สิ่งนี้เรียกว่ามาตราส่วนการวัดในชีวกลศาสตร์ วิธีการวิจัยทางชีวกลศาสตร์

กระทรวงกีฬาของสหพันธรัฐรัสเซีย

ภาควิชาสหพันธ์และไอที

SRS หมายเลข 2 ในหัวข้อ:
"พื้นฐานของการควบคุมทางชีวกลศาสตร์"

งานนี้เสร็จสมบูรณ์โดยนักเรียน
DO ปีที่ 2 กลุ่ม 211
เชฟต์ซอฟ เซอร์เกย์

โวลโกกราด-2013

บุคคลกลายเป็นวัตถุแห่งการวัดตั้งแต่วัยเด็ก วัดส่วนสูง น้ำหนัก อุณหภูมิร่างกาย ระยะเวลาการนอนหลับ ฯลฯ ของทารกแรกเกิด ต่อมาในวัยเรียน ความรู้และทักษะจะรวมอยู่ในจำนวนตัวแปรที่วัดได้ ยังไง คนที่มีอายุมากกว่ายิ่งวงกลมกว้างขึ้น | ความสนใจของเขา ยิ่งมีตัวบ่งชี้ที่บ่งบอกลักษณะของเขามากมายและหลากหลายมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งยากกว่านั้นคือการวัดที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น เราจะวัดความพร้อมทางเทคนิคและยุทธวิธี ความงามของการเคลื่อนไหว รูปทรงของมวลร่างกายมนุษย์ ความแข็งแกร่ง ความยืดหยุ่น ฯลฯ ได้อย่างไร นี้จะกล่าวถึงในส่วนนี้
ในวรรณคดีภาษาอังกฤษเกี่ยวกับการพลศึกษายอมรับรายการคุณสมบัติของมอเตอร์ที่กว้างขึ้นรวมถึงความสามารถในการออกกำลังกายทรงตัว ท่าเต้น ฯลฯ
มาตราส่วนการวัดและหน่วยการวัด
มาตราส่วนการวัดคือลำดับของปริมาณที่ช่วยให้สามารถสร้างความสอดคล้องระหว่างลักษณะของวัตถุที่กำลังศึกษาและตัวเลขได้ ในการควบคุมทางชีวกลศาสตร์ มักใช้มาตราส่วนของชื่อ อัตราส่วน และลำดับ
ระดับการตั้งชื่อนั้นง่ายที่สุด ในระดับนี้ ตัวเลข ตัวอักษร คำ หรืออื่นๆ สัญลักษณ์ทำหน้าที่เป็นป้ายกำกับและทำหน้าที่ตรวจจับและแยกแยะวัตถุที่อยู่ในการศึกษา เช่นเมื่อควบคุมกลยุทธ์ของเกม ทีมฟุตบอลหมายเลขสนามช่วยระบุผู้เล่นแต่ละคน
อนุญาตให้เปลี่ยนตัวเลขหรือคำที่ประกอบเป็นมาตราส่วนการตั้งชื่อได้ และหากสามารถสับเปลี่ยนกันได้โดยไม่กระทบต่อความถูกต้องของค่าของตัวแปรที่วัดได้ ตัวแปรนี้ควรถูกวัดตามขนาดของชื่อ ตัวอย่างเช่น มาตราส่วนการตั้งชื่อใช้เพื่อกำหนดขอบเขตของอุปกรณ์และยุทธวิธี (ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป)
ระดับการสั่งซื้อเกิดขึ้นเมื่อตัวเลขที่ประกอบเป็นมาตราส่วนนั้นถูกเรียงลำดับตามอันดับ ไม่สามารถวัดช่วงความรู้ระหว่างอันดับได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ความรู้เกี่ยวกับชีวกลศาสตร์หรือทักษะและความสามารถในบทเรียนพลศึกษาได้รับการประเมินในระดับ: "แย่" - "น่าพอใจ" - "ดี" - "ยอดเยี่ยม" มาตราส่วนลำดับช่วยให้ไม่เพียงแต่จะสร้างข้อเท็จจริงของความเท่าเทียมกันหรือความไม่เท่าเทียมกันของวัตถุที่วัดได้เท่านั้น แต่ยังกำหนดลักษณะของความไม่เท่าเทียมกันในแนวคิดเชิงคุณภาพด้วย: "มาก - น้อย", "ดีกว่า - แย่ลง" อย่างไรก็ตามสำหรับคำถาม: "อีกเท่าไหร่", "ดีกว่ามากแค่ไหน" - ระดับลำดับการตอบสนองไม่ได้ให้คำตอบ
เมื่อใช้ Order Scale จะวัดตัวบ่งชี้ "เชิงคุณภาพ" ที่ไม่มีการวัดเชิงปริมาณที่เข้มงวด (ความรู้ ความสามารถ ศิลปะ ความงาม และการแสดงออกของการเคลื่อนไหว ฯลฯ)
ขนาดของคำสั่งนั้นไม่มีที่สิ้นสุด และไม่มีระดับเป็นศูนย์ในนั้น นี่เป็นสิ่งที่เข้าใจได้ ไม่ว่าการเดินหรือท่าทางของบุคคลนั้นจะไม่ถูกต้องเพียงใด ตัวอย่างเช่น ก็ยังมีตัวเลือกที่แย่กว่านั้นอยู่เสมอ ในทางกลับกัน ไม่ว่าการเคลื่อนไหวของนักกายกรรมจะสวยงามและแสดงออกเพียงใดก็ตาม ก็มีวิธีทำให้พวกเขาสวยยิ่งขึ้นอยู่เสมอ
ระดับความสัมพันธ์มีความแม่นยำที่สุด ในนั้นตัวเลขไม่เพียงเรียงลำดับตามอันดับเท่านั้น แต่ยังคั่นด้วยช่วงเวลาที่เท่ากัน - หน่วยการวัด" ลักษณะเฉพาะของมาตราส่วนอัตราส่วนคือตำแหน่งของจุดศูนย์ถูกกำหนดไว้ในนั้น
สเกลอัตราส่วนวัดขนาดและมวลของร่างกายและชิ้นส่วน ตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ ความเร็วและความเร่ง ความแข็งแกร่ง ระยะเวลาของช่วงเวลา และคุณลักษณะทางชีวกลศาสตร์อื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างตัวอย่างของมาตราส่วนอัตราส่วนได้แก่ มาตราส่วน มาตราส่วนนาฬิกาจับเวลา มาตราส่วนมาตรวัดความเร็ว
สเกลอัตราส่วนมีความแม่นยำมากกว่าสเกลการสั่งซื้อ ช่วยให้คุณไม่เพียงแต่ค้นพบว่าวัตถุการวัดชิ้นหนึ่ง (เทคนิค ตัวเลือกยุทธวิธี ฯลฯ) ดีกว่าหรือแย่กว่าอีกวัตถุหนึ่ง แต่ยังให้คำตอบสำหรับคำถามว่าดีกว่ามากและดีกว่ากี่เท่า ดังนั้นในชีวกลศาสตร์พวกเขาจึงพยายามใช้มาตราส่วนอัตราส่วนและเพื่อจุดประสงค์นี้ให้บันทึกลักษณะทางชีวกลศาสตร์

1. podometry - การวัดลักษณะเวลาของขั้นตอน
2. goniometry - การวัดลักษณะทางจลนศาสตร์ของการเคลื่อนไหวในข้อต่อ
3. ไดนาโมเมทรี - การลงทะเบียนปฏิกิริยาสนับสนุน
4. คลื่นไฟฟ้า - การลงทะเบียนของพื้นผิว EMG;
5. เสถียรภาพ - การลงทะเบียนตำแหน่งและการเคลื่อนไหวของศูนย์กลางความดันทั่วไปบนระนาบรองรับเมื่อยืน

วิธีการวัดด้วยไฟฟ้า
การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อเป็นวิธีการศึกษาระบบประสาทและกล้ามเนื้อ โดยอาศัยการบันทึกและวิเคราะห์ศักย์ไฟฟ้าชีวภาพ
คลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อตอบสนองต่อความเครียดเกี่ยวข้องกับการประเมินผลกระทบของการตอบสนองต่อความเครียดต่อกล้ามเนื้อโครงร่าง โดยพื้นฐานแล้ว EMG ถือได้ว่าเป็นคำจำกัดความทางอ้อม ความตึงเครียดของกล้ามเนื้อ- มันเป็นทางอ้อมในแง่ที่ว่ามันวัดกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้าของเส้นประสาทที่ทำให้กล้ามเนื้อโครงร่างที่กำหนดเกิดความตึงเครียดมากกว่าความตึงเครียดที่เกิดขึ้นจริงจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ กิจกรรมของกล้ามเนื้อโครงร่างถือเป็นตัวบ่งชี้การตอบสนองความเครียดหลังจากเหตุการณ์ใดเหตุการณ์หนึ่ง งานยุคแรก E. Jacobson (Edmund Jacobson, 1938) ซึ่งเขาสังเกตเห็นว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกในระดับสูงระหว่างการกระตุ้นความเครียดและความตึงเครียดในกล้ามเนื้อโครงร่าง
แม้ว่าจะไม่ใช่แบบไม่มีเงื่อนไข แต่นักวิจัยจำนวนมากได้สรุปว่าการบันทึกกิจกรรม EMG ในบริเวณส่วนหน้าสามารถเป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์ของกิจกรรมของระบบประสาทซิมพาเทติกโดยทั่วไป ข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติของการใช้การบันทึก EMG ของการตอบสนองต่อความเครียดคือความพร้อมในการวัดกลุ่มกล้ามเนื้อ แพทย์ส่วนใหญ่ทำงานร่วมกับกล้ามเนื้อส่วนหน้า แต่กลุ่มกล้ามเนื้อสี่เหลี่ยมคางหมู (ส่วนบน) กล้ามเนื้อแบคิโอราเดียลิส และกล้ามเนื้อสเตอโนคลีโดมัสตอยด์ก็สามารถใช้เพื่อวัดความเครียดได้เช่นกัน
แอมพลิจูดของศักยภาพทางชีวภาพอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10 μV ถึงหลายมิลลิโวลต์ ช่วงความถี่ของสัญญาณอยู่ระหว่าง 1 ถึง 20,000 Hz (มีการอ้างอิงจากผู้เขียนบางคนถึงการมีส่วนประกอบ EMG ที่มีความถี่หลายร้อยกิโลเฮิรตซ์)
ในการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ จะใช้อิเล็กโทรดสองประเภทตามการออกแบบ - พื้นผิว (ผิวหนัง) และเข็ม (ใต้ผิวหนัง)
อิเล็กโทรดแบบเข็มช่วยให้สามารถบันทึกศักยภาพในการทำงานของกล้ามเนื้อใกล้เคียงหนึ่งหรือสองสามมัดได้ อิเล็กโทรดเหล่านี้ต้องได้รับการผ่าตัดฝังหรือสอดโดยใช้เข็มเพื่อ การฉีดเข้าใต้ผิวหนัง- ในโพลีกราฟ อิเล็กโทรดพื้นผิวจะถูกนำมาใช้เพื่อตรวจ EMG ซึ่งทำให้สามารถวัด EMG ที่ถูกรบกวน (ทั้งหมด) ได้ อิเล็กโทรดพื้นผิวสามารถแบ่งออกเป็นโลหะ ตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน และตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุ สะดวกที่สุดในการใช้อิเล็กโทรดโลหะแบนในโพลีกราฟ เป็นแผ่นหรือจานที่ทำจากเงิน เหล็ก ดีบุก ฯลฯ โดยมีพื้นที่ประมาณ 0.2–1 ตารางเซนติเมตร อิเล็กโทรดดังกล่าวสองอันติดอยู่กับผิวหนังในบริเวณที่กล้ามเนื้อมีรูปร่างโค้งมนตลอดแนวเส้นใย เพื่อการยึดเกาะที่ดีขึ้น ให้วางผ้าพันแขนแบบยืดหยุ่นไว้บนอิเล็กโทรด ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดคือ 2 ซม. เพื่อรักษาระยะห่างและกดอิเล็กโทรดเข้ากับผิวหนังให้สม่ำเสมอยิ่งขึ้นจึงติดตั้งไว้ในกรอบพลาสติก เพื่อลดความต้านทานระหว่างอิเล็กโทรด ผิวหนังก่อนใช้อิเล็กโทรดจะถูกเช็ดด้วยแอลกอฮอล์และชุบสารละลายไอโซโทนิกโซเดียมคลอไรด์ เพื่อลดความต้านทานการเปลี่ยนแปลงของผิวหนัง - อิเล็กโทรด จะมีการทาอิเล็กโทรดแบบพิเศษกับบริเวณที่สัมผัสกับอิเล็กโทรดของผิวหนัง
ไม่ว่าอิเล็กโทรดประเภทใดมีสองวิธีในการคายประจุกิจกรรมทางไฟฟ้า - โมโนและไบโพลาร์ ใน EMG ตะกั่วจะเรียกว่าโมโนโพลาร์เมื่ออิเล็กโทรดตัวหนึ่งตั้งอยู่ใกล้กับบริเวณกล้ามเนื้อที่กำลังศึกษาโดยตรง และอิเล็กโทรดตัวที่สองอยู่ในพื้นที่ห่างไกลจากอิเล็กโทรด ข้อดีของตะกั่วผูกขาดคือความสามารถในการกำหนดรูปร่างของศักยภาพของโครงสร้างที่กำลังศึกษาและระยะที่แท้จริงของการเบี่ยงเบนที่อาจเกิดขึ้น ข้อเสียคือเมื่อมีระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดมาก ศักย์ไฟฟ้าจากส่วนอื่นๆ ของกล้ามเนื้อหรือแม้แต่จากกล้ามเนื้ออื่นๆ จะรบกวนการบันทึก
ตะกั่วแบบไบโพลาร์คือตะกั่วซึ่งมีอิเล็กโทรดทั้งสองอยู่ในระยะห่างจากบริเวณกล้ามเนื้อที่กำลังศึกษาค่อนข้างใกล้และเท่ากัน ตะกั่วแบบไบโพลาร์จะบันทึกกิจกรรมจากแหล่งที่เป็นไปได้ระยะไกลในระดับเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขับเคลื่อนด้วยอิเล็กโทรดแบบเข็ม อิทธิพลต่อความต่างศักย์ของกิจกรรมที่มาจากแหล่งกำเนิดไปยังอิเล็กโทรดทั้งสองทำให้เกิดการบิดเบือนรูปร่างศักย์ไฟฟ้าและไม่สามารถระบุเฟสที่แท้จริงของศักย์ไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม ระดับสูงของท้องถิ่นทำให้วิธีนี้เป็นที่นิยมในการปฏิบัติทางคลินิก
นอกจากอิเล็กโทรดแล้ว ความต่างศักย์ที่จ่ายให้กับอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ EMG นั้นยังมีการติดตั้งอิเล็กโทรดกราวด์พื้นผิวบนผิวหนังของวัตถุซึ่งเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลที่เกี่ยวข้องบนแผงอิเล็กโทรดของอิเล็กโทรไมโอกราฟ วงจรของอิเล็กโทรดนี้จะลัดวงจรความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างร่างกายของผู้ป่วยกับพื้นดิน และช่วยกำจัดกระแสประจุไฟฟ้าที่เป็นผลจากการทำงานของสนามไฟฟ้ากระแสสลับทางอุตสาหกรรม
เครื่องตรวจวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจสมัยใหม่เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยอิเล็กโทรดสำหรับตรวจวัดศักยภาพทางชีวภาพของกล้ามเนื้อ หน่วยเครื่องขยายเสียง ออสซิลโลสโคป เครื่องรวม EMG เครื่องวิเคราะห์ เครื่องทำซ้ำ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์สำหรับส่งออกข้อมูลดิจิทัลและกราฟิก
ส่วนของอิเล็กโตรไมโอกราฟซึ่งประกอบด้วยหน่วยเครื่องขยายเสียงและออสซิลโลสโคปเรียกว่าไมโอสโคป ไมสโคปมีหน่วยขยายสัญญาณตั้งแต่หนึ่งถึงสี่หน่วยแยกจากกัน ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบสัญญาณคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อทั้งสี่สัญญาณพร้อมกันได้
ผู้รวบรวม EMG ใช้ในการประมวลผลข้อมูลที่มีอยู่ในอิเล็กโตรไมแกรม เครื่องวิเคราะห์ EMG จำเป็นต่อการแยกแอมพลิจูดของส่วนประกอบแต่ละส่วนของสเปกตรัมความถี่ EMG เพื่อการประมวลผลในภายหลัง ในการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจสมัยใหม่ ข้อมูลที่ได้รับจะถูกประมวลผลโดยใช้คอมพิวเตอร์

