| Назва ланки | Відносна вага (Р) у % | Розташування ЦТ біоланки |
| Голова | 7 | Над верхнім краєм зовнішнього слухового отвору |
| Тулуб | 43 | На лінії між серединами осей плечових і тазостегнових суглобів на відстані 0,44 від плечової осі |
| Плече | 3 | На відстані 0,47 від осі плечового суглоба |
| Передпліччя | 2 | На відстані 0,42 від осі ліктьового суглоба |
| Кисть | 1 | П'ястково-фаланговий суглоб 3 пальця |
| Стегно | 12 | На відстані 0,44 від осі тазостегнового суглоба |
| Гомілка | 5 | На відстані 0,42 від осі колінного суглоба |
| Стопа | 2 | На лінії між п'ятковим бугром і 2 пальцем на відстані 0,44 від пятки |
Таким чином, ЦТ окремої ланки на фотограмі буде на лінії, що з'єднує проекції суглобів, у точці, визначеній множенням довжини всієї ланки на зазначений у таблиці індекс (від проксимального суглоба) або в зазначених орієнтирах.
Рівнодіючі сили тяжіння біокінематичних пар, тобто загальний центр тяжіння, знаходиться на лінії, що з’єднує їх ЦТ і дорівнює сумі сил тяжіння ланок. ЦТ двох ланок буде розташований ближче до більш важчої ланки. Наприклад, ЗЦТ стегна і гомілки (див. рис. 8.1) розташований на лінії з'єднуючої їх ЦТ. Цю лінію варто розділити на 17 частин, тому що 12% ‑ відносна вага стегна і 5% ‑ відносна вага гомілки.
Точка ЗЦТ знаходиться у 5-ї частини, починаючи від ЦТ стегна. За цим же принципом знаходять ЦТ інших біоланок, у зазначеній послідовності. Дивися додаток № 16.
Рис. 8.1 – Визначення ЗЦТ стегна і гомілки графічним методом (додаванням сил ваги)
Порядок виконання практичного завдання
1. Зробити фотографування і виконати в збільшеному масштабі фотограми пози спортсмена одночасно (двома апаратами) у сагіттальній і фронтальній площині або досліджувати наявну фотограму (додаток № 1). Вивчити таблицю відносної ваги і розташування центрів тяжіння ланок тіла.
2. Відзначити на фотограмах положення проекцій осей великих суглобів. Виміряти довжину кожної ланки, помножити на відповідне відносне значення радіуса центра тяжіння і нанести точки, що відповідають центрам тяжіння всіх ланок (відраховуючи від проекції проксимального суглоба).
3. Знайти рівнодіючі сили тяжіння біокінематичних пар: спочатку ЗЦТ плеча і передпліччя, потім ‑ ЗЦТ отриманого значення і кисті (ЗЦТ усієї руки). У аналогічній послідовності визначити ЗЦТ усієї ноги. Якщо положення спортсмена не симетричне, то необхідно визначити ЗЦТ для всіх кінцівок окремо. При симетричному положенні, у подальших розрахунках, вага кінцівок подвоюється. Визначення ЦТ тулуба робиться на прямій лінії, що з'єднує плечовий і тазостегновий суглоби. Потім досліджується ЗЦТ голови і тулуба (50% ваги тіла), так само ЗЦТ всіх кінцівок – рук і ніг. Отримані дві точки необхідно з'єднати відрізками і розділити навпіл (вага всіх кінцівок дорівнює половині ваги тіла). Це і є ЗЦТТ досліджуваного спортсмена (додаток № 17).
Питання для контролю
1. Що таке момент інерції?
2. Чим визначаються інерційні властивості біоланок і всього тіла?
3. Як визначити масу біоланки?
4. Де знаходиться і як визначити ЦТ біоланки?
5. Як визначити ЗЦТ двох біоланок?
6. Де знаходиться ЗЦТТ при основній стійці?
7. Де знаходиться ЗЦТТ при стійці «міст»?
Література
1. Донской Д.Д. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры / Д.Д. Донской. – М.: 1975. – С.93-96, 227-229.
2. Донской Д.Д. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры / Д.Д. Донской, В.М. Зациорский. – М.: 1979. – С.61-84.
3. Біомеханіка спорту / За загальною редакцією Лапутіна А.М. – К.: Олімпійська література, 2005. – С. 122-140; 186-188.
4. 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.17-31.
5. Лапутин А.Н. Биомеханика физических упражнений / А.Н. Лапути, В.Е. Хапко. – К.: Рад. шк., 1976. – С.47-49.
6. Иваницкий М.Ф. Анатомия человека. – М.: Физкультура и спорт, 1985. – С.113-125, 407-416.
7. Элементарний учебник физики // Под ред.академ. Г.С. Ландсберга. – М.,1973.- Т 1. – С.179-186.
Практичне заняття № 9
Тема: Визначення положення загального центра тяжіння тіла (ЗЦТТ) аналітичним методом (додаванням моментів сил тяжіння за теоремою Вариньона).
Мета : Визначити положення загального центра тяжіння (ЗЦТТ) тіла спортсмена способом додавання моменту сил тяжіння.
Обладнання : 1. Фотограми пози спортсмена .
2.Вимірювальні прилади: лінійка, олівці, косинці, міліметровий папір.
Короткі теоретичні відомості
Загальний центр тяжіння тіла знаходиться в точці прикладених рівнодіючих усіх сил тяжіння, що діють на нього. Положення ЗЦТТ визначає умови рівноваги спортсмена або траєкторію його переміщення при виконанні динамічних фізичних вправ.
Вирахування положення загального центра тяжіння тіла способом додавання моментів сил тяжіння базується на теоремі Вариньона – “Сума моментів сил щодо будь-якого центра дорівнює моменту суми цих сил (їх рівнодіючої) щодо того ж центра”. Іншими словами, момент рівнодіючої сили щодо будь-якої довільно обраної осі дорівнює сумі моментів відповідних сил щодо тієї ж осі.
Як відомо, момент сили – це міра обертаючої дії сили на тіло. Він визначається множенням сили на її плече. Виходячи з цього, можна визначити моменти сили всіх біоланок, тому що з даних О. Фішера і Н.А. Бернштейна відома відносна вага (сила тяжіння) кожної біоланки і можна вирахувати розташування ЦТ окремих ланок (див. табл. 9.1).
Плече сили буде дорівнювати відстані від ЦТ до будь-якої осі в довільно нанесеній на фотограму досліджуваного об'єкта системи координат. Усі розрахунки можна провести на фотограмі, але для зручності обчислення і контролю отримані дані можна подати у вигляді таблиці
Загальний центр тяжіння тіла по осі – Х розраховується за згаданою формулою Вариньона РТІЛАХЗЦТТ = РіХ, звідки:
РіХ
ХЗЦТТ = ───
Ртіла
Таблиця 9.1
Визначення положення загального центр а тяжіння (ЗЦ Т Т) тіла аналітичним методом (додаванням моментів сил тяжіння за теоремою Вариньона)
| №№ п/п |
Частини тіла
(біоланка)
Віднос. Вага біоланки в % (Р)
Абсциса ЦТ біоланки
(Х), мм
Дата: 2019-05-28, просмотров: 482.
