Uzyskujemy w ten sposób większe efekty dynamiczne. Poprzez odpowiednie ułożenie ciała możemy skrócić ramię, siłę oporu i zmniejszyć moment oporu.
Ad.3
Platforma tensometryczna to urządzenie, które zmienia nacisk mechaniczny na sygnał elektryczny.
Faza dociążenia - nacisk > od oporu
Faza odciążenia - nacisk < od oporu
II Faza dociążenia - faza, w której nacisk w stosunku do ciężaru jest >
III Faza przyspieszenia
IV Faza amortyzacji - zawodnik hamuje
I Faza odciążenia - faza w której nacisk w stosunku do ciężaru jest <
ZESTAW IX
1.Oblicz max prędkość piłki ze zdjęcia stroboskopowego w skali 1:20 o częstotl. 20Hz, a=2, b=3, c=4, d=3
2.Jakie czynniki i w jaki sposób wpływają na wartości składowe i obrotowe mm.
3.Jak wyznacza się wartości max siły reakcji przy pomocy platformy tensometrycznej.
Ad.1
Ad.2
Składowa obrotowa sił mm - składowa prostopadła do linii łączącej oś obrotu z punktem przyczepu mm. Jej moment jest równy momentowi obrotowemu siły mm.
Składowa stawowa sił mm - składowa leżąca na linii łączącej środek przyczepu z osią obrotu w stawie. Jej moment obrotowy względem osi obrotu w stawie jest = 0. Składowa stawowa musi posiadać zwrot zarówno do jak i od osi obrotu.
Ad.3
Dokonujemy identyfikacji, który fragment dotyczy siły reakcji.
*skalowanie planowe wykresem (siła odpowiadająca 1mm) Q odpowiada odcinkowi h; dzieląc Q przez h mamy skalowanie wykresu R1mm=Q/h
*wyznaczamy wartości max siły reakcji Rmax=Q/h•b Rmax=R1mm•b
ZESTAW X
1.Narysować działanie dźwigni jednostronnych oszczędnościowych.
2.Obliczyć Vmax w chronocyklografie f=10Hz, Sk=1:20; a=2; b=3; c=3; d=4
3.Omów obliczanie topografii sił mięśniowych.
Ad.1
Ramię siły działania jest > od ramienia siły oporu. Zyskujemy tutaj na sile, tracimy na drodze i prędkości. Warunkiem równowagi jest równość momentów F • b = Q • a
F < Q a<b
Ad.2
Ad.3
Po dokonaniu 10 pomiarów siły mm otrzymamy 10 wartości momentów sił, wyniki tych testów stanowią kryteria: 1) siła absolutna (globalna) - wartość tej siły to suma momentów sił mięśniowych (suma wyników poszczególnych prób); 2) siła względna - ile siły przypada na 1kg masy ciała; 3)topografia siły mm to % rozkład sił w poszczególnych grupach mięśniowych Σ M - 100%
Mi -- x [%]
X = Mi • 100% / Σ M
Najsilniejsze zespoły mają 25% (max wskaźnik). W kończynach górnych silniejsze są zginacze, w dolnych prostowniki.
Przykład liczbowy obliczania m. zginacza łokcia = 50Nm, m. całkowita = 2500Nm
X=50/2500 • 100% = 2%
Topografie uzależnione są od rodzaju uprawianej dyscypliny. Każda dyscyplina powinna mieć swój wzorzec topografii. Porównując wyniki badań danego osobnika z wzorcem topografii wybieramy te zespoły mm, które są poniżej normy i je trenujemy.
Norma to pułap wyznaczony przez najlepszych zawodników.
ZESTAW XI
1.Wyznaczyć moc rozwiniętą w czasie odbicia zawodnika o masie 100 kg gdy osiągnął on wysokość wyskoku dosiężnego 0,5m, a czas odbicia wynosi 0,4s.
2. Równanie Hilla
3. Film - zadanie
Ad. 1
Ad. 2
Hill stwierdził jak obciążenie wpływa na prędkość ruchu (skurczu). Dominują w sporcie ruchy koncentryczne tzn, że pokonujemy opór i zaczynamy od małych obciążeń i po każdym obciążeniu rejestrujemy prędkość ruchu. Większe obciążenie, prędkość ruchu mniejsza. Można określić, czy dana grupa mm. Ma charakter szybkościowy, wytrzymałościowe.