วิธีการวัดความเร่ง
มาตรความเร่งเป็นเซ็นเซอร์ความเร่งเชิงเส้น ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดมุมเอียงของร่างกาย แรงเฉื่อย โหลดแรงกระแทก และการสั่นสะเทือน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการขนส่ง การแพทย์ ระบบการวัดและควบคุมทางอุตสาหกรรม และระบบนำทางเฉื่อย ตั้งแต่ปี 1965 พวกเขาเริ่มสร้างเครื่องวัดความเร่งโดยใช้เทคโนโลยี MEMS การลดขนาดทำให้เกิดการผลิตจำนวนมาก ปัจจุบัน อุตสาหกรรมผลิตมาตรความเร่งหลายประเภทโดยมีหลักการทำงาน ช่วงการวัดความเร่ง และลักษณะการทำงาน น้ำหนัก ขนาด และราคาอื่นๆ ที่แตกต่างกัน พวกเขาแยกแยะตามหลักการทำงาน ประเภทต่อไปนี้มาตรความเร่ง: คาปาซิทีฟ, ไพโซรีซิสทีฟ, เพียโซอิเล็กทริก, ต้านทานความเครียด, ความร้อน, อุโมงค์ มาตรความเร่งแบบคาปาซิทีฟเป็นเครื่องวัดที่ง่ายที่สุด เชื่อถือได้มากที่สุด และใช้งานง่าย ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย หลักการทำงานมีดังนี้ เมื่อการเคลื่อนไหวเร่งความเร็วไปตามแกนความไว สารแขวนลอยแบบยืดหยุ่นซึ่งเป็นอิเล็กโทรดที่เคลื่อนย้ายได้จะเสียรูป ในขณะที่อิเล็กโทรดที่อยู่นิ่งนั้นอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้น ดังนั้นระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดจึงเปลี่ยนไปดังนั้นความจุของตัวเก็บประจุจึงเกิดขึ้น
เมื่อพัฒนาและผลิตมาตรความเร่งไมโครเมคานิกชนิดคาปาซิทีฟ จำเป็นต้องตรวจสอบคุณลักษณะของพวกมัน วิธีการวัดคุณลักษณะเป็นส่วนสำคัญของวงจรการผลิตผลิตภัณฑ์และให้บริการในการปรับเปลี่ยนการออกแบบและเทคโนโลยีของอุปกรณ์ในขั้นตอนการพัฒนาโดยทันที งานนี้เสนอวิธีการวัดคุณลักษณะของเครื่องวัดความเร่งไมโครเมคานิกส์ชนิดคาปาซิทีฟ ซึ่งให้การวัดความเร่งในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 500 ม./วินาที ด้วยความแม่นยำ 0.05 ม./วินาที2 ในขณะที่มวลของตัวอย่างในตัวเรือนควร ไม่เกิน 10 กรัม และขนาดในระนาบ - 3 ซม. x 3 ซม.
ก่อนเริ่มการวัด ต้องติดตั้งตัวอย่างมาตรความเร่งในตัวเครื่องโลหะ-เซรามิกมาตรฐาน ในกรณีนี้ จะต้องเชื่อมแผ่นสัมผัสบนตัวอย่างเข้ากับแผ่นสัมผัสบนตัวเครื่องโดยใช้การเชื่อมแบบอัลตราโซนิก
ความเร่งของตัวอย่างในช่วงการวัดที่กำหนดจะถูกตั้งค่าโดยใช้แท่นสั่นสะเทือนโดยการปรับแอมพลิจูดและความถี่ของการสั่นของตารางโดยที่ตัวอย่างทดลองคงที่

วิธีภูมิประเทศคอมพิวเตอร์เชิงแสง

Stereophotogrammetry ด้วยพื้นฐานจินตภาพ แบบจำลองทางเรขาคณิตของการถ่ายภาพสเตอริโอ พิกัดจุดคงที่: X=90, Y=112, Z=-24 มม. ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตของร่างกายมนุษย์ ลักษณะ และความผิดปกติของท่าทางสามารถรับได้จากการศึกษา วิธีพิเศษภูมิประเทศคอมพิวเตอร์ วิธีการที่ทันสมัยและแม่นยำที่สุดนี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์เชิงปริมาณได้ ความแม่นยำสูงกำหนดพิกัดของจุดทางกายวิภาคบนพื้นผิวของร่างกาย ระยะเวลาของการสอบคือ 1 - 2 นาที จึงใช้วิธีนี้ในการวิจัยจำนวนมากได้สำเร็จ

Podography - การลงทะเบียนเวลาในการรองรับส่วนต่างๆ ของเท้าขณะเดินเพื่อศึกษาฟังก์ชันการกลิ้ง ทำการศึกษาโดยใช้เซ็นเซอร์พิเศษที่ติดตั้งอยู่ในพื้นรองเท้าของรองเท้า

Stabilogram ของการสลับการยืนบนขาขวาและซ้าย การป้องกันภาพสั่นไหวเป็นวิธีการที่มีวัตถุประสงค์ในการบันทึกตำแหน่งและการฉายภาพของจุดศูนย์กลางมวลทั่วไปบนระนาบรองรับ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของกลไกในการรักษาท่าทางในแนวตั้ง โดยปกติแล้วพื้นที่การเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวลร่วม (GCM) จะถูกบันทึกในการฉายภาพระนาบแนวนอนรวมกับโครงร่างของเท้า

อิเล็กโตรโกนิโอเมทรี
ในการวัดมุมข้อต่อ จะใช้เครื่องมือที่เรียกว่าโกนิโอมิเตอร์
โกนิโอมิเตอร์คือแผ่นสี่เหลี่ยมแบนสองแผ่นที่เชื่อมต่อกันที่ปลายด้านหนึ่งบนแกนเดียวกัน ในการวัดมุมที่ข้อต่อของส่วนต่างๆ ของร่างกายระหว่างการเคลื่อนไหว จะใช้อิเล็กโตรโกนิโอมิเตอร์ ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าการแปลงการเคลื่อนไหวเชิงมุมของเซ็นเซอร์เป็นแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วน เพื่อประเมินระดับความยืดหยุ่นจำเป็นต้องวัดระยะการเคลื่อนไหวในข้อต่อ

Dynamometry คือการวัดความพยายามที่นักกีฬาพัฒนาขึ้นเมื่อทำการแสดงต่างๆ การออกกำลังกาย.
โดยใช้แท่นไดนาโมมิเตอร์ จึงเป็นเพลทหรือโครงแข็งที่รองรับโหลดเซลล์ 4 ตัว นักกีฬายืนอยู่บนแท่นและวัดแรงที่กระทำบนแท่นนี้ด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์เหล่านี้
การใช้ไดนาโมมิเตอร์ของมือจะวัดความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่เกร็งนิ้วมือ ด้วยความช่วยเหลือของเดดลิฟท์ไดนาโมมิเตอร์ ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่ทำให้ลำตัวตรง ("ความแข็งแรงที่ตายแล้ว") เป็นต้น

การทดสอบในกีฬาวอลเลย์บอล
ตามคำนิยาม การทดสอบคือการวัดหรือการทดสอบที่ดำเนินการเพื่อตรวจสอบสภาพหรือความสามารถของนักกีฬา ขั้นตอนการทดสอบต้องการให้โค้ชเข้าใจว่าเขากำลังประเมินอะไรและขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้ใด รวมถึงความแม่นยำที่บันทึกไว้ การทดสอบเป็นเครื่องมือในการตรวจสอบความถูกต้องของตัวเลือกและเหตุผลของวิธีการฝึกอบรม
การประเมินความพร้อมในการกระโดดของนักวอลเลย์บอล
มีงานจำนวนมากที่อุทิศให้กับการประเมินความสามารถในการกระโดดของนักกีฬา แม้ว่าจะไม่ได้กำหนดคำว่า "ความสามารถในการกระโดด" ไว้อย่างเคร่งครัดก็ตาม ความสูงของการกระโดดวัดได้หลายวิธี อย่างแรกจะขึ้นอยู่กับเวลาเที่ยวบินที่บันทึกโดยใช้อุปกรณ์สัมผัส คราวนี้แบ่งครึ่งโดยสมมุติว่าครึ่งแรกบินขึ้นและลงอีกครึ่งหนึ่ง ถัดไปความสูงของการกระโดดถูกกำหนดโดยการแทนที่เวลาบินขึ้นของร่างกายลงในสูตร: แต่เมื่อยกเท้าออกจากอุปกรณ์สัมผัสนักกีฬาจะมีท่าเดียว (เหยียดขาและแขนไปข้างหน้า - ที่ด้านบน ) และเมื่อลงจอด - ท่าอื่น (งอเข่าถึง 150 องศา แขนลง) ดังนั้นการเคลื่อนไหวลงจึงยาวนานกว่าการเคลื่อนไหวขึ้น และด้วยเหตุผลบางประการเมื่อคำนวณจะแบ่งเวลาบินทั้งหมดออกเป็นครึ่งหนึ่ง ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้สามารถจดจำวิธีการนี้ว่าไม่ถูกต้องได้ วิธีที่สอง วัดความสูงของการกระโดดโดยใช้วิธี Abalakov ดึงเทปวัดที่ผูกไว้กับเข็มขัดของนักกีฬาขณะกระโดด ข้อเสียของวิธีนี้ชัดเจน: - ประเมินความสูงของส่วนขยายของจุดติดเทป ไม่ใช่จุดศูนย์ถ่วงของร่างกาย - หากนักกีฬากระโดดได้ไม่สมบูรณ์แบบ (และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในการฝึกซ้อม) แล้วเมื่อไร ความสูงเท่ากันอีกระโดดไรเดอร์และหนึ่งในสองนักกีฬาที่เบี่ยงเบนไปจากทิศทางแนวตั้งจะยืดตัวออกมากขึ้น
หนึ่งในวิธีที่แม่นยำที่สุดในการกำหนดความสูงของการกระโดดคือการคำนวณผ่านแรงกระตุ้นที่บันทึกโดยใช้แพลตฟอร์มสเตรนเกจ: เมื่อทำการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างความสูงของการกระโดดที่วัดพร้อมกันโดยวิธีนี้ (มาตรฐาน) และวิธีการที่ระบุ ข้างต้นพบการเชื่อมต่อที่อ่อนแอ - g ไม่เกิน 0.7 ดังนั้น ตามพื้นฐานของทฤษฎีการทดสอบ ความน่าเชื่อถือของการวัดเหล่านี้จึงไม่เป็นที่พอใจ โค้ชเริ่มให้ความสำคัญกับมันมากที่สุด วิธีง่ายๆ- กระโดดสัมผัสด้วยนิ้วชอล์ก ยืน ก. ความสูงเมื่อยืนบนนิ้วเท้าโดยเหยียดแขนขึ้นด้านบนจะถูกลบออกจากความสูงนี้
คุณยังสามารถกำหนดความสูงของการกระโดดจากการถ่ายทำได้โดยการคำนวณโดยใช้ทฤษฎีบทของ Varignon ซึ่งเป็นตำแหน่งแรงโน้มถ่วงศูนย์กลางของร่างกายของนักกีฬาในขณะที่เท้ายกออกจากส่วนรองรับและที่จุดสูงสุดของการทดสอบวิถีโดยใช้วิธีการที่คล้ายกันในการบันทึก ความสูงของการกระโดดทำให้เราได้รับข้อมูลที่น่าสนใจจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับการฝึกกระโดดของผู้เล่นวอลเลย์บอล ตัวอย่างเช่น สถิติการกระโดดสูงโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นตามอายุและทักษะที่เพิ่มขึ้นของผู้เล่นวอลเลย์บอลรุ่นเยาว์ 35.5 + 5.2 ซม. (เมื่ออายุ 12 ปี) ถึง 48.3 ± 3.3 ซม. (เมื่ออายุ 17 ปี) พบแนวโน้มที่คล้ายกันในผลงานตามแนวโน้มเหล่านี้ มาตรฐานการควบคุมสมรรถภาพทางกายของผู้เล่นวอลเลย์บอลรุ่นเยาว์ในการยืนขึ้นและกระโดดไกล ในทำนองเดียวกันจะมีการประเมินระดับสมรรถภาพทางกายพิเศษของผู้เล่นวอลเลย์บอลที่มีคุณสมบัติสูง โดยใช้วิธีการมองเห็นพบว่าเมื่อทำการกระโดดขึ้นด้วยการวิ่งขึ้น 2 - 3 ก้าว ความสูงเฉลี่ยของระดับบนสุด ผู้เล่นวอลเลย์บอลถึง ตามผู้เขียนที่แตกต่างกัน 0.71 ± 004 ม. (ความสูงเฉลี่ย 1.85 ± o.o5 ม.) และ 0.88 ม. (0.66 - 1.08)

4. ข้อมูลอ้างอิง:

การวิเคราะห์เชิงปริมาณ

กระทรวงกีฬาของสหพันธรัฐรัสเซีย

สถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐบาลกลางสำหรับการศึกษาวิชาชีพระดับสูง
"สถาบันพลศึกษาแห่งรัฐโวลโกกราด"

ภาควิชาสหพันธ์และไอที

บทคัดย่อในหัวข้อ:
“พลังในการเคลื่อนไหวของนักกีฬา”

งานนี้เสร็จสมบูรณ์โดยนักเรียน
DO ปีที่ 2 กลุ่ม 211
เชฟต์ซอฟ เซอร์เกย์

โวลโกกราด-2013

วางแผน.
1. บทบาทของกองกำลังในการเคลื่อนไหวของมนุษย์
2. การทำงานและการต่อต้านที่เป็นอันตราย
3. แรงขับและแรงเบรก
4.ภายนอกและ กองกำลังภายในเกี่ยวกับร่างกายมนุษย์และอาการของพวกเขา (ว่ายน้ำ)
5. พลังแห่งการกระทำของสิ่งแวดล้อม
6. แรงเฉื่อยในระบบอ้างอิงเฉื่อยและไม่เฉื่อย
7. วรรณกรรมที่ใช้

