3. Визначити на біокінематичній схемі центр обертання біоланки або всього тіла спортсмена (додаток № 11).

4. Через центр обертання біоланки або тіла спортсмена провести систему прямокутних декартових координат.

5. Транспортиром виміряти кути відхилення шуканої біоланки від координатної осі і записати дані в графу 2 (додаток № 12).

6. Кут, описаний шуканою точкою біоланки або всього тіла спортсмена, визначити відніманням обмірюваних кутів і дані записати в 3 графу таблиці.

7. За формулою (1) вирахувати кутову швидкість, результати записати в 4 графу таблиці.

8. За даними графи 4 таблиці 6.1 (додаток № 12) через центр обертання в обраному масштабі на міліметровому папері накреслити систему полярних координат на площині. Для визначення полярних координат будь-якої точки досліджуваної біоланки або тіла спортсмена встановлюють довільну числову вісь. На початку координат цієї осі вибирають точку О (полюс). Для визначення положення шуканої точки досить зазначити два числа: R - полярний радіус (дорівнює відстані від цієї точки до полюса) і j -кут повороту біоланки від полярної осі (полярний кут) (додаток № 13).

9. За даними 4 графи таблиці 6.1 на систему координат проти кожного номера положення шуканої точки на радіусі наносять розмір кутових швидкостей в обраному масштабі (додаток № 13). Отримані точки з'єднують лінією, у результаті утворюється полярна діаграма. Дивися додаток № 11.

Питання для контролю

1. Який рух називається обертальним?

2. Що таке кутова швидкість?

3. У яких одиницях вимірюється кутова швидкість?

4. Яка залежність між лінійною і кутовою швидкостями обертового тіла?

5. Як визначити кутову швидкість на біокінематичній схемі фізичної вправи?

6. Як будується полярна діаграма кутових швидкостей?

Література

1. Донской Д.Д. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры / Д.Д. Донской. – М.: 1975. – С.137-148.

2. Донской Д.Д. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры / Д.Д. Донской, В.М. Зациорский. –  М.: 1979. – С.142-146.

3. Уткин В.Л. Биомеханика физических упражнений: Учеб. пособие для студентов фак. физ. воспитания пед. ин-тов и для ин-тов физ. культуры / В.Л. Уткин. – М.: Просвещение, 1989. – С.36-40.

4. Лапутин А.Н.  Биомеханика физических упражнений / А.Н. Лапути, В.Е. Хапко. – К.: Рад. шк., 1976. – С.75-77.

5. Біомеханіка спорту / За загальною редакцією Лапутіна А.М. – К.: Олімпійська література, 2005. – С. 24-27; 170-182.

Практичне заняття № 7

Тема: Визначення кутового прискорення біоланок по біокінематичній схемі фізичної вправи.

Мета : Навчитися визначати кутове прискорення біоланок і всього тіла при обертальних рухах.

Обладнання : 1.Біокінематична схема фізичної вправи.

                      2.Вимірювальні прилади: лінійка, олівці, косинці, транспортири.

                      3. Міліметровий папір.

Короткі теоретичні відомості

Однією з найважливіших біокінематичних характеристик обертального руху окремих ланок і всього тіла спортсмена є кутове прискорення. При змінному обертанні відношення збільшення кутової швидкості за визначений проміжок часу до його тривалості називається кутовим прискоренням, що визначається відношенням різниці кутових швидкостей у початковий і кінцевий моменти до проміжку часу між цими моментами: 

W- Wо

 e = ——— рад/с²

               Dt

                                           d W

Дійсне прискорення e = ———,

                                              dt

d – збільшення (відповідно до швидкості і часу)

Коли біоланка або тіло спортсмена обертаються рівномірно і лінійні швидкості його точок постійні, вектори даних швидкостей, що відповідають дотичним до описуваних цим точкам окружностей, змінюють напрямок. Характерним показником зміни цього напрямку швидкості є доцентрове прискорення (адц), що прямопропорційне квадратові кутової швидкості даної точки тіла спортсмена і її радіуса обертання адц = W R.

При обертанні тіла спортсмена зі змінною швидкістю змінюється не тільки її напрямок, але і модуль. При вивченні обертального руху показники кутового прискорення дозволяють виконати ряд завдань біодинаміки даної фізичної вправи, оскільки кутове прискорення входить в один із множників, що визначають момент обертання тіла. М_обр, що дорівнює моменту інерції j, помноженому на кутове прискорення М_обр= j× e

З урахуванням того, що кутові швидкості біоланок і точок тіла спортсмена були визначені по біокінематичній схемі раніше у попередній практичній роботі, формула для кутових прискорень має такий вигляд:

   DW    DW×В

e = —— = ——— , де А – кількість часових інтервалів між точками

             D t       А     В – частота кінозйомки

Порядок виконання практичного завдання

1. У графу 2 таблиці 7.1 (додаток № 14) перенести результати практичної роботи № 6 (додаток № 12). Визначити різниці кутових швидкостей біоланок за даними графи 2 (додаток № 14) із розташованого нижче числа в таблиці (через один інтервал) вираховується розташована вище величина. Дані записати в графу 3 наступної таблиці виміру кутових прискорень (табл. 7.1, додаток № 14).

Таблиця 7.1