Typ szybkościowy - gdy nie ma obciążeń to jest b. Szybki, ale gdy obciążymy jego szybkość zmniejsza się umiejętność rozwijania dużych szybkości przy małym obciążeniu.
Typ wytrzymałościowy - umiejętność rozwijania większych szybkości niż u typu szybkościowego przy stosowaniu dużych obciążeń.
Ad. 3
F(a) • V = (F0 - F) • b - równanie bilansu energetycznego i drogi zróżnicowania, gdzie F -wartość przyłożonej siły, V- prędkość, F0 - siła max albo statyczna, a i b - parametry mm.
Biomaszyna
M-maszyna
E- energia
W- praca
We- el. wejściowe Wy- el. wyjściowe
Urządzenie techniczne, które jest zdolne do produkcji pracy mechanicznej, nazywa się maszyną. Z punktu widzenia biomechaniki możemy rozpatrywać jako żywą maszyną czyli biomaszyną. Każda maszyna, a więc i biomaszyna składa się z 3 głównych układów: *zasilania; *sterowania, [nerwowy, dokrewny] *mechaniczny (ruchu) [ukł.kostnostawowy, ukł.mięśniowy].
W obrębie tego biomechanizmu występują połączenia energetyczne i informacyjne (wzrok, słuch, powonienie, smak, dotyk, czucie zimna i ciepła). Wejścia energetyczne (jama ustna, nosowa).
Wyjściami biomaszyny są efektory mięśniowe, które produkują proces mechaniczny i przekazują za jej pomocą informacje o stanach psychicznych i myślenia (mowa, mimika, gestykulacja) oraz narządy wydalnicze (kał, mocz) i wydzielnicze (gruczoły ślinowe, potowe, łojowe).
W obrębie biomaszyny można wyróżnić 2 podst. kanały: *informacyjny [stanowią gł. drogi nerwowe] *energetyczny [głównie naczynia krwionośne i limfatyczne]. Po zamianie substancji energetycznych w pracę mięśni, praca ta porusza kości w stawach powodując ruchy człowieka.
Wyróżniamy grupy parametrów charakteryzujący funkcjonowanie biomechanizmu: a)parametry strukturalne - liczba kości, stawów, mięśni; b)parametry geometryczne w długościach, pole powierzchni, objętości, przekroju mm.; c)par. informacyjne - decydują o spr. ukł. sterowania; d) par. energetyczne - zależą gł. od możliwości oraz współdziałania między ukł. zasilania i ruchu.
Kąt dopełniający - kąt zawarty między poziomą płaszczyzną a prostą przechodzącą przez pkt wyrzutu i upadku.
(5°-12°) - przy rzutach rekordowych
dopełniający gdy punkt wyrzutu i poziom upadku nie leżą na tej samej wysokości.
Fazy rzutu na odległość: *rozbieg (służy do uzyskania prędkości unoszenia, która sumuje się z prędkością wyrzutu) *faza wyprzedzania sprzętu (ma na celu „wydłużenie”, rozciągnięcie mm, które będą realizowały rzut) *praca wyrzutna (kolejność włączania mm; grupy mm siłowych, grupy mm szybkich a słabych) *faza utrzymania równowagi (wytracanie prędkości)
Topografia sil mięśniowych to % udział poszczególnych momentów w momencie całkowitym, czyli % rozkład siły w poszczególnych grupach mięśni.
Mmi=mi/mcał x 100% ∑ Mm - 100%
Mi - x%
Przykład liczbowy x[%]=Mi/∑Mm *100%
M1=m zginacz łokcia=50 Nm =>mmi=50/2500*100%=2%
Mcał=2500Nm
Topografie uzależnione są od rodzaju uprawianej dyscypliny. Każda dyscyplina powinna mieć swój wzorzec topografii. Porównując wyniki badań danego osobnika z wzorcem topografii wybieramy te zespoły mm, które są poniżej normy i je trenujemy.
Skala - skalę obliczamy dzieląc wysokość na filmie (h) do wysokości rzeczywistej (H) S=h/H
Częstotliwość - jest to ilość cykli w jednostce treningowej. F=>t1=1/f
F - częstotliwość kamery w hercach, jeżeli kamera ma 100Hz tzn, że ciągu 1s robi 100 klatek.