1. บทบาทของกองกำลังในการเคลื่อนไหวของมนุษย์
แรงทั้งหมดที่กระทำต่อระบบมอเตอร์ของมนุษย์ถือเป็นระบบของแรงภายนอกและภายใน ระบบแรงภายนอกปรากฏบ่อยขึ้นในรูปแบบของการต่อต้าน เพื่อเอาชนะการต่อต้าน พลังงานของความตึงเครียดของกล้ามเนื้อมนุษย์จึงถูกใช้ไป มีการต่อต้านการทำงานและการต่อต้านที่เป็นอันตราย การเอาชนะการต่อต้านของคนงานมักถูกทิ้งไว้ งานหลักการเคลื่อนไหวของนักกีฬา (ตัวอย่างเช่น ในการเอาชนะน้ำหนัก จะรวมเป้าหมายของการเคลื่อนไหวด้วยบาร์เบลด้วย) การต่อต้านที่เป็นอันตรายจะดูดซับการทำงานเชิงบวก
บุคคลใช้กองกำลังภายนอกเป็นแรงผลักดันในการเคลื่อนไหวของเขา ในการทำงานที่จำเป็นเพื่อเอาชนะแรงต้านทาน น้ำหนัก แรงยืดหยุ่น ฯลฯ สามารถนำมาใช้ได้ ในกรณีนี้ แรงภายนอกเป็นแหล่งพลังงาน "อิสระ" เนื่องจากบุคคลใช้พลังงานสำรองของกล้ามเนื้อภายในน้อยลง
บุคคลเอาชนะพลังต้านทานของกล้ามเนื้อด้วยแรงภายนอกที่สอดคล้องกันและทำงานสองส่วนเหมือนเดิม: ก) งานที่มุ่งเอาชนะการต่อต้านทั้งหมด (การทำงานและเป็นอันตราย); b) งานที่มุ่งเป้าไปที่การเร่งความเร็วให้กับวัตถุภายนอกที่กำลังเคลื่อนที่
ในชีวกลศาสตร์ พลังแห่งการกระทำของมนุษย์คือพลังที่มีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อมทางกายภาพภายนอกที่ส่งผ่านจุดปฏิบัติการของร่างกาย จุดทำงานที่สัมผัสกับวัตถุภายนอก การถ่ายโอนการเคลื่อนที่ (ปริมาณการเคลื่อนไหว รวมถึงโมเมนตัมจลน์) และพลังงาน (การเคลื่อนที่แบบแปลนและแบบหมุน) ไปยังวัตถุภายนอก
แรงเบรกที่เกี่ยวข้องกับการต้านทานอาจเป็นแรงภายนอกและภายในทั้งหมด รวมถึงแรงของกล้ามเนื้อด้วย สิ่งใดที่จะมีบทบาทในการต่อต้านที่เป็นอันตรายนั้นขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการออกกำลังกายโดยเฉพาะ เฉพาะแรงปฏิกิริยา (แรงปฏิกิริยาสนับสนุนและแรงเสียดทาน) เท่านั้นที่ไม่สามารถขับเคลื่อนได้ พวกเขายังคงต่อต้านอยู่เสมอ (ทั้งเป็นอันตรายและได้ผล)
แรงทั้งหมดไม่ว่าจะมาจากแหล่งกำเนิดใดก็ตาม จะทำหน้าที่เป็นแรงทางกลที่เปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ทางกล ในแง่นี้ พวกมันมีความสามัคคีในฐานะพลังวัตถุ: เป็นไปได้ที่จะดำเนินการ (ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม) การเพิ่ม การสลายตัว การลดลง และการดำเนินการอื่น ๆ
การเคลื่อนไหวของมนุษย์เป็นผลมาจากการกระทำร่วมกันของพลังภายนอกและภายใน แรงภายนอกที่แสดงออกถึงผลกระทบ สภาพแวดล้อมภายนอกกำหนดคุณสมบัติการเคลื่อนไหวมากมาย กองกำลังภายในซึ่งควบคุมโดยบุคคลโดยตรงทำให้มั่นใจในการเคลื่อนไหวที่ระบุอย่างถูกต้อง
เมื่อการเคลื่อนไหวดีขึ้น ก็จะสามารถใช้แรงกล้ามเนื้อได้ดีขึ้น ความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคแสดงออกมาในบทบาทที่เพิ่มขึ้นของพลังภายในและพลังภายในที่เป็นแรงผลักดัน
วัตถุประสงค์หลักของการปรับปรุงการเคลื่อนไหวและการเพิ่มประสิทธิภาพในรูปแบบทั่วไปที่สุดคือการเพิ่มผลของแรงเร่งและลดผลกระทบของการต่อต้านที่เป็นอันตราย นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเล่นกีฬา ซึ่งการเคลื่อนไหวทั้งหมดมีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มทักษะทางเทคนิคและประสิทธิภาพการกีฬา
2. การทำงานและการต่อต้านที่เป็นอันตราย
ระบบแรงภายนอกปรากฏบ่อยขึ้นว่าเป็นแรงต้านทาน เพื่อเอาชนะความต้านทาน พลังงานแห่งการเคลื่อนไหวและความตึงเครียดของกล้ามเนื้อมนุษย์จึงถูกใช้ไป มีการต่อต้านการทำงานและการต่อต้านที่เป็นอันตราย
การเอาชนะแรงต้านทานในการทำงานมักเป็นงานหลักของการเคลื่อนไหวของมนุษย์ (เช่น การเอาชนะน้ำหนักของบาร์เบลเป็นเป้าหมายของการเคลื่อนที่ด้วยบาร์เบล)
การต่อต้านที่เป็นอันตรายจะดูดซับงานเชิงบวก โดยหลักการแล้วไม่สามารถถอดออกได้ (เช่น แรงเสียดทานของสกีบนหิมะ)
3. แรงขับและแรงเบรก
แรงที่กระทำต่อส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์อย่างมีพลวัต นำไปสู่ผลลัพธ์ที่แตกต่าง ขึ้นอยู่กับวิธีการบังคับทิศทางสัมพันธ์กับความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ พวกมันมีความโดดเด่น:
- แรงผลักดันที่ตรงกับทิศทางของความเร็ว (ผ่าน) หรือสร้างมุมแหลมกับมันและสามารถทำงานเชิงบวกได้
- แรงเบรกที่พุ่งตรงข้ามกับทิศทางความเร็ว (สวนทาง) หรือก่อตัวพร้อมกับมัน มุมป้านและสามารถทำงานด้านลบได้
- แรงโก่งตั้งฉากกับทิศทางความเร็วและเพิ่มความโค้งของวิถี
- คืนแรงให้ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ แต่ลดความโค้งของวิถี
ทั้งคู่ กลุ่มล่าสุดแรงไม่เปลี่ยนขนาดของความเร็วแทนเจนต์ (แทนเจนต์) โดยตรง
ผลลัพธ์ของการกระทำยังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแรงที่ใช้กับแต่ละส่วนของร่างกายด้วย
แรงผลักดันคือแรงที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับทิศทางการเคลื่อนที่ (พร้อมกัน) หรือก่อให้เกิดมุมแหลมกับมันและในขณะเดียวกันก็สามารถทำงานเชิงบวกได้ (เพิ่มพลังงานของร่างกาย)
อย่างไรก็ตาม ในสภาวะจริงของการเคลื่อนไหวของมนุษย์ มักจะมีตัวกลาง (อากาศหรือน้ำ) การสนับสนุน และอื่นๆ อยู่เสมอ ร่างกายภายนอก(กระสุน อุปกรณ์ คู่หู คู่ต่อสู้ ฯลฯ) ทั้งหมดสามารถมีฤทธิ์ยับยั้งได้ ยิ่งไปกว่านั้น จะไม่มีการเคลื่อนไหวใด ๆ จริง ๆ หากปราศจากแรงเบรก
แรงเบรกพุ่งตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ (สวนทาง) หรือสร้างมุมป้านกับทิศทางนั้น สามารถทำงานด้านลบได้ (ลดพลังงานของร่างกาย)
ส่วนหนึ่ง แรงผลักดันขนาดเท่ากับแรงเบรกที่สมดุลหลัง - นี่คือแรงสมดุล (Fyp)
แรงขับที่มากเกินไปเหนือแรงเบรก - แรงเร่งความเร็ว (Fac) - ทำให้เกิดการเร่งความเร็วของวัตถุที่มีมวล m ตามกฎข้อที่ 2 ของนิวตัน (Fy=ma)
4. แรงภายนอกและภายในเกี่ยวกับร่างกายมนุษย์และการแสดงออก (ว่ายน้ำ)
แรงภายนอกคือแรงที่กระทำต่อร่างกายจากภายนอก ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก ร่างกายจะเริ่มเคลื่อนที่หากอยู่นิ่ง หรือความเร็วของการเคลื่อนที่หรือทิศทางของการเคลื่อนที่จะเปลี่ยนไป แรงภายนอกในกรณีส่วนใหญ่จะถูกสมดุลโดยแรงอื่น ๆ และอิทธิพลของพวกมันจะมองไม่เห็น
แรงภายนอกที่กระทำต่อวัตถุที่เป็นของแข็งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาค
แรงภายในคือแรงที่กระทำระหว่างอนุภาค แรงเหล่านี้ต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง
การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของร่างกายภายใต้อิทธิพลของแรงเรียกว่าการเปลี่ยนรูป และร่างกายที่ผ่านการเปลี่ยนรูปเรียกว่าผิดรูป
ความสมดุลของแรงภายในตั้งแต่ช่วงเวลาที่ใช้แรงภายนอกถูกรบกวน อนุภาคของร่างกายเคลื่อนที่สัมพันธ์กันกับสถานะและตำแหน่งดังกล่าวเมื่อแรงภายในที่เกิดขึ้นระหว่างพวกมันสมดุล กองกำลังภายนอกและร่างกายยังคงรักษารูปร่างที่ได้มาไว้
หลังจากกำจัดแรงภายนอกออกไปแล้ว หากไม่เกินขีดจำกัด ร่างกายก็จะกลับสู่รูปร่างเดิม
คุณสมบัติของร่างกายที่รักษาการเสียรูปที่ได้รับหลังจากถอดภาระออกเรียกว่าความเป็นพลาสติกและการเสียรูปเรียกว่าพลาสติก
เมื่อสองร่างมาสัมผัสกัน พวกมันจะกระทำต่อกันและมีรูปร่างผิดปกติ ไม่มีร่างกายที่ไม่มีรูปร่าง ร่างกายใด ๆ จะมีรูปร่างผิดปกติเมื่อใช้แรงเล็กน้อยกับร่างกาย ขนาดของแรงภายในบ่งบอกถึงความแข็งแกร่งของการยึดเกาะของอนุภาคของร่างกายที่กำหนด
เมื่อร่างกายเคลื่อนไหว มันจะเอาชนะแรงต้าน ซึ่งมีขนาดแตกต่างกันไป ตั้งแต่การเบรกเล็กน้อยไปจนถึงแรงต้านทานที่หยุดร่างกายที่กำลังเคลื่อนไหว แรงต้านทาน นอกเหนือจากแรงภายในแล้ว ยังรวมถึงแรงต้านทานของตัวกลาง (อากาศ น้ำ) แรงเฉื่อย และแรงเสียดทาน
การกระทำของแรงต่อร่างกายซึ่งประกอบด้วยการเปลี่ยนสถานะของวัตถุนี้จะถูกกำหนดอย่างสมบูรณ์โดยปัจจัยสามประการต่อไปนี้: จุดที่ใช้แรง, ทิศทางของแรง, และขนาดของแรง
จุดที่ใช้แรงคือจุดของร่างกายที่กำหนดซึ่งแรงกระทำโดยตรง ซึ่งจะเปลี่ยนสถานะของวัตถุที่กำหนด
ทิศทางของแรงเข้าใจว่าเป็นทิศทางการเคลื่อนไหวที่ร่างกายจะได้รับภายใต้อิทธิพลของแรงนี้ เส้นทิศทางของแรงที่กำหนดเรียกว่าแนวการกระทำของแรงนี้
การวัดขนาดของแรงหมายถึงการเปรียบเทียบกับแรงที่ได้รับเป็นหน่วย ความแข็งแรงมักจะวัดด้วยไดนาโมมิเตอร์ที่มีการออกแบบหลากหลาย
แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ กล่าวคือ ไม่เพียงแต่มีค่าตัวเลขเท่านั้น แต่ยังมีทิศทางด้วย ดังนั้นผลกระทบของแรงที่มีต่อวัตถุจึงถูกกำหนดไม่เพียงแต่ตามขนาดของมันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางของมันด้วย
การว่ายน้ำเป็นการเคลื่อนไหวแบบวัฏจักรในน้ำ มันเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ไม่ปกติสำหรับมนุษย์และในตำแหน่งแนวนอนที่ไม่ปกติสำหรับพวกเขา ในกรณีนี้ น้ำหนักของร่างกายจะลดลงตามน้ำหนักของน้ำที่แทนที่
การทำงานของกล้ามเนื้อขณะว่ายน้ำ แรงสถิตย์ไม่มีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกัน โหลดแบบไดนามิกก็สูง นี่เป็นเพราะความยากลำบากในการรักษาสมดุลในน้ำ เช่นเดียวกับความจริงที่ว่าแรงผลักเกิดขึ้นจากตัวกลางที่เป็นของเหลว
แรงโน้มถ่วงของร่างกายที่พุ่งลงในแนวตั้งและแรงดันของน้ำที่พุ่งขึ้นในแนวตั้งจะก่อให้เกิด "แรงสองสามแรง" ซึ่งเป็นผลให้ร่างกายควรประสบกับการเคลื่อนไหวแบบหมุน ความสมดุลเกิดขึ้นได้เมื่อจุดศูนย์ถ่วงโดยทั่วไปของร่างกายและจุดศูนย์กลางของปริมาตร (อยู่ด้านบน) อยู่ในแนวตั้งเดียวกัน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เหยียดแขนออกไปด้านหน้าศีรษะ
ความหนาแน่นของน้ำสูงและความยากลำบากในการขับไล่จะเป็นตัวกำหนดความเร็วการเคลื่อนที่ต่ำ แต่เมื่อร่างกายอยู่ในแนวนอน พื้นผิวของแรงต้านจะลดลง ตำแหน่งนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับบุคคลและทำให้ยากต่อการเคลื่อนไหวประสานกัน
5. พลังแห่งการกระทำของสิ่งแวดล้อม
นักกีฬามักต้องเอาชนะแรงต้านของอากาศหรือน้ำ สภาพแวดล้อมที่บุคคลเคลื่อนไหวมีผลกระทบต่อร่างกายของเขา การกระทำนี้อาจเป็นแบบคงที่ (แรงลอยตัว) หรือแบบไดนามิก (ลาก ปฏิกิริยาปกติรองรับ)
แรงลอยตัวเป็นการวัดการกระทำของตัวกลางบนร่างกายที่จมอยู่ในนั้น วัดโดยน้ำหนักของปริมาตรของเหลวที่ถูกแทนที่และชี้ขึ้นด้านบน
หากแรงลอยตัว (Q) มากกว่าแรงโน้มถ่วงของร่างกาย (G) แสดงว่าร่างกายลอยขึ้น ถ้าแรงโน้มถ่วงของร่างกายมากกว่าแรงลอยตัว มันก็จะจมลง
การลากคือแรงที่ตัวกลางป้องกันการเคลื่อนไหวของวัตถุที่สัมพันธ์กับมัน ปริมาณการลาก (R x) ขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดของร่างกาย ความเพรียวบาง ความเรียบและความหนืดของตัวกลาง รวมถึงความเร็วสัมพัทธ์ของร่างกาย:
R x =S M C x pv 2 ;
= MLT -2
ด้วยการเปลี่ยนพื้นที่หน้าตัดของร่างกายคุณสามารถเปลี่ยนผลกระทบของสภาพแวดล้อมได้ ดังนั้นเมื่อนักเล่นสกีลงมาจากภูเขาในท่าสูง พื้นที่นี้จะมีขนาดใหญ่กว่าการยืนต่ำเกือบ 3 เท่า ซึ่งหมายความว่าแรงต้านอากาศระหว่างการลงสามารถเปลี่ยนแปลงได้เกือบ 3 เท่า การปรับตำแหน่งในน้ำให้คล่องตัวยิ่งขึ้น คุณจำเป็นต้องลดแรงต้านของน้ำ ดังที่คุณทราบเมื่อความเร็วในการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานของน้ำหรืออากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (ประมาณสัดส่วนกับกำลังสองของความเร็ว)
ปฏิกิริยาปกติของตัวกลางคือแรงที่ตัวกลางกระทำต่อวัตถุที่อยู่ในมุมหนึ่งกับทิศทางการเคลื่อนที่ ขึ้นอยู่กับปัจจัยเดียวกันกับการลาก:
Ry = S M C และ pv 2 ;
= MLT -2
โดยที่ Su คือสัมประสิทธิ์ปฏิกิริยาปกติของตัวกลาง (ในการบินเรียกว่าแรงยก)
ปฏิกิริยาปกติของสภาพแวดล้อมระหว่างจังหวะจะตั้งฉากกับแรงลาก C.) ต้องคำนึงถึงปฏิกิริยาปกติของสภาพแวดล้อมเป็นแรงยก (เช่น นักว่ายน้ำขณะเคลื่อนที่ไปในระยะไกล นักกระโดดสกีขณะบินเข้า

ฯลฯ............

หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย

วี.ไอ. ดูบรอฟสกี้, วี.เอ็น. เฟโดโรวา

มอสโก

ผู้วิจารณ์: หมอวิทยาศาสตร์ชีวภาพ, ศาสตราจารย์ ผู้วิจารณ์: เอ.จี. แม็กซีน;วิทยาศาสตร์ชีวภาพวิทยาศาสตร์เทคนิค

วี.ดี. โควาเลฟ;

ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ผู้ได้รับรางวัล USSR State Prize

ไอแอล บาดนินภาพวาดที่ทำโดยศิลปิน

น.เอ็ม. ซาเมชาวา

Dubrovsky V.I. , Fedorova V.N.ชีวกลศาสตร์: หนังสือเรียน. สำหรับระดับกลางและสูงกว่า โรงเรียนสถาบัน อ.: สำนักพิมพ์ VLADOS-PRESS, 2546. 672 หน้า: ป่วย

ไอ 5-305-00101-3. หนังสือเรียนนี้เขียนขึ้นตามโปรแกรมการศึกษาชีวกลศาสตร์ใหม่ในสถาบันอุดมศึกษา ให้ความสนใจอย่างมากกับการพิสูจน์ทางชีวกลศาสตร์ของการใช้วิธีการวัฒนธรรมทางกายภาพและการกีฬาโดยใช้ตัวอย่างของกีฬาต่างๆ สะท้อนออกมาแนวทางที่ทันสมัย, เพื่อประเมินผลกระทบของปัจจัยทางกายภาพและภูมิอากาศต่างๆ ต่อเทคนิคของนักกีฬา จะมีการให้ลักษณะทางชีวกลศาสตร์ของกีฬาประเภทต่างๆ มีการนำเสนอหัวข้อเกี่ยวกับชีวกลศาสตร์ทางการแพทย์เป็นครั้งแรก

ชีวกลศาสตร์ของนักกีฬาพิการ การควบคุมการเคลื่อนไหวทางชีวกลศาสตร์ ฯลฯ หนังสือเรียนนี้จ่าหน้าถึงนักศึกษาคณะพลศึกษาของมหาวิทยาลัย สถาบันพลศึกษา และมหาวิทยาลัยการแพทย์

ตลอดจนโค้ช แพทย์กีฬา ผู้เชี่ยวชาญด้านการฟื้นฟูสมรรถภาพที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการพยากรณ์การฝึกอบรม การรักษา และการฟื้นฟูสมรรถภาพของนักกีฬาและผู้เชี่ยวชาญอื่น ๆ© V.I. Dubrovsky, V.N. Fedorova, 2003 © VLADOS-PRESS Publishing House, 2003 © การออกแบบปกแบบอนุกรม 5-305-00101-3 “สำนักพิมพ์ VLADOS-PRESS”, 2546

คำนำ

อุตสาหกรรมใดๆ ความรู้ของมนุษย์รวมถึงระเบียบวินัยเช่นชีวกลศาสตร์ ดำเนินการด้วยคำจำกัดความ แนวคิด และสมมติฐานเบื้องต้นชุดหนึ่ง ในด้านหนึ่งก็มีการใช้ คำจำกัดความพื้นฐานตั้งแต่คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ กลศาสตร์ทั่วไป ในทางกลับกัน ชีวกลศาสตร์จะขึ้นอยู่กับข้อมูล การวิจัยเชิงทดลองสิ่งสำคัญที่สุดคือการประเมินกิจกรรมการเคลื่อนไหวของมนุษย์ประเภทต่างๆ และการจัดการ การกำหนดคุณสมบัติของระบบชีวกลศาสตร์ภายใต้วิธีการเปลี่ยนรูปแบบต่างๆ ผลลัพธ์ที่ได้จากการแก้ปัญหาทางการแพทย์และชีววิทยา

ชีวกลศาสตร์อยู่ที่สี่แยก วิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน: การแพทย์ ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ สรีรวิทยา ชีวฟิสิกส์ เกี่ยวข้องกับผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางในสาขาของตน เช่น วิศวกร นักออกแบบ นักเทคโนโลยี โปรแกรมเมอร์ เป็นต้น

ชีวกลศาสตร์ของการกีฬาเป็นวินัยทางวิชาการ ศึกษาทั้งการเคลื่อนไหวของมนุษย์ในกระบวนการออกกำลังกาย ในระหว่างการแข่งขัน และการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์กีฬาแต่ละรายการ

ความสำคัญที่สำคัญในกีฬาสมัยใหม่และวัฒนธรรมทางกายภาพนั้นมอบให้กับความแข็งแรงเชิงกล, ความต้านทานของเนื้อเยื่อของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก, อวัยวะ, เนื้อเยื่อต่อการออกกำลังกายซ้ำ ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฝึกฝนในสภาวะที่รุนแรง (ภูเขากลาง, ความชื้นสูง, อุณหภูมิต่ำและสูง, อุณหภูมิ, การเปลี่ยนแปลงของจังหวะชีวภาพ) โดยคำนึงถึงร่างกาย อายุ เพศ สถานะการทำงานของบุคคล ข้อมูลทั้งหมดนี้สามารถใช้เพื่อปรับปรุงวิธีการและเทคนิคของการออกกำลังกายและระบบการฝึกอบรมบางอย่าง รวมถึงการปรับปรุงอุปกรณ์ อุปกรณ์ และปัจจัยอื่น ๆ

วัฒนธรรมทางกายภาพและการกีฬาในประเทศของเราสูญเสียอิทธิพลไปในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา สิ่งนี้ไม่ได้ช่วยปรับปรุงสุขภาพของมนุษย์เลย นอกจากนี้ยังส่งผลต่อความสามารถในการทนต่อปัจจัยแวดล้อมด้านลบด้วย

ความสำคัญของการเล่นกีฬาตลอดเวลามีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันริ้วรอยก่อนวัย และในการฟื้นฟูความสามารถในการทำงานของร่างกายหลังการเจ็บป่วยและการบาดเจ็บ

ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ การแพทย์ได้นำความสำเร็จของตนไปใช้อย่างจริงจัง พัฒนาวิธีการรักษาใหม่ๆ ประเมินประสิทธิผล และเทคนิคการวินิจฉัยใหม่ๆ ซึ่งจะช่วยเสริมสร้างเวชศาสตร์การกีฬาและการพลศึกษา หนังสือเรียนเล่มนี้ให้ความรู้พื้นฐานกายภาพหลายประเด็นด้านเวชศาสตร์การกีฬา ซึ่งจำเป็นสำหรับครูพลศึกษา โค้ช แพทย์กีฬา และนักนวดบำบัด ความรู้นี้มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าความรู้พื้นฐานกระบวนการฝึกอบรม ขึ้นอยู่กับวิธีการเข้าใจสาระสำคัญทางกายภาพของเวชศาสตร์การกีฬาเฉพาะด้านเมื่อรวมกับแง่มุมทางการแพทย์ก็เป็นไปได้ที่จะทำนายและให้ยาผลการปรับปรุงสุขภาพ (การรักษา) รวมถึงระดับของความสำเร็จในการกีฬา

ในวัฒนธรรมกายภาพบำบัดมีการใช้การออกกำลังกายหลายประเภทในกีฬาประเภทใดประเภทหนึ่ง

ในหนังสือเรียนนี้เมื่อเปรียบเทียบกับหนังสือที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้เป็นครั้งแรกสำหรับชีวกลศาสตร์ของการกีฬามีการนำเสนอเนื้อหาที่แสดงการใช้กฎหมาย ฟิสิกส์พื้นฐานในด้านต่างๆ ของสาขาวิชานี้โดยเฉพาะ ประเด็นที่พิจารณา: จลนศาสตร์, ไดนามิกของจุดวัสดุ, ไดนามิก การเคลื่อนไหวไปข้างหน้าประเภทของแรงในธรรมชาติ พลวัต การเคลื่อนไหวแบบหมุน, ระบบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย, กฎหมายอนุรักษ์, การสั่นสะเทือนทางกล, คุณสมบัติทางกล มีการนำเสนอส่วนใหญ่เพื่อแสดงพื้นฐานทางกายภาพของผลกระทบ ปัจจัยต่างๆ(เครื่องกล, เสียง, แม่เหล็กไฟฟ้า, รังสี, ความร้อน) การทำความเข้าใจสาระสำคัญทางกายภาพซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการแก้ปัญหาอย่างมีเหตุผลของปัญหาต่าง ๆ ในเวชศาสตร์การกีฬา

ศาสตราจารย์วี. Dubrovsky และศาสตราจารย์ V.N. Fedorov นอกเหนือจากวิธีการทางชีวกลศาสตร์ในการติดตามผู้คนที่เกี่ยวข้องกับพลศึกษาและการกีฬาแล้ว ยังนำเสนอตัวชี้วัดทางชีวกลศาสตร์ในสภาวะปกติและในพยาธิวิทยา (การบาดเจ็บและโรคของกล้ามเนื้อและกระดูกอุปกรณ์ระหว่างความเมื่อยล้า ฯลฯ ) รวมถึงระหว่างการฝึกในสภาวะที่รุนแรงในนักกีฬาพิการ ฯลฯ

ผู้เขียนครอบคลุมหลายประเด็นโดยคำนึงถึงการพัฒนาของกีฬาชั้นยอด กีฬาวีลแชร์ ชีวกลศาสตร์ของการบาดเจ็บจากการเล่นกีฬา ช่วงอายุต่างๆ ของการพัฒนา โดยคำนึงถึงร่างกายและเทคนิคของการออกกำลังกายบางอย่างในกีฬาประเภทต่างๆ

หนังสือแสดงแนวทางหลักในการพัฒนาการใช้ชีวกลศาสตร์ วิธีการที่ทันสมัยการควบคุม: การควบคุมการเคลื่อนที่แบบอยู่กับที่และระยะไกล การพัฒนา เทคโนโลยีที่ทันสมัยสินค้าคงคลัง อุปกรณ์; เทคนิคการออกกำลังกายในกีฬาประเภทต่างๆ ติดตามการออกกำลังกายของนักกีฬาพิการ การควบคุมทางชีวกลศาสตร์สำหรับการบาดเจ็บและโรคของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ฯลฯ

โดยพื้นฐานแล้วในแต่ละบทของตำราเรียนผู้เขียนเน้นย้ำว่าการที่จะประสบความสำเร็จในการแข่งขันนั้น นักกีฬาจะต้องมีเทคนิคในการออกกำลังกายอย่างมีเหตุผล เข้าใจสาระสำคัญทางการแพทย์และกายภาพ อุปกรณ์ที่ทันสมัย,อุปกรณ์กีฬาต้องเตรียมพร้อมทั้งด้านการใช้งานและสุขภาพที่ดี

สถานที่พิเศษในหนังสือเรียนได้รับอิทธิพลจากการออกกำลังกายอย่างเข้มข้นต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง (สัณฐานวิทยา) ในเนื้อเยื่อของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเทคนิคการออกกำลังกายและวิธีการแก้ไขไม่สมบูรณ์ มีการตั้งข้อสังเกตว่าปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อและกระดูกต่อการออกกำลังกายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเทคนิคการออกกำลังกาย ร่างกาย อายุ สถานะการทำงาน ปัจจัยทางภูมิอากาศและภูมิศาสตร์ ฯลฯ

ผู้เขียน ความสนใจอย่างมากให้ความสนใจกับความเป็นไปได้ของการใช้คณิตศาสตร์และ โมเดลทางกายภาพสำหรับ การออกกำลังกายต่างๆและสำหรับแต่ละพื้นที่และระบบของร่างกายมนุษย์โดยเฉพาะนักกีฬาตลอดจนร่างกายโดยรวมเพื่อทำนายปฏิกิริยาของร่างกายต่อการออกกำลังกายและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยต่างๆ ประเภทของร่างกายและอายุมีความสำคัญสำหรับการคำนวณและการประเมินแบบจำลองขีดจำกัดความทนทานต่อผลกระทบเหล่านี้ โดยคำนึงถึงปัจจัยเพิ่มเติมหลายประการ

ในประเทศของเราและต่างประเทศยังไม่มีตำราเรียนที่จะจัดระบบเนื้อหาทั้งบนพื้นฐานทางทฤษฎีทางกายภาพและทางคณิตศาสตร์ของชีวกลศาสตร์ของการกีฬา และเกี่ยวกับชีวกลศาสตร์ในสภาวะปกติและในพยาธิวิทยา โดยคำนึงถึงอายุ เพศ ร่างกายและสถานะการทำงาน ของบุคคลที่เกี่ยวข้องกับพลศึกษาและการกีฬา นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อเล่นกีฬาชั้นยอดซึ่งข้อกำหนดสำหรับเทคนิคการออกกำลังกายนั้นยอดเยี่ยมและการเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยก็นำไปสู่การบาดเจ็บบางครั้งอาจถึงความพิการและผลการกีฬาลดลง

หนังสือเรียน "ชีวกลศาสตร์" ตรงตามข้อกำหนดสมัยใหม่สำหรับหนังสือเรียนในสาขาวิชาการแพทย์และชีววิทยา ชุดเครื่องแบบสำหรับการสอน มหาวิทยาลัยการแพทย์ และสถาบันพลศึกษา

ปริมาณมากตารางข้อมูล ภาพวาด แผนภาพ การแบ่งเนื้อหาที่สม่ำเสมอและชัดเจนตามโครงสร้างในแต่ละบท คำจำกัดความที่กระชับเน้นย้ำทำให้เนื้อหาที่นำเสนอมีภาพ น่าสนใจ เข้าใจง่ายและจดจำได้ง่าย

หนังสือเรียนเล่มนี้จะช่วยให้นักเรียน โค้ช แพทย์ นักวิธีบำบัดการออกกำลังกาย ครูพลศึกษา เข้าใจพื้นฐานของชีวกลศาสตร์การกีฬา เวชศาสตร์การกีฬา กายภาพบำบัดดังนั้นจึงใช้สิ่งเหล่านี้ในงานของคุณได้สำเร็จและกระตือรือร้น ตำราเรียนนี้สามารถแนะนำให้ผู้เชี่ยวชาญได้ กลศาสตร์ประยุกต์เชี่ยวชาญด้านชีวกลศาสตร์

หัวหน้าแผนก กลศาสตร์เชิงทฤษฎีมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐดัด

วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต ศาสตราจารย์ นักวิทยาศาสตร์ผู้มีเกียรติแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

ยูไอ นยาชิน

การแนะนำ

ชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวของมนุษย์เป็นส่วนหนึ่งของระเบียบวินัยทั่วไป เรียกสั้นๆ ว่า "ชีวกลศาสตร์"

ชีวกลศาสตร์เป็นสาขาหนึ่งของชีวฟิสิกส์ที่ศึกษาคุณสมบัติเชิงกลของเนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบของสิ่งมีชีวิต และปรากฏการณ์ทางกลที่มาพร้อมกับกระบวนการของชีวิต วิทยาศาสตร์นี้ศึกษาการเปลี่ยนรูปโดยใช้วิธีกลศาสตร์ทั้งทฤษฎีและประยุกต์ องค์ประกอบโครงสร้างร่างกาย การไหลของของเหลวและก๊าซในสิ่งมีชีวิต การเคลื่อนไหวในพื้นที่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ความเสถียรและการควบคุมการเคลื่อนไหว และปัญหาอื่น ๆ ที่วิธีการเหล่านี้เข้าถึงได้ จากการศึกษาเหล่านี้สามารถรวบรวมลักษณะทางชีวกลศาสตร์ของอวัยวะและระบบของร่างกายได้ซึ่งความรู้นี้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญที่สุดสำหรับการศึกษากระบวนการกำกับดูแล การพิจารณาคุณลักษณะทางชีวกลศาสตร์ทำให้สามารถตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของระบบที่ควบคุมได้ ฟังก์ชั่นทางสรีรวิทยา- จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ งานวิจัยหลักในสาขาชีวกลศาสตร์มีความเกี่ยวข้องกับการศึกษาการเคลื่อนไหวของมนุษย์และสัตว์ อย่างไรก็ตาม ขอบเขตของการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์นี้กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันยังรวมถึงการศึกษาระบบทางเดินหายใจ ระบบไหลเวียนโลหิต ตัวรับพิเศษ เป็นต้น ข้อมูลที่น่าสนใจได้จากการศึกษาความต้านทานแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่นของหน้าอก และการเคลื่อนที่ของก๊าซผ่านทางเดินหายใจ มีการพยายามที่จะสรุปการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของเลือดจากมุมมองของกลศาสตร์ต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กำลังศึกษาการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นของผนังหลอดเลือด นอกจากนี้ยังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าจากมุมมองเชิงกล โครงสร้างของระบบหลอดเลือดเหมาะสมที่สุดสำหรับการทำหน้าที่ขนส่ง การศึกษาทางรีโอโลยีในชีวกลศาสตร์ได้ค้นพบการเสียรูปจำเพาะคุณสมบัติของเนื้อเยื่อร่างกายหลายชนิด: ความไม่เชิงเส้นแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลของความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดและความเครียด การพึ่งพาเวลาอย่างมีนัยสำคัญ ฯลฯ ความรู้ที่ได้รับเกี่ยวกับคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปของเนื้อเยื่อช่วยแก้ปัญหาบางอย่าง ปัญหาในทางปฏิบัติโดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้เพื่อสร้างอวัยวะเทียมภายใน (วาล์ว หัวใจเทียม หลอดเลือด ฯลฯ) กลศาสตร์ของแข็งแบบคลาสสิกถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิผลในการศึกษาการเคลื่อนไหวของมนุษย์ ชีวกลศาสตร์มักเป็นที่เข้าใจกันดีว่าเป็นแอปพลิเคชันนี้ เมื่อศึกษาการเคลื่อนไหว ชีวกลศาสตร์จะใช้ข้อมูลจากมานุษยวิทยา กายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยา ประสาท และ ระบบกล้ามเนื้อและสาขาวิชาชีววิทยาอื่นๆ ดังนั้นจึงมักรวมไว้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษาในชีวกลศาสตร์ของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก กายวิภาคศาสตร์การทำงานและบางครั้งสรีรวิทยาของระบบประสาทและกล้ามเนื้อเรียกสมาคมนี้ว่ากายภาพ