Urządzenia tensometryczne (platformy) zamieniają mechaniczny nacisk (siłę) na sygnał elektryczny (prąd), który może być wzmacniany, przesyłany, zapisywany.
tz - czas zamachu, tod - czas odbicia, tl - czas lotu, tw - czas wyskoku.
Dźwignia dwustronna to dźwignia gdzie punkt przełożenia działających sił mm i oporu leży po obu stronach punktu obrotu w stawie
Q --------------------------------------------- F>Q
b < a
a - ramię oporu; b - ramię siły
F • b = Q • a momenty sił są różne
Ramię siły działania jest krótsze od momentu siły oporu. Strata na sile - większe zużycie siły niż wartość pokonanego oporu.
Dźwignię szybkościową używamy gdy mamy dużą siłę, a mały opór oraz aby zyskać na drodze i szybkości tracąc w ten sposób na sile.
Dla utrzymania dźwigni w równowadze momenty siły (M) muszą być sobie równe.
Rodzaje pracy mm:
1)moment siły mm jest > od wartości siły zewnętrznej Mm > Mz
Mięsień skraca się, jest to działanie koncentryczne: kierunek ruchu zgodny z zamierzonym
2)moment siły mięśniowej = wartości siły zewn.
Działanie izometryczne = statyczne
3)moment siły mm jest < od wartości siły zewn.
Działanie ekscentryczne - mm wydłuża się, kierunek ruchu przeciwny do zamierzonego.
Im obciążenie jest mniejsze tym szybszy jest sposób wykonania pracy, ale u osób o tej samej wartości Mm np. 100 Nm to gdy zmniejszymy obciążenie do 50 Nm to szybkość wykonywania pracy u tych osób będzie można mimo tego samego Mm
Każdy mm indywidualnie reaguje na wielkość tego zewnętrznego obciążenia.
Są mm, które są predysponowane do szybkich ruchów i wolnych jak i mm wytrzymałościowe, można zbadać czy są szybko - czy wolnokurczliwe.
Rodz. dźwigni ze wzgl. na sposób rozłożenia sił:
*jednostronne-to dźwignia gdzie punkty przyłożenia działających sił mm i oporu leżą po jednej stronie punktu obrotu w stawie
*dwustronne - to dźwignia gdzie punkty przyłożenia działających sił mm i oporu leżą po obu stronach punktu obrotu w stawie.
Rodzaje dźwigni ze wzgl. na długość ramienia:
*szybkościowa jednostronna - gdy ramię siły działania jest krótsze od ramienia siły oporu, wówczas tracimy na sile a zyskujemy na drodze i prędkości
--------------------------------------- Q
*szybkościowe dwustronne
a > b
Q ---------------------------------- F < Q
F•b = a•Q
*oszczędnościowe jednostronne - ramię siły działania jest dłuższe od ramienia siły oporu zyskujemy na sile, tracimy na drodze i szybkości
-------------------------------------- b > a
F < Q
F•b = a•Q
. Aby zmierzyć moment siły zginacza T należy: *ułożyć badanego wzgl. przyrządu, czyli badany siedzi na krześle, tułów wyprostowany, oparty *łączymy nanometr z pasem założonym na wysokości klatki piersiowej *dokonać pomiaru siły w momencie uzyskania max napięcia (pomiar powinien być zapocząt. napięciem mm) Max napięcie uzyskuje się przez jak najmocniejsze pochylenie T w przód. Jest to pomiar momentu sił zginacza T.
Stopnie swobody - ruchomość. Liczba stopni swobody - to ocena pewnych zjawisk przy użyciu liczb; jest to ilość osi i płaszczyzn względem których odbywa się ruch ciała.
Klasyfikacja ruchu: *prostoliniowy (postępowy), *po okręgu (ruch obrotowy)
Pojedynczy człon (element) może mieć max 6 stopni swobody (3 ruchy obrotowe i 3 postępowe). Wystarczą 3 ruchy aby dojść do odpowiedniego punktu. W jednym stawie mogą być max 3 stopnie swobody. Para kinematyczna - ukł. 2 członów połączonych przegubem (stawem), może mieć tylko 3 stopnie swobody. Klasa pary kinematycznej - liczba określająca ilość zebranych stopni swobody. Łańcuch kinematyczny (Biokinemtyczny) - system par kinematycznych połączonych między sobą. Ruchomość łańcucha kinematycznego - to suma
stopni poszczególnych połączeń.