จำนวนอิทธิพลของการควบคุมในระบบประสาทและกล้ามเนื้อมีมากมายมหาศาล อย่างไรก็ตาม ระบบประสาทและกล้ามเนื้อมีความน่าเชื่อถือที่น่าทึ่งและความสามารถในการชดเชยที่กว้างขวาง ความสามารถไม่เพียงแต่ในการเคลื่อนไหวชุดมาตรฐานเดียวกัน (การทำงานร่วมกัน) ซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ยังสามารถทำการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจมาตรฐานโดยมีเป้าหมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายบางอย่างอีกด้วย นอกเหนือจากความสามารถในการจัดระเบียบและเรียนรู้การเคลื่อนไหวที่จำเป็นอย่างแข็งขันแล้ว ระบบประสาทและกล้ามเนื้อยังช่วยให้สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและสภาพภายในร่างกายที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว โดยสัมพันธ์กับสภาวะเหล่านี้ การกระทำที่เป็นนิสัย- ความแปรปรวนนี้ไม่เพียงแต่มีลักษณะเฉื่อยเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติของการค้นหาเชิงรุกที่ดำเนินการโดยระบบประสาทเมื่อบรรลุผลสำเร็จ ทางออกที่ดีที่สุดงานที่ได้รับมอบหมาย ความสามารถที่ระบุไว้ของระบบประสาทนั้นได้มาจากการประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวในนั้น ซึ่งมาถึงผ่านการเชื่อมต่อข้อเสนอแนะที่เกิดจากการรับรู้ทางประสาทสัมผัส กิจกรรมของระบบประสาทและกล้ามเนื้อสะท้อนให้เห็นในโครงสร้างการเคลื่อนไหวทางเวลา, จลนศาสตร์และไดนามิก ด้วยการไตร่ตรองนี้ มันจึงเป็นไปได้โดยการสังเกตกลไกเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับการควบคุมการเคลื่อนไหวและความผิดปกติของมัน โอกาสนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวินิจฉัยโรค ในการศึกษาทางสรีรวิทยาประสาทโดยใช้การทดสอบพิเศษเพื่อติดตามทักษะการเคลื่อนไหวและการฝึกอบรมผู้พิการ นักกีฬา นักบินอวกาศ และในกรณีอื่นๆ อีกจำนวนมาก

บทที่ 1 ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาชีวกลศาสตร์

ชีวกลศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาชีววิทยาที่เก่าแก่ที่สุด ต้นกำเนิดของมันคือผลงานของอริสโตเติลและกาเลน ซึ่งอุทิศให้กับการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของสัตว์และมนุษย์ แต่ต้องขอบคุณผลงานของ Leonardo da Vinci (14521519) หนึ่งในชายที่เก่งที่สุดในยุคเรอเนสซองส์เท่านั้น ชีวกลศาสตร์จึงก้าวไปอีกขั้น เลโอนาร์โดสนใจเป็นพิเศษในโครงสร้างของร่างกายมนุษย์ (กายวิภาค) ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว เขาอธิบายกลไกของร่างกายในระหว่างการเปลี่ยนจากท่านั่งเป็นท่ายืนเมื่อเดินขึ้นและลงเมื่อกระโดดและเห็นได้ชัดว่าให้คำอธิบายการเดินครั้งแรก

R. Descartes (15961650) เป็นผู้สร้างพื้นฐาน ทฤษฎีการสะท้อนกลับแสดงให้เห็นว่าสาเหตุของการเคลื่อนไหวอาจเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเฉพาะที่ส่งผลต่อประสาทสัมผัส สิ่งนี้อธิบายที่มาของการเคลื่อนไหวโดยไม่สมัครใจ

ต่อจากนั้น D. Borelli ชาวอิตาลี (16081679) - แพทย์นักคณิตศาสตร์นักฟิสิกส์ - มีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาชีวกลศาสตร์ ในหนังสือของเขาเรื่อง “On the Movement of Animals” เขาได้วางรากฐานสำหรับชีวกลศาสตร์ในฐานะสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ เขามองร่างกายมนุษย์เป็นเครื่องจักร และพยายามอธิบายการหายใจ การเคลื่อนไหวของเลือด และการทำงานของกล้ามเนื้อจากมุมมองทางกลไก

กลศาสตร์ชีวภาพเป็นศาสตร์แห่ง การเคลื่อนไหวทางกลในระบบชีวภาพใช้หลักการของกลศาสตร์เป็นเครื่องมือด้านระเบียบวิธี

กลศาสตร์ของมนุษย์มีกลศาสตร์สาขาใหม่ที่ศึกษาการเคลื่อนไหวอย่างมีจุดมุ่งหมายของมนุษย์

ชีวกลศาสตร์ นี่เป็นสาขาวิชาชีววิทยาที่ศึกษาคุณสมบัติเชิงกลของเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต อวัยวะ และสิ่งมีชีวิตโดยรวม รวมถึงปรากฏการณ์ทางกลที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อเหล่านั้น (ระหว่างการเคลื่อนไหว การหายใจ ฯลฯ)

เลโอนาร์โด โด วินชี ไอ.พี. พาฟลอฟ

พี.เอฟ. เลสกาฟต์ เอ็น.อี. วเวเดนสกี้

ก้าวแรกเข้า การศึกษาโดยละเอียดชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นเฉพาะในตอนท้ายเท่านั้นสิบเก้า ศตวรรษโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Braun และ Fischer(วี. เบราน์, โอ. ฟิสเชอร์) ผู้คิดค้นเทคนิคการบันทึกการเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์แบบศึกษาอย่างละเอียด ด้านไดนามิกการเคลื่อนไหวของแขนขาและจุดศูนย์ถ่วงทั่วไป (GCT) ของบุคคลในระหว่างการเดินปกติ

เค.เอช. Kekcheev (1923) ศึกษาชีวกลศาสตร์ของการเดินทางพยาธิวิทยาโดยใช้เทคนิค Brown และ Fisher

พี.เอฟ. Lesgaft (18371909) ได้สร้างชีวกลศาสตร์ของการออกกำลังกาย ซึ่งพัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของกายวิภาคศาสตร์แบบไดนามิก ในปี พ.ศ. 2420 P.F. Lesgaft เริ่มบรรยายเรื่องนี้ในหลักสูตรต่างๆ พลศึกษา- ณ สถาบันพลศึกษาที่ตั้งชื่อตาม พี.เอฟ. Lesgaft หลักสูตรนี้เป็นส่วนหนึ่งของวิชา "พลศึกษา" และในปี 1927 ได้แยกออกเป็นวิชาอิสระที่เรียกว่า "ทฤษฎีการเคลื่อนไหว" และในปี 1931 ได้เปลี่ยนชื่อเป็นหลักสูตร "ชีวกลศาสตร์ของการออกกำลังกาย"

N.A. มีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อความรู้เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของระดับการควบคุมการเคลื่อนไหว เบิร์นสไตน์ (1880-1968) เขาได้จัดเตรียมพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับกระบวนการควบคุมการเคลื่อนไหวจากมุมมองของทฤษฎีทั่วไปของระบบขนาดใหญ่ วิจัยโดย N.A. เบิร์นสไตน์ทำให้สามารถสร้างหลักการควบคุมการเคลื่อนไหวที่สำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในปัจจุบัน แนวคิดทางสรีรวิทยา N.A. เบิร์นสไตน์ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการก่อตัว ทฤษฎีสมัยใหม่ชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวของมนุษย์

ไอเดีย เอ็น.เอ็ม. เกี่ยวกับ Sechenov ธรรมชาติสะท้อนการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยใช้สัญญาณที่ละเอียดอ่อนได้รับการพัฒนาในทฤษฎีของ N.A. เบิร์นสไตน์กับลักษณะวงกลมของกระบวนการจัดการ

บี.ซี. Gurfinkel et al. (1965) ยืนยันทางคลินิกในทิศทางนี้ระบุหลักการของการทำงานร่วมกันในองค์กรของการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่างในการควบคุมท่าทางแนวตั้งและ F.A. Severin และคณะ (1967) ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดกระดูกสันหลัง (motoneurons) ของการเคลื่อนไหวของหัวรถจักรอาร์.กรานิต (1955) วิเคราะห์กลไกการควบคุมการเคลื่อนไหวจากมุมมองของสรีรวิทยาประสาท

อาร์.กรานิต (1973) ตั้งข้อสังเกตว่าในที่สุดการจัดองค์กรของการตอบสนองผลลัพธ์จะถูกกำหนดโดย คุณสมบัติทางกลหน่วยมอเตอร์ (MU) และลำดับชั้นเฉพาะของกระบวนการกระตุ้นซึ่งรวมถึง MU ที่ช้าหรือเร็ว เซลล์ประสาทมอเตอร์โทนิคหรือเฟสิก มอเตอร์อัลฟาหรือการควบคุมแกมมาอัลฟา

เอ็น.เอ. เบิร์นสไตน์ เอ.เอ. อุคทอมสกี้

พวกเขา. Sechenov A.N. เครสตอฟนิคอฟ

มีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อชีวกลศาสตร์ของการกีฬาโดยอาร์จี ออสเตอร์ฮูด (1968); ต. ดั๊ก (1970), อาร์.เอ็ม. สีน้ำตาล; เจ.อี. สมาชิกสภา (2514); เอส. พลาเกนโฮฟ (1971); C.W. Buchan (1971); ดาลมอนเต และคณะ (1973); เอ็ม.ไซโตะ และคณะ (1974) และอื่นๆ อีกมากมาย

ในประเทศของเรา การศึกษาการประสานงานการเคลื่อนไหวของมนุษย์ได้ดำเนินการมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 20 XX ศตวรรษ การวิจัยได้ดำเนินการเกี่ยวกับภาพทางชีวกลศาสตร์ทั้งหมดของโครงสร้างการประสานงานของการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจของมนุษย์เพื่อสร้าง รูปแบบทั่วไปกำหนดทั้งการควบคุมส่วนกลางและกิจกรรมของกล้ามเนื้อรอบนอกในกระบวนการชีวิตที่สำคัญที่สุดนี้ ตั้งแต่วัยสามสิบ XX ศตวรรษในสถาบันพลศึกษาในมอสโก (N.A. Bernstein) ในเลนินกราด (E.A. Kotikova, E.G. Kotelnikova) ในทบิลิซี (L.V. Chkhaidze) ใน Kharkov (D.D. Donskoy) และในเมืองอื่น ๆ งานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับชีวกลศาสตร์เริ่มพัฒนา ในปี 1939 หนังสือเรียนของ E.A. Kotikova "ชีวกลศาสตร์ของการออกกำลังกาย" และในปีต่อ ๆ ไปในตำราเรียนและ อุปกรณ์ช่วยสอนเริ่มรวมหัวข้อ “การพิสูจน์ทางชีวกลศาสตร์ของอุปกรณ์กีฬาในกีฬาประเภทต่างๆ”

ในด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ชีวกลศาสตร์ใช้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ด้านกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยามากกว่าข้อมูลอื่นๆ ในปีต่อๆ มา กายวิภาคศาสตร์แบบไดนามิก ฟิสิกส์ และสรีรวิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลักคำสอนเรื่องประสาทนิยมโดย I.P. มีอิทธิพลอย่างมากต่อการก่อตัวและการพัฒนาชีวกลศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์ Pavlova และประมาณ ระบบการทำงานอา พี.เค. อโนคิน่า.

N.E. มีส่วนช่วยอย่างมากในการศึกษาสรีรวิทยาของระบบหัวรถจักร วเวเดนสกี้ (18521922) เขาได้ทำการศึกษากระบวนการกระตุ้นและการยับยั้งในเนื้อเยื่อประสาทและกล้ามเนื้อ ผลงานของเขาเกี่ยวกับความสามารถทางสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตและระบบกระตุ้นและโรคพาราไบโอซิสมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสรีรวิทยาการกีฬาสมัยใหม่ คุ้มค่ามากมีการนำเสนอผลงานด้านการประสานงานการเคลื่อนไหวด้วย

ตามคำจำกัดความของเอ.เอ. Ukhtomsky (18751942) ชีวกลศาสตร์ศึกษาว่า "พลังงานกลที่เกิดจากการเคลื่อนไหวและความเครียดที่เกิดขึ้นสามารถนำไปใช้ในการทำงานได้อย่างไร" เขาแสดงให้เห็นว่าความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ สิ่งอื่นๆ ที่เท่ากันนั้นขึ้นอยู่กับภาพตัดขวาง ยิ่งหน้าตัดของกล้ามเนื้อมีขนาดใหญ่เท่าไรก็ยิ่งสามารถยกน้ำหนักได้มากขึ้นเท่านั้น เอเอ Ukhtomsky ค้นพบปรากฏการณ์ทางสรีรวิทยาที่สำคัญที่สุด - ซึ่งเด่นในกิจกรรมของศูนย์ประสาทโดยเฉพาะในระหว่างการกระทำของมอเตอร์ สถานที่ที่ดีเยี่ยมผลงานของเขาเกี่ยวข้องกับประเด็นทางสรีรวิทยาของระบบหัวรถจักร

คำถามเกี่ยวกับสรีรวิทยาของการกีฬาได้รับการพัฒนาโดย A.N. เครสโทวิคอฟ (18851955) พวกเขาเกี่ยวข้องกับการอธิบายกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อโดยเฉพาะอย่างยิ่งการประสานงานของการเคลื่อนไหวการก่อตัวของปฏิกิริยาตอบสนองของมอเตอร์ที่มีเงื่อนไขสาเหตุของความเมื่อยล้าระหว่างการออกกำลังกายและการทำงานทางสรีรวิทยาอื่น ๆ ในระหว่างการออกกำลังกาย

ม.ฟ. Ivanitsky (2438-2512) พัฒนากายวิภาคศาสตร์เชิงหน้าที่ (ไดนามิก) ที่เกี่ยวข้องกับงานพลศึกษาและการกีฬา กล่าวคือ เขากำหนดความเชื่อมโยงระหว่างกายวิภาคศาสตร์และพลศึกษา

ความสำเร็จของสรีรวิทยาสมัยใหม่และประการแรกคือผลงานของนักวิชาการ P.K. อโนคินได้รับโอกาสทบทวนชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวใหม่จากตำแหน่งของระบบการทำงาน

ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถสรุปข้อมูลทางสรีรวิทยาด้วยการศึกษาทางชีวกลศาสตร์และแนวทางการแก้ปัญหาได้ ประเด็นสำคัญชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวในกีฬาสมัยใหม่ กีฬาชั้นสูง

กลางศตวรรษที่ 20 ศตวรรษ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างมือเทียมที่ควบคุมโดยสัญญาณไฟฟ้าที่มาจากระบบประสาท ในปีพ.ศ. 2500 ในประเทศของเรา มีการสร้างแบบจำลองมือ (มือ) ขึ้น ซึ่งดำเนินการคำสั่งทางไฟฟ้าชีวภาพ เช่น "บีบและคลาย" และในปีพ.ศ. 2507 ได้มีการสร้างอวัยวะเทียมที่มีการป้อนกลับ เช่น อวัยวะเทียมที่ไหลเข้าสู่ร่างกายอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลระบบประสาทส่วนกลางเกี่ยวกับแรงกดหรือปล่อยมือ ทิศทางการเคลื่อนไหวของมือ และสัญญาณที่คล้ายกัน

พีซี อโนคิน

ผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกัน(อี.ดับเบิลยู. ชเรเดอร์ et al., 1964) สร้างขาเทียมที่ถูกตัดออกเหนือเข่า ข้อเข่าแบบจำลองไฮดรอลิกถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เดินได้อย่างเป็นธรรมชาติ การออกแบบนี้ทำให้สามารถยกส้นเท้าและยืดขาได้ตามปกติในระหว่างการลักพาตัว โดยไม่คำนึงถึงความเร็วในการเดิน

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของกีฬาในสหภาพโซเวียตทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาชีวกลศาสตร์การกีฬา ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2501 ในทุกสถาบันวัฒนธรรมกายภาพ ชีวกลศาสตร์กลายเป็นวินัยทางวิชาการภาคบังคับ มีการสร้างแผนกวิชาชีวกลศาสตร์ขึ้น โปรแกรมได้รับการพัฒนา สื่อการสอนและตำราเรียน จัดการประชุมทางวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธี และฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญ

ในทางวิชาการ ชีวกลศาสตร์มีบทบาทหลายประการ ประการแรกด้วยความช่วยเหลือ นักเรียนจะได้รับการแนะนำให้รู้จักกับแนวคิดทางกายภาพและคณิตศาสตร์ที่สำคัญที่สุดที่จำเป็นสำหรับการคำนวณความเร็ว มุมผลัก น้ำหนักตัว ตำแหน่งของแรงโน้มถ่วงศูนย์กลาง และบทบาทในเทคนิคการแสดงการเคลื่อนไหวของกีฬา ประการที่สองวินัยนี้มีการประยุกต์ใช้อย่างอิสระในการฝึกซ้อมกีฬาเนื่องจากระบบกิจกรรมการเคลื่อนไหวที่นำเสนอโดยคำนึงถึงอายุเพศน้ำหนักตัวร่างกายทำให้สามารถพัฒนาคำแนะนำสำหรับการทำงานของโค้ชครูพลศึกษา นักกายภาพบำบัด ฯลฯ

การวิจัยทางชีวกลศาสตร์ทำให้สามารถสร้างรองเท้า อุปกรณ์กีฬา อุปกรณ์และเทคโนโลยีการควบคุมรูปแบบใหม่ได้ (จักรยาน สกีอัลไพน์และจั๊ม สกีแข่ง เรือพาย และอื่นๆ อีกมากมาย)

การศึกษาลักษณะอุทกพลศาสตร์ของปลาและโลมาทำให้สามารถสร้างชุดพิเศษสำหรับนักว่ายน้ำและเปลี่ยนเทคนิคการว่ายน้ำซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการว่ายน้ำ

ชีวกลศาสตร์ได้รับการสอนในสถาบันพลศึกษาระดับสูงในหลายประเทศทั่วโลก มีการสร้างสังคมระหว่างประเทศของชีวกลศาสตร์ มีการจัดการประชุม การประชุมสัมมนา และการประชุมเกี่ยวกับชีวกลศาสตร์ ภายใต้การบริหารงานของฝ่ายประธาน สถาบันการศึกษารัสเซียวิทยาศาสตร์ที่สร้างขึ้น สภาวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปัญหาชีวกลศาสตร์ โดยมีเนื้อหาครอบคลุมปัญหาชีวกลศาสตร์ด้านวิศวกรรม การแพทย์ และการกีฬา

บทที่ 2 ภูมิประเทศของร่างกายมนุษย์ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับร่างกายมนุษย์

จากมุมมองทางกล ร่างกายมนุษย์เป็นวัตถุที่มีความซับซ้อนมากที่สุด ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ที่เป็น ในระดับใหญ่ความแม่นยำถือได้ว่าเป็นโพรงแข็ง (โครงกระดูก) และโพรงที่เปลี่ยนรูปได้ (กล้ามเนื้อ หลอดเลือด ฯลฯ) และโพรงเหล่านี้ประกอบด้วยของเหลวและสื่อกรองได้ซึ่งไม่มีคุณสมบัติของของเหลวธรรมดา

ร่างกายมนุษย์ใน โครงร่างทั่วไปยังคงลักษณะโครงสร้างของสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด: ขั้วสองขั้ว (ส่วนหัวและส่วนปลาย), สมมาตรทวิภาคี, ความเด่นของอวัยวะที่จับคู่, การปรากฏตัวของโครงกระดูกตามแนวแกน, การเก็บรักษาสัญญาณบางส่วน (แสดง) ของการแบ่งส่วน ( metamerism) ฯลฯ (รูปที่ 2.1 ).

ลักษณะทางสัณฐานวิทยาอื่นๆ ของร่างกายมนุษย์ ได้แก่ แขนขาที่มีฟังก์ชันการทำงานสูง ฟันเรียงกันเป็นแถว สมองที่พัฒนาแล้ว เดินตัวตรง; วัยเด็กที่ยาวนาน ฯลฯ

ในกายวิภาคศาสตร์ เป็นเรื่องปกติที่จะศึกษาร่างกายมนุษย์ในตำแหน่งตั้งตรงโดยให้แขนขาส่วนล่างปิดและแขนขาส่วนบนอยู่ต่ำลง

ในแต่ละส่วนของร่างกาย พื้นที่จะแตกต่างกัน (รูปที่ 2.2, a, b) ของศีรษะ คอ ลำตัว และแขนขาบนและล่างสองคู่ (ดูรูปที่ 2.1,6)

ข้าว. 2.1. การแบ่งส่วนของไขสันหลัง การก่อตัวของช่องท้องจากรากของสมอง (ก) การผกผันของอวัยวะและระบบการทำงานแบบแบ่งส่วน (b)

ในร่างกายมนุษย์ ปลายทั้งสองถูกกำหนดไว้: กะโหลกศีรษะ หรือกะโหลกศีรษะและหาง หรือหาง และมีพื้นผิวสี่ด้าน: ช่องท้องหรือหน้าท้อง หลัง หรือหลัง และด้านข้างสองด้าน: ด้านขวาและด้านซ้าย (รูปที่ 2:3)

ที่แขนขาปลายทั้งสองข้างถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับร่างกาย: ใกล้เคียงเช่น ใกล้และไกลเช่น ห่างไกล (ดูรูปที่ 2.3)

ขวานและเครื่องบิน

ร่างกายมนุษย์ถูกสร้างขึ้นตามประเภทของความสมมาตรทวิภาคี (แบ่งโดยระนาบมัธยฐานออกเป็นสองซีกสมมาตร) และมีลักษณะเฉพาะด้วยการมีโครงกระดูกภายใน ภายในร่างกายมีการแยกส่วนออกมาเมตาเมอร์, หรือส่วนต่าง ๆ ได้แก่ การก่อตัวที่เป็นเนื้อเดียวกันในโครงสร้างและพัฒนาการตามลำดับในทิศทางของแกนตามยาวของร่างกาย (เช่น กล้ามเนื้อ ส่วนของเส้นประสาท กระดูกสันหลัง เป็นต้น) ระบบประสาทส่วนกลางอยู่ใกล้กับพื้นผิวด้านหลังของร่างกายมากขึ้น ส่วนระบบย่อยอาหารตั้งอยู่ใกล้กับพื้นผิวช่องท้องมากขึ้น เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด มนุษย์มีต่อมน้ำนมและผิวหนังที่มีขนปกคลุม โดยกะบังลมจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนทรวงอกและช่องท้อง (รูปที่ 2.4)

ข้าว. 2.2. พื้นที่ของร่างกายมนุษย์:

พื้นผิวด้านหน้า: 7 บริเวณข้างขม่อม; 2 บริเวณหน้าผาก 3 พื้นที่วงโคจร; 4 บริเวณปาก; บริเวณคาง 5 อัน; ข บริเวณคอด้านหน้า; 7 บริเวณคอด้านข้าง 8 บริเวณกระดูกไหปลาร้า; 9 ฝ่ามือ; 10 บริเวณหน้าแขน; 11 บริเวณท่อนหน้า; 12 หลังไหล่; 13 บริเวณซอกใบ; 14 บริเวณหน้าอก; 15 บริเวณใต้กระดูกซี่โครง 16 epigastrium; 17 บริเวณสะดือ 18 บริเวณหน้าท้องด้านข้าง 19 บริเวณขาหนีบ 20 พื้นที่สาธารณะ 21 บริเวณต้นขาตรงกลาง 22 บริเวณต้นขาด้านหน้า 23 บริเวณหัวเข่าด้านหน้า 24 บริเวณด้านหน้าของขา 25 บริเวณด้านหลังของขาส่วนล่าง 26 บริเวณข้อเท้าด้านหน้า 27 เท้าหลัง; 28 บริเวณส้นเท้า 29 หลังมือ; 30 ปลายแขน; 31 บริเวณด้านหลังของปลายแขน; 32 บริเวณท่อนหลัง 33 บริเวณไหล่ด้านหลัง; 34 บริเวณด้านหลังของปลายแขน; 35 บริเวณหน้าอก; 36 ภูมิภาคเดลทอยด์; 37 สามเหลี่ยมกระดูกไหปลาร้า; 38 แอ่งใต้กระดูกไหปลาร้า; 39 ภูมิภาค sternocleidomastoid; 40 บริเวณจมูก; 41 ภูมิภาคชั่วคราว

ข้าว. 2.3. ตำแหน่งสัมพัทธ์ของชิ้นส่วนใน ร่างกายมนุษย์

ข พื้นผิวด้านหลัง: 1 ภูมิภาคข้างขม่อม; 2 ภูมิภาคชั่วคราว 3 บริเวณหน้าผาก; 4 พื้นที่วงโคจร; 5 บริเวณโหนกแก้ม; ข บริเวณแก้ม; 7 สามเหลี่ยมใต้ขากรรไกรล่าง; 8 ภูมิภาค sternocleidomastoid; 9ภูมิภาคอะโครเมียล; 10 ภูมิภาคระหว่างกระดูก; 11 บริเวณเซนต์จู๊ด; 12 ภูมิภาคเดลทอยด์ 13 บริเวณทรวงอกด้านข้าง 14 หลังไหล่; 15 บริเวณใต้กระดูกซี่โครง 16 บริเวณท่อนหลัง 17 บริเวณด้านหลังของปลายแขน; 18 บริเวณหน้าแขน; 79 ฝ่ามือ; 20 บริเวณส้นเท้า 21 ฝ่าเท้า; 22 หลังเท้า; 23 บริเวณด้านหน้าของขาส่วนล่าง; 24 บริเวณหลังของขาส่วนล่าง; 25 หลังเข่า; 26 บริเวณต้นขาหลัง; 27ภูมิภาคทวาร; 28 บริเวณตะโพก; 29 ภูมิภาคศักดิ์สิทธิ์; 30 บริเวณหน้าท้องด้านข้าง; 31 บริเวณเอว; 32 ภูมิภาคย่อย; 33 บริเวณกระดูกสันหลัง; 34 บริเวณไหล่ด้านหลัง; 35 บริเวณท่อนหลัง; 36 ปลายแขนด้านหลัง; 37 หลังมือ; 38 บริเวณไหล่ด้านหน้า; 39 บริเวณเหนือศีรษะ; 40 หลังคอ; 41 บริเวณท้ายทอย

ข้าว. 2.4. ฟันผุของร่างกาย

ข้าว. 2.5. แผนภาพของขวานและระนาบในร่างกายมนุษย์:

1 แกนแนวตั้ง (ตามยาว);

2 ระนาบหน้าผาก 3 ระนาบแนวนอน 4 แกนขวาง 5 แกนทัล ระนาบทัล 6 อัน

เพื่อให้นำทางไปยังตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนต่างๆ ในร่างกายมนุษย์ได้ดีขึ้น เราเริ่มจากระนาบและทิศทางพื้นฐาน (รูปที่ 2.5) คำว่า "บน" "ล่าง" "ด้านหน้า" "หลัง" หมายถึงตำแหน่งแนวตั้งของร่างกายมนุษย์ ระนาบที่แบ่งลำตัวในแนวตั้งออกเป็นสองซีกสมมาตรเรียกว่าค่ามัธยฐาน ระนาบที่ขนานกับค่ามัธยฐานเรียกว่าทัล (lat. sagitta ลูกศร); พวกเขาแบ่งร่างกายออกเป็นส่วน ๆ ที่อยู่ในทิศทางจากขวาไปซ้าย พวกมันวิ่งตั้งฉากกับระนาบมัธยฐานหน้าผาก, คือขนานกับหน้าผาก(ด้านหน้า หน้าผาก) เครื่องบิน; พวกเขาตัดลำตัวออกเป็นส่วน ๆ ในทิศทางจากด้านหน้าไปด้านหลัง ตั้งฉากกับระนาบมัธยฐานและระนาบส่วนหน้าแนวนอนหรือแนวขวาง เครื่องบินแบ่งร่างกายออกเป็นส่วนที่อยู่เหนืออีกส่วนหนึ่ง สามารถวาดระนาบส่วนหน้าและแนวนอนได้ตามต้องการ (ยกเว้นค่ามัธยฐาน) เช่นผ่านจุดใดก็ได้บนพื้นผิวของร่างกายหรืออวัยวะ

คำว่า “อยู่ตรงกลาง” และ “ด้านข้าง” ใช้เพื่อกำหนดส่วนต่างๆ ของร่างกายที่สัมพันธ์กับระนาบมัธยฐาน:อยู่ตรงกลาง ตั้งอยู่ใกล้กับระนาบมัธยฐานด้านข้าง ไกลจากเธอ ไม่ควรสับสนระหว่างคำว่า "ภายใน" กับคำเหล่านี้ชั่วคราวและภายนอก "ภายนอก" ซึ่งใช้เฉพาะกับผนังโพรงเท่านั้น คำว่า "ท้อง"ช่องท้อง, หลัง "หลัง", เด็กซ์เตอร์ "ขวา", "ซ้าย" น่ากลัว "ผิวเผิน"ผิวเผิน “ลึก” ล้ำลึก ไม่ต้องการคำอธิบายใดๆ เพื่อแสดงถึงความสัมพันธ์เชิงพื้นที่บนแขนขาเงื่อนไข"ส่วนใกล้เคียง" และ "ส่วนปลาย" กล่าวคือตั้งอยู่ใกล้และไกลจากทางแยกของแขนขากับลำตัว

เพื่อกำหนดเส้นโครงของอวัยวะภายใน เส้นแนวตั้ง: ค่ามัธยฐานด้านหน้าและด้านหลังตามส่วนของระนาบมัธยฐาน ด้านขวาและด้านซ้ายของกระดูกอกตามขอบด้านข้างของกระดูกอก; กระดูกไหปลาร้าด้านขวาและด้านซ้ายผ่านตรงกลางกระดูกไหปลาร้า ด้านขวาและด้านซ้ายตรงกลางระหว่างกระดูกสันอกและกระดูกไหปลาร้าส่วนกลาง ซอกใบด้านหน้าซ้ายและขวาตามลำดับ, ขอบด้านหน้าของโพรงที่ซอกใบที่ซอกใบ; กลางซอกใบขวาและซ้ายเล็ดลอดออกมาจากส่วนลึกของโพรงในร่างกายที่มีชื่อเดียวกัน โพรงในร่างกายที่ซอกใบด้านหลังขวาและซ้ายซึ่งสอดคล้องกับขอบด้านหลังของโพรงในร่างกายที่ซอกใบ กระดูกสะบักซ้ายและขวาผ่านมุมล่างของกระดูกสะบัก; paravertebral ด้านขวาและซ้ายที่อยู่ตรงกลางระหว่างเส้นกึ่งกลางของกระดูกสะบักและด้านหลัง (สอดคล้องกับยอดของกระบวนการตามขวาง)

ข้อมูลโดยย่อเกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงของร่างกายมนุษย์

การทำงานของแขนขาส่วนล่างของบุคคลหากเราไม่รวมการออกกำลังกายหลายอย่างจะถูกกำหนดโดยการรองรับ (ท่ายืน) และการเคลื่อนไหว (การเดินการวิ่ง) เป็นหลัก ในทั้งสองอย่างในกรณีนี้ การทำงานของแขนขาส่วนล่างซึ่งแตกต่างจากแขนขาส่วนบนนั้นได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากจุดศูนย์ถ่วงทั่วไป (GC) ของร่างกายมนุษย์ (รูปที่ 2.6)

ข้าว. 2.6. ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงทั่วไปสำหรับการยืนประเภทต่างๆ: 1 เมื่อเครียด; 2 ด้วยมานุษยวิทยา; 3 เงียบๆ

ในปัญหาทางกลศาสตร์หลายๆ อย่าง จะสะดวกและเป็นที่ยอมรับในการพิจารณามวลของร่างกายราวกับว่ามวลของร่างกายมีสมาธิอยู่ที่จุดหนึ่ง นั่นคือ จุดศูนย์ถ่วง (CG) เนื่องจากเราต้องวิเคราะห์แรงที่กระทำต่อร่างกายมนุษย์ระหว่างการออกกำลังกายและการยืน (พักผ่อน) เราจึงควรรู้ว่า CG อยู่ที่ตำแหน่งใดในบุคคลตามปกติและในพยาธิวิทยา (scoliosis, coxarthrosis, cerebral palsy, การตัดแขนขา ฯลฯ .)