Kl. pary |
l.stopni swobody |
Liczba więzów |
oznaczenia |
I II III IV V |
5 4 3 2 1 |
1 2 3 4 5 |
|
Ciało znajduje się w równowadze gdy wypadkowa sił na nie działających = 0
Rodzaje równowagi: *Równowaga obojętna - przy zmianie położenia ciała pozostaje ciągle w równowadze, zmiany położenia ciała nie mają wpływu na utrzymanie środka ciężkości. W stosunku do podstawy pozostaje ono na tej samej wysokości. *Równowaga trwała - przy odchyleniu z położenia równowagi ciało powraca do pierwotnego położenia w równowadze. Przy zmianie położenia środek ciężkości ulega przemieszczeniu do góry a jego rzut na podstawę odpowiednio przemieszcza siłę w kierunku jej krawędzi. *Równowaga chwiejna - każde najmniejsze odchylenie ciała z danego położenia powoduje dolną zmianę w jego położeniu osi do zajęcia nowego stanu równowagi. Środek ciężkości znajduje się w możliwym najwyższym położeniu.
Narciarz zachowuje równowagę gdy wypadkowa wszystkich sił działających na niego = 0
Na narciarza stojącego na płaskim terenie działa siła ciężkości G, która jest równoważna przez siły reakcji podłoża RG. Siła ciężkości jest wektorem, który ma punkt zaczepienia w środku masy narciarza. Kierunek pionowy i zwrot jest w dół. Na stoku siła ciężkości po pokonaniu oporu wywołuje ruch. W czasie skrętu działa dodatkowo siła odśrodkowa. Siła wyrównująca ruch na równi pochyłej jest siła ciężkości G. Można ją rozłożyć na siłę nacisku i siłę napędzającą. Siła tarcia jest wprost proporcjonalna do siły nacisku i współczynnika tarcia
Platforma tensometryczna to urządzenie, które zmienia nacisk mechaniczny na sygnał elektryczny.
Faza dociążenia - nacisk > od oporu
Faza odciążenia - nacisk < od oporu
II Faza dociążenia - faza, w której nacisk w stosunku do ciężaru jest >
III Faza przyspieszenia
IV Faza amortyzacji - zawodnik hamuje
I Faza odciążenia - faza w której nacisk w stosunku do ciężaru jest <
Składowa obrotowa sił mm - składowa prostopadła do linii łączącej oś obrotu z punktem przyczepu mm. Jej moment jest równy momentowi obrotowemu siły mm.
Składowa stawowa sił mm - składowa leżąca na linii łączącej środek przyczepu z osią obrotu w stawie. Jej moment obrotowy względem osi obrotu w stawie jest = 0. Składowa stawowa musi posiadać zwrot zarówno do jak i od osi obrotu.
Siły reakcji.
*skalowanie planowe wykresem (siła odpowiadająca 1mm) Q odpowiada odcinkowi h; dzieląc Q przez h mamy skalowanie wykresu R1mm=Q/h
*wyznaczamy wartości max siły reakcji Rmax=Q/h•b Rmax=R1mm•b
Hill stwierdził jak obciążenie wpływa na prędkość ruchu (skurczu). Dominują w sporcie ruchy koncentryczne tzn, że pokonujemy opór i zaczynamy od małych obciążeń i po każdym obciążeniu rejestrujemy prędkość ruchu. Większe obciążenie, prędkość ruchu mniejsza. Można określić, czy dana grupa mm. Ma charakter szybkościowy, wytrzymałościowe.
Typ szybkościowy - gdy nie ma obciążeń to jest b. Szybki, ale gdy obciążymy jego szybkość zmniejsza się umiejętność rozwijania dużych szybkości przy małym obciążeniu.
Typ wytrzymałościowy - umiejętność rozwijania większych szybkości niż u typu szybkościowego przy stosowaniu dużych obciążeń.