ในชีวกลศาสตร์ทั่วไป สิ่งสำคัญคือต้องศึกษาตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วง (CG) ของร่างกาย การฉายภาพไปยังพื้นที่รองรับ รวมถึงความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างเวกเตอร์ CG และข้อต่อต่างๆ (รูปที่ 2.7) ทำให้สามารถศึกษาความเป็นไปได้ของการปิดกั้นข้อต่อและประเมินการเปลี่ยนแปลงการชดเชยและการปรับตัวในระบบกล้ามเนื้อและกระดูก (MSA) ในผู้ชายที่เป็นผู้ใหญ่ (โดยเฉลี่ย) GCT จะอยู่ด้านหลังขอบด้านหน้าและด้านล่างของร่างกาย 15 มม.วี กระดูกสันหลังส่วนเอว ในผู้หญิง CG จะอยู่ที่ด้านหน้าขอบด้านล่างด้านหน้าโดยเฉลี่ย 55 มมฉัน กระดูกสันหลังศักดิ์สิทธิ์ (รูปที่ 2.8)

ในระนาบส่วนหน้า GCT จะเลื่อนไปทางขวาเล็กน้อย (ผู้ชาย 2.6 มม. และผู้หญิง 1.3 มม.) กล่าวคือ ขาขวารับน้ำหนักมากกว่าด้านซ้ายเล็กน้อย

ข้าว. 2.7. ประเภทของตำแหน่งยืนของมนุษย์: 1 ตำแหน่งมานุษยวิทยา 2 ตำแหน่งที่สงบ 3 ตำแหน่งที่เกร็ง: วงกลมที่มีจุดตรงกลางซึ่งอยู่ในบริเวณอุ้งเชิงกรานแสดงตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงทั่วไปของร่างกาย ในตำแหน่งบริเวณศีรษะของจุดศูนย์ถ่วงของศีรษะ ในบริเวณมือคือตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงทั่วไปของมือ จุดสีดำแสดงแกนขวางของข้อต่อของแขนขาบนและล่างเช่นกันหรือ ข้อต่อ atlanto-ท้ายทอย

ข้าว. 2.8. ที่ตั้งศูนย์

ความรุนแรง (CG): a ในผู้ชาย; ข ในผู้หญิง

จุดศูนย์ถ่วงทั่วไป (GCG) ของร่างกายประกอบด้วยจุดศูนย์ถ่วงของแต่ละส่วนของร่างกาย (จุดศูนย์ถ่วงบางส่วน) (รูปที่ 2.9) ดังนั้นเมื่อเคลื่อนย้ายและเคลื่อนย้ายมวลของส่วนต่างๆ ของร่างกาย จุดศูนย์ถ่วงทั่วไปก็จะเคลื่อนที่ไปด้วย แต่เพื่อรักษาสมดุล การฉายภาพของมันไม่ควรขยายเกินพื้นที่รองรับ

ข้าว. 2.9. ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของแต่ละส่วนของร่างกาย

ข้าว. 2.10. ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงโดยทั่วไปของร่างกาย: a ในผู้ชายที่มีส่วนสูงเท่ากัน แต่มีรูปร่างต่างกัน ใช้ผู้ชายที่มีส่วนสูงต่างกัน สำหรับผู้ชายและผู้หญิง

ความสูงของตำแหน่งแรงโน้มถ่วงกลาง คนละคนจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ซึ่งโดยหลักแล้วได้แก่ เพศ อายุ ประเภทรูปร่าง ฯลฯ (รูปที่ 2.10)

ในผู้หญิง ค่า BCT มักจะ “ต่ำกว่าผู้ชายเล็กน้อย (ดูรูปที่ 2.8)

ในเด็กเล็ก จุดศูนย์ถ่วงของร่างกายจะอยู่เหนือผู้ใหญ่

เมื่อตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายเปลี่ยนไป การฉายภาพของ GCT ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน (รูปที่ 2.11) ในขณะเดียวกันความมั่นคงของร่างกายก็เปลี่ยนไปด้วย ในการฝึกซ้อมกีฬา (แบบฝึกหัดการสอนและการฝึกอบรม) และเมื่อทำแบบฝึกหัดยิมนาสติกบำบัดปัญหานี้มีความสำคัญมากเนื่องจากด้วยความมั่นคงของร่างกายที่มากขึ้นจึงเป็นไปได้ที่จะเคลื่อนไหวด้วยแอมพลิจูดที่มากขึ้นโดยไม่รบกวนความสมดุล

ข้าว. 2.11. ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงทั่วไปสำหรับตำแหน่งต่างๆ ของร่างกาย

ความมั่นคงของร่างกายถูกกำหนดโดยขนาดของพื้นที่รองรับ ความสูงของจุดศูนย์ถ่วงส่วนกลางของร่างกาย และตำแหน่งของแนวตั้งที่ลดลงจากจุดศูนย์ถ่วงภายในพื้นที่รองรับ (ดูรูปที่ 2.7) ยังไง พื้นที่ขนาดใหญ่การรองรับและยิ่งจุดศูนย์ถ่วงส่วนกลางของร่างกายอยู่ต่ำลง ความมั่นคงของร่างกายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

การแสดงออกเชิงปริมาณของระดับความมั่นคงของร่างกายในตำแหน่งเฉพาะคือมุมความมั่นคง(UU) UU คือมุมที่เกิดจากแนวตั้งที่ลดลงจากจุดศูนย์ถ่วงส่วนกลางของร่างกายและเป็นเส้นตรงที่ลากจากจุดศูนย์ถ่วงของร่างกายไปยังขอบของพื้นที่รองรับ (รูปที่ 2.12) ยิ่งมุมของความมั่นคงยิ่งมากเท่าไร ระดับมากขึ้นความมั่นคงของร่างกาย

ข้าว. 2.12. มุมความมั่นคงที่ข้าว. 2.13. ไหล่ของแรงโน้มถ่วง

ทำแบบฝึกหัด "แยก": สัมพันธ์กับแกนตามขวาง

มุมความมั่นคงถอยหลัง หมุนสะโพกเข่า

p มุมความมั่นคงไปข้างหน้า และพยุงข้อข้อเท้า

ป แรงโน้มถ่วงของขาของนักเล่นสเก็ต

(อ้างอิงจาก M.F. Ivanitsky)

แนวตั้งซึ่งลดลงจากศูนย์กลางของร่างกายจะผ่านไปในระยะหนึ่งจากแกนหมุนของข้อต่อ ในเรื่องนี้แรงโน้มถ่วงในตำแหน่งใด ๆ ของร่างกายจะมีแรงที่แน่นอนสัมพันธ์กับข้อต่อแต่ละข้อช่วงเวลาของการหมุนเท่ากับผลคูณของขนาดของแรงโน้มถ่วงและไหล่ของมันไหล่แรงโน้มถ่วงเป็นเส้นตั้งฉากที่ลากจากศูนย์กลางของข้อต่อไปยังแนวตั้ง ลดลงจากจุดศูนย์ถ่วงของร่างกาย (รูปที่ 2.13) ยิ่งแขนมีแรงโน้มถ่วงมากเท่าใด โมเมนต์การหมุนของข้อต่อก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

กำหนดมวลของส่วนต่างๆ ของร่างกาย ในรูปแบบต่างๆ- ถ้าต่างคนต่าง. มวลสัมบูรณ์ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายจะมีความแตกต่างกันอย่างมากแล้ว มวลสัมพัทธ์ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ค่อนข้างคงที่ (ดูตารางที่ 5.1)

มาก คุ้มค่ามากมีข้อมูลเกี่ยวกับมวลของส่วนต่างๆ ของร่างกาย รวมถึงตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงบางส่วนและโมเมนต์ความเฉื่อยในทางการแพทย์ (สำหรับการออกแบบขาเทียม รองเท้าออร์โทพีดิกส์ ฯลฯ) และในกีฬา (สำหรับการออกแบบอุปกรณ์กีฬา รองเท้า ฯลฯ)

สิ่งมีชีวิต อวัยวะ ระบบอวัยวะ เนื้อเยื่อ

โดยร่างกาย สิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่เรียกว่าคุณสมบัติหลักคือ: การแลกเปลี่ยนสารและพลังงานอย่างต่อเนื่อง (ภายในตัวมันเองและกับสิ่งแวดล้อม); ต่ออายุตนเอง; ความเคลื่อนไหว; ความหงุดหงิดและปฏิกิริยา; การควบคุมตนเอง การเติบโตและการพัฒนา พันธุกรรมและความแปรปรวน การปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ ยิ่งสิ่งมีชีวิตมีความซับซ้อนมากเท่าไรก็ยิ่งรักษาความคงที่ของสภาพแวดล้อมภายในได้มากขึ้นเท่านั้น เช่น สภาวะสมดุล (อุณหภูมิร่างกาย องค์ประกอบทางชีวเคมีของเลือด ฯลฯ) โดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง

วิวัฒนาการเกิดขึ้นภายใต้สัญลักษณ์ของแนวโน้มสองประการที่ขัดแย้งกัน: ความแตกต่างหรือการแบ่งร่างกายออกเป็นเนื้อเยื่อ อวัยวะ ระบบ (ด้วยการแบ่งและความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่สอดคล้องกันและพร้อมกัน) และการบูรณาการหรือการรวมส่วนต่าง ๆ ให้เป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

อำนาจ เรียกส่วนที่แยกจากกันของร่างกายไม่มากก็น้อย (ตับ ไต ตา ฯลฯ) ที่ทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่านั้น เนื้อเยื่อที่มีโครงสร้างและบทบาททางสรีรวิทยาต่างกันมีส่วนร่วมในการก่อตัวของอวัยวะซึ่งเกิดขึ้นระหว่างวิวัฒนาการอันยาวนานในฐานะชุดของกลไกการปรับตัว อวัยวะบางชนิด (ตับ ตับอ่อน ฯลฯ) มีโครงสร้างที่ซับซ้อน โดยแต่ละส่วนประกอบจะทำหน้าที่ของมันเอง ในกรณีอื่นๆ โครงสร้างเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็นอวัยวะหนึ่งๆ (หัวใจ ต่อมไทรอยด์ ไต มดลูก ฯลฯ) จะอยู่ภายใต้การเติมเต็มของอวัยวะเดียว ฟังก์ชั่นที่ซับซ้อน(การไหลเวียนโลหิต ปัสสาวะ ฯลฯ)

สไตล์รัสเซีย- การสนับสนุนสตูดิโอ น้ำแข็งสีดำ(ค) พ.ศ. 2542-2545

บทที่ 3 พื้นฐานของการควบคุมทางชีวกลศาสตร์

วิทยาศาสตร์เริ่มต้นทันทีที่เริ่มวัดผล

ความรู้ที่ถูกต้องเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงหากไม่มีการวัด

ดี. ไอ. เมนเดเลเยฟ

จากสัญชาตญาณสู่ความรู้ที่แม่นยำ!

ทักษะยนต์ของบุคคล ความสามารถในการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และสวยงามในทุกสภาวะ ขึ้นอยู่กับระดับความพร้อมทางกายภาพ เทคนิค ยุทธวิธี จิตวิทยา และทางทฤษฎี วัฒนธรรมการเคลื่อนไหวทั้ง 5 ประการนี้เป็นผู้นำในด้านกีฬา พลศึกษาของเด็กนักเรียน และในรูปแบบมวลชนของพลศึกษา เพื่อปรับปรุงทักษะยนต์และรักษาให้อยู่ในระดับเดียวกันจำเป็นต้องควบคุมปัจจัยแต่ละประการเหล่านี้

เป้าหมายของการควบคุมทางชีวกลศาสตร์คือทักษะยนต์ของมนุษย์ เช่น คุณสมบัติของมอเตอร์ (ทางกายภาพ) และการแสดงออก ซึ่งหมายความว่าจากการควบคุมทางชีวกลศาสตร์ เราได้รับข้อมูล:

1) เกี่ยวกับเทคนิคของการกระทำของมอเตอร์และกลวิธีของกิจกรรมของมอเตอร์

2) เกี่ยวกับความอดทน ความแข็งแกร่ง ความเร็ว ความคล่องตัว และความยืดหยุ่น ระดับที่เหมาะสมซึ่งก็คือ เงื่อนไขที่จำเป็นทักษะทางเทคนิคและยุทธวิธีสูง (ในวรรณคดีอังกฤษเกี่ยวกับการพลศึกษายอมรับรายการคุณสมบัติของมอเตอร์ที่กว้างขึ้นรวมถึงความสามารถในการฝึกสมดุลการฝึกเต้น ฯลฯ )

พูดง่ายๆ ก็คือ การควบคุมทางชีวกลศาสตร์ตอบคำถามสามข้อ:

1) บุคคลทำอะไร?

2) ทำได้ดีแค่ไหน?

3) ทำไมเขาถึงทำเช่นนี้?

ขั้นตอนการควบคุมทางชีวกลศาสตร์สอดคล้องกับรูปแบบต่อไปนี้:

การวัดทางชีวกลศาสตร์

บุคคลกลายเป็นวัตถุแห่งการวัดตั้งแต่วัยเด็ก ส่วนสูง น้ำหนัก อุณหภูมิร่างกาย ระยะเวลาการนอนหลับ ฯลฯ ของทารกแรกเกิดจะถูกวัด ต่อมาเมื่อถึงวัยเรียน ความรู้และทักษะจะรวมอยู่ในตัวแปรที่วัด ยิ่งบุคคลมีอายุมากเท่าใด ความสนใจของเขาก็จะยิ่งกว้างขึ้น ตัวบ่งชี้ที่บ่งบอกลักษณะของเขาก็จะยิ่งมีความหลากหลายและหลากหลายมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งยากกว่านั้นคือการวัดที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น เราจะวัดความพร้อมทางเทคนิคและยุทธวิธี ความงามของการเคลื่อนไหว รูปทรงของมวลร่างกายมนุษย์ ความแข็งแกร่ง ความยืดหยุ่น ฯลฯ ได้อย่างไร นี้จะกล่าวถึงในส่วนนี้

มาตราส่วนการวัดและหน่วยการวัด

มาตราส่วนการวัดคือลำดับของปริมาณที่ช่วยให้สามารถสร้างความสอดคล้องระหว่างลักษณะของวัตถุที่กำลังศึกษาและตัวเลขได้ ในการควบคุมทางชีวกลศาสตร์ มักใช้มาตราส่วนของชื่อ อัตราส่วน และลำดับ

ระดับการตั้งชื่อนั้นง่ายที่สุด ในระดับนี้ ตัวเลข ตัวอักษร คำ หรือสัญลักษณ์อื่นๆ ทำหน้าที่เป็นป้ายกำกับและทำหน้าที่ตรวจจับและแยกแยะวัตถุที่กำลังศึกษา ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตามแท็กติกของทีมฟุตบอล หมายเลขสนามจะช่วยระบุผู้เล่นแต่ละคน

อนุญาตให้เปลี่ยนตัวเลขหรือคำที่ประกอบเป็นมาตราส่วนการตั้งชื่อได้ และหากสามารถสับเปลี่ยนกันได้โดยไม่กระทบต่อความถูกต้องของค่าของตัวแปรที่วัดได้ ตัวแปรนี้ควรถูกวัดตามขนาดของชื่อ ตัวอย่างเช่น มาตราส่วนการตั้งชื่อใช้เพื่อกำหนดขอบเขตของอุปกรณ์และยุทธวิธี (ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป)

ระดับการสั่งซื้อเกิดขึ้นเมื่อตัวเลขที่ประกอบเป็นมาตราส่วนนั้นเรียงลำดับตามอันดับ แต่ไม่สามารถวัดช่วงเวลาระหว่างอันดับได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ความรู้เกี่ยวกับชีวกลศาสตร์หรือทักษะและความสามารถในบทเรียนพลศึกษาได้รับการประเมินในระดับ: "แย่" - "น่าพอใจ" - "ดี" - "ยอดเยี่ยม" มาตราส่วนลำดับช่วยให้ไม่เพียงแต่จะสร้างข้อเท็จจริงของความเท่าเทียมกันหรือความไม่เท่าเทียมกันของวัตถุที่วัดได้เท่านั้น แต่ยังกำหนดลักษณะของความไม่เท่าเทียมกันในแนวคิดเชิงคุณภาพด้วย: "มาก - น้อย", "ดีกว่า - แย่ลง" อย่างไรก็ตามสำหรับคำถาม: "อีกเท่าไหร่", "ดีกว่ามากแค่ไหน" - คำสั่งซื้อเครื่องชั่งไม่ได้ให้คำตอบ

เมื่อใช้ Order Scale จะวัดตัวบ่งชี้ "เชิงคุณภาพ" ที่ไม่มีการวัดเชิงปริมาณที่เข้มงวด (ความรู้ ความสามารถ ศิลปะ ความงาม และการแสดงออกของการเคลื่อนไหว ฯลฯ)

ขนาดของคำสั่งนั้นไม่มีที่สิ้นสุด และไม่มีระดับเป็นศูนย์ในนั้น นี่เป็นสิ่งที่เข้าใจได้ ไม่ว่าการเดินหรือท่าทางของบุคคลนั้นจะไม่ถูกต้องเพียงใด ตัวอย่างเช่น ก็ยังมีตัวเลือกที่แย่กว่านั้นอยู่เสมอ ในทางกลับกัน ไม่ว่าการเคลื่อนไหวของนักกายกรรมจะสวยงามและแสดงออกเพียงใดก็ตาม ก็มีวิธีทำให้พวกเขาสวยยิ่งขึ้นอยู่เสมอ

ระดับความสัมพันธ์มีความแม่นยำที่สุด ในนั้นตัวเลขไม่เพียงเรียงลำดับตามอันดับเท่านั้น แต่ยังคั่นด้วยช่วงเวลาที่เท่ากัน - หน่วยการวัด 1 ลักษณะเฉพาะของมาตราส่วนอัตราส่วนคือกำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์

สเกลอัตราส่วนวัดขนาดและมวลของร่างกายและชิ้นส่วน ตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ ความเร็วและความเร่ง ความแข็งแกร่ง ระยะเวลาของช่วงเวลา และคุณลักษณะทางชีวกลศาสตร์อื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างตัวอย่างของมาตราส่วนอัตราส่วนได้แก่ มาตราส่วน มาตราส่วนนาฬิกาจับเวลา มาตราส่วนมาตรวัดความเร็ว

สเกลอัตราส่วนมีความแม่นยำมากกว่าสเกลการสั่งซื้อ ช่วยให้คุณไม่เพียงแต่ค้นพบว่าวัตถุการวัดชิ้นหนึ่ง (เทคนิค ตัวเลือกยุทธวิธี ฯลฯ) ดีกว่าหรือแย่กว่าอีกวัตถุหนึ่ง แต่ยังให้คำตอบสำหรับคำถามว่าดีกว่ามากและดีกว่ากี่เท่า ดังนั้นในชีวกลศาสตร์พวกเขาจึงพยายามใช้มาตราส่วนอัตราส่วนและเพื่อจุดประสงค์นี้ให้บันทึกลักษณะทางชีวกลศาสตร์

การประเมินการสอน

ระบบอัตโนมัติของการควบคุมทางชีวกลศาสตร์

การทดสอบคุณภาพมอเตอร์

การทดสอบทางชีวกลศาสตร์

การวัดทางชีวกลศาสตร์ สเกลการวัด ความแม่นยำในการวัด

พื้นฐานของการควบคุมทางชีวกลศาสตร์

เป้าหมายของการควบคุมทางชีวกลศาสตร์ในการกีฬาคือ ทักษะยนต์ของมนุษย์, เช่น. คุณภาพของมอเตอร์และการสำแดงของพวกเขา

จากการควบคุมทางชีวกลศาสตร์ ทำให้ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับ:

1.เกี่ยวกับระดับการพัฒนา คุณสมบัติทางกายภาพ(ความแข็งแกร่ง ความเร็ว ความอดทน ความยืดหยุ่น ความคล่องตัว) และระดับการพัฒนาที่เหมาะสมสำหรับการเลือกและความชำนาญด้านเทคนิคและยุทธวิธี

ระบุสมรรถภาพโดยทั่วไป (การประเมินสภาวะการทำงาน การวัดสัดส่วนร่างกาย ระดับการพัฒนาคุณภาพทางกายภาพ)

ระบุการฝึกอบรมพิเศษ

ระบุพลวัตของการพัฒนาคุณภาพทางกายภาพและผลการกีฬา

ศึกษาแนวทางการคัดเลือกนักกีฬาที่มีความสามารถ

กำหนดมาตรฐานการควบคุมการฝึกระยะต่างๆ ในกีฬาประเภทต่างๆ

2. เทคนิคและกลวิธีในการเคลื่อนไหวของมอเตอร์

ความรู้เกี่ยวกับคุณลักษณะทางชีวกลศาสตร์มีพื้นฐานมาจาก ข้อมูลเบื้องต้นได้มาจากวิธีการต่างๆ (โดยใช้การทดสอบการควบคุมและการสอน, อุปกรณ์วัด)

การวัดคือการกำหนดค่าของปริมาณทางกายภาพโดยการทดลองโดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ.

การวัด ตามวิธีการให้ได้ค่าที่ต้องการ แบ่งออกเป็น: อัตนัย (ข้อมูลจากประสาทสัมผัส), วัตถุประสงค์ (ใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ)

โดยวิธีการรับค่าตัวเลขของปริมาณที่วัดได้ การวัดทั้งหมดแบ่งออกเป็น: ทางตรง ทางอ้อม และทางร่วม

ตามปริมาณข้อมูลการวัดการวัดอาจเป็นแบบเดี่ยวหรือหลายแบบก็ได้

พื้นฐานในการวัดปริมาณทางกายภาพคือ ขนาดการวัด - การรวบรวมค่าปริมาณตามลำดับ

ที่พบบ่อยที่สุดคือสี่ประเภท: ชื่อ (ระบุ), ลำดับ, ช่วงเวลาและอัตราส่วน

สเกลชื่อ (ระบุ)– สิ่งที่ง่ายที่สุด ซึ่งใช้ตัวเลข ตัวอักษร และสัญลักษณ์อื่นๆ เพื่อแสดงการมีอยู่ การตรวจจับ และความแตกต่างของวัตถุที่กำลังศึกษา (เช่น เมื่อวิเคราะห์กลยุทธ์ของเกม จำนวนผู้เล่นในสนามในชุดยุทธวิธีจะทำหน้าที่เป็นชื่อ)

ขนาดการสั่งซื้อเกิดขึ้นเมื่อตัวเลขที่ประกอบเป็นมาตราส่วนถูกเรียงลำดับตามอันดับ แต่ไม่สามารถวัดช่วงเวลาระหว่างอันดับได้อย่างแม่นยำ ระดับการสั่งซื้อช่วยให้ไม่เพียงสร้างข้อเท็จจริงของความเท่าเทียมกันหรือความไม่เท่าเทียมกันเท่านั้น แต่ยังกำหนดลักษณะของความไม่เท่าเทียมกันในแนวคิด "มาก - น้อย" "ดีกว่า - แย่ลง" การใช้มาตราส่วนคำสั่งซื้อจะวัด "ตัวบ่งชี้เชิงคุณภาพ" ที่ไม่มีมาตรการเชิงปริมาณที่เข้มงวด (สถานที่ที่ถูกครอบครอง) ขนาดของลำดับนั้นไม่มีที่สิ้นสุด ไม่มีทั้งระดับศูนย์หรือระดับสูงสุดที่ดีที่สุด

สเกลช่วงเวลาใช้ค่าตัวเลขแยกกัน จำนวนหนึ่งหน่วย ลักษณะเฉพาะของมันคือจุดอ้างอิงถูกเลือกโดยพลการ (ลำดับเหตุการณ์ อุณหภูมิ มุมที่ข้อต่อ)

ระดับความสัมพันธ์แม่นยำที่สุด ทำให้สามารถระบุได้ไม่เพียงแต่ดีขึ้นหรือแย่ลงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจำนวนที่เป็นศูนย์ด้วย ระดับเริ่มต้นการนับตัวเลขจะเรียงลำดับตามอันดับและคั่นด้วยช่วงเวลาที่เท่ากัน สามารถวัดตัวชี้วัดเชิงปริมาณได้ (ความยาวและน้ำหนักของร่างกาย, ความเร็ว)

เครื่องชั่งประเภทเหล่านี้สามารถแปลงเป็นเครื่องชั่งซึ่งกันและกันได้ ขึ้นอยู่กับระดับความแม่นยำที่ต้องการ

ในการวัดแต่ละครั้ง ผลลัพธ์ที่ได้จะมีข้อผิดพลาดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ - นี่คือค่าเบี่ยงเบนของผลการวัดจากค่าจริง (จริง) ของค่าที่วัดได้

ด้วยเหตุผลของข้อผิดพลาดแบ่งออกเป็นเครื่องมือ (เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือวัด) ระเบียบวิธี (การจัดขั้นตอนการวัดที่ไม่สมบูรณ์) และอัตนัย (เกิดจาก ลักษณะเฉพาะส่วนบุคคลวิชาและนักวิจัย)

ตามรูปร่างค่าของข้อผิดพลาดหลักและข้อผิดพลาดเพิ่มเติมสามารถแสดงได้ทั้งในหน่วยสัมบูรณ์และหน่วยสัมพัทธ์

ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ - ค่าเท่ากับความแตกต่างระหว่างผลการวัดและค่าจริงของปริมาณที่วัดได้ (Ap = A - A 0)- ผลลัพธ์ที่ได้จากวิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะถือเป็นมูลค่าที่แท้จริง ความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์จะวัดในหน่วยเดียวกันกับค่าของมันเอง

ใน งานภาคปฏิบัติมักจะสะดวกกว่าที่จะใช้ไม่ใช่ค่าสัมบูรณ์ แต่เป็นค่าสัมพัทธ์ของข้อผิดพลาด

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์– อัตราส่วนของข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ต่อค่าที่แท้จริงของค่าที่วัดได้.

ข้อผิดพลาดในการวัดอาจเป็นระบบหรือแบบสุ่มก็ได้

อย่างเป็นระบบเรียกว่าข้อผิดพลาดซึ่งค่าไม่เปลี่ยนจากการวัดเป็นการวัด เนื่องจากคุณสมบัตินี้ จึงสามารถคาดการณ์ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบล่วงหน้าได้ หรือตรวจพบและกำจัดในกรณีร้ายแรงเมื่อสิ้นสุดกระบวนการวัด

เพื่อกำจัดข้อผิดพลาดที่เป็นระบบจึงใช้การสอบเทียบอุปกรณ์ ทาริ่ง(จากภาษาเยอรมัน tarieren) เรียกว่าการตรวจสอบการอ่านค่าของเครื่องมือวัดโดยเปรียบเทียบกับการอ่านค่ามาตรฐานของการวัด (มาตรฐาน) ตลอดช่วงค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของปริมาณที่วัดได้

ข้อผิดพลาดแบบสุ่มเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุที่ไม่สามารถคาดเดาล่วงหน้าได้ ไม่สามารถกำจัดได้แต่ใช้วิธี สถิติทางคณิตศาสตร์คุณสามารถประมาณขนาดของข้อผิดพลาดแบบสุ่มและนำมาพิจารณาเมื่ออธิบายผลการวัด

ข้าว. 4. การกำหนดช่วงการเคลื่อนไหวในข้อต่อ: 1 การวัดช่วงการเคลื่อนไหวในข้อไหล่ (การวัดมุมการลักพาตัว b การวัดมุมงอ); 2 การวัดความคล่องตัวในข้อข้อศอก, 3 การวัดมุมการเคลื่อนตัวของมือ, 4 การวัดความคล่องตัวในข้อสะโพก, 5 การวัดความคล่องตัวใน ข้อต่อสะโพกด้วยการหดตัวของข้อเข่า 6 วัดปริมาณการลักพาตัวสะโพก 7 วัดมุมงอในข้อเข่า 8 วัดการเคลื่อนไหวของเท้า

ข้าว. 9. ตำแหน่งของแกนเงื่อนไขของข้อต่อข้อเท้า (a): 1 ตำแหน่งปกติของเท้า; 2 ส่วนเบี่ยงเบนด้านนอกของเท้า; 3 ส่วนเบี่ยงเบนของเท้าด้านใน การเปลี่ยนแปลงปกติและพยาธิสรีรวิทยาของเท้า (บริเวณที่เท้าสัมผัสกับพื้นผิวจะมีเครื่องหมายสีดำ) (b): 1 ปกติ; 2 เท้าแบน; 3 ตีนปุก

อัตราส่วนมวลต่อพื้นผิวร่างกายของเด็กขึ้นอยู่กับอายุ สไลด์ 16 ตารางที่ 1. อายุ น้ำหนักตัว กิโลกรัม พื้นที่ผิวของร่างกาย m 2% ถึงค่าเฉลี่ยของน้ำหนักตัวผู้ใหญ่ พื้นที่ผิวของร่างกาย ทารกแรกเกิด 3.50, เดือน 5.00, » 7.50, ปี 10.00, ปี 15.00, ปี 23, 00, » -27.01 , » , » * ผู้ใหญ่ 651.73100

ค่าเฉลี่ยของความแข็งแรงมีมิติเท่ากันของกล้ามเนื้อบางกลุ่มขึ้นอยู่กับอายุ (อ้างอิงจาก E. Aztizzep, 1968) สไลด์ 17 ตารางที่ 2 ตัวบ่งชี้ (กก.) อายุ ปี 20"2535"4555 ชาย.ชาย.หญิง.ชาย.หญิง.g^หญิง.ชาย. ความแข็งแรงของมือ (±16%)* 55,937,559,938,558,838,055,635,651,632.7 ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อลำตัว (±16%) 81,656,6 -87,458,390,759,289,857,785,749,1 ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อลำตัว ( ±17%) 60,640,96 4,242,266,742,466,041,563,033.6 ความแข็งแรงในการต่อขานั่ง (±18.5%) 295" *. " * สัมประสิทธิ์ของ การเปลี่ยนแปลง

ลองพิจารณาการเดินครึ่งรอบเนื่องจากในช่วงครึ่งหลังระยะและท่าขอบเขตจะเหมือนกันเฉพาะในชื่อเท่านั้นที่ต้องแทนที่ขาขวาด้วยซ้ายและซ้ายด้วยขวา: 1. - การยก เท้าของขาขวาจากการรองรับ ฉัน - นั่งลงบนขาซ้าย (พยุง) งอเข่า 2 - เริ่มเหยียดขาซ้าย II – การยืดขาซ้าย, การยืดออกที่ข้อเข่า; 3. – ช่วงเวลาที่ขาขวาเริ่มเป็นผู้นำในกระบวนการถ่ายโอน ขาซ้าย- III – การยืดขาขวาโดยรองรับทั้งเท้าของขาซ้าย 4 - การแยกส้นเท้าซ้ายออกจากส่วนรองรับ IV – การยืดขาขวาโดยรองรับที่ปลายเท้าซ้าย 5 – วางขาขวาบนที่รองรับ; V - การรองรับสองครั้งการเปลี่ยนการรองรับจากขาซ้ายไปขวา สไลด์ 18.

ในกรณีที่เรากำลังพูดถึงองค์ประกอบเฟส การกระทำของมอเตอร์หมายถึงการเคลื่อนไหวของร่างกายทั้งหมด เมื่อพิจารณาองค์ประกอบระยะของการเดินหรือวิ่งเราหมายถึงการเคลื่อนไหวของขาซึ่งจำเป็นต้องชี้แจงกลไกของการเคลื่อนไหวเหล่านี้เช่น บุคคลเคลื่อนไหวอย่างไรและจากอะไร ในการวิ่งมีสี่ขั้นตอน (เลขโรมัน) และสี่ขั้นตอนแยกจากกันโดยท่าขอบเขต: 1. - ยกเท้าซ้ายจากส่วนรองรับ; I. - การแพร่กระจายของเท้า; 2. – เริ่มขยับขาซ้ายไปข้างหน้า II – นำเท้าเข้าหากันโดยให้ขาซ้ายก้าวไปข้างหน้า 3. – วางเท้าขวาบนส่วนรองรับ ที่สาม – ค่าเสื่อมราคาหรือนั่งยองขวา (ขาพยุง) 4. – จุดเริ่มต้นของการยืดขาขวา; IV. - ดันตัวออกโดยยืดขาขวาให้ตรงจนกระทั่งยกออกจากส่วนรองรับ สไลด์ 18