ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕБЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

Тольяттинский государственныйуниверситет

   Институт Физическаякультура и спорт

  Кафедра Физическая культураи спорт

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

 

Попредмету «Биомеханика»

Потеме: «Киноциклограмма бега»

Студенткагруппы: ФЗКб-1501

ЦацурянР.А.

 

 

Преподаватель: Джалилов А.А.

 Оценка:

 Регистрационный номер_________ дата______________________

 

 

 

 

 

Тольятти 2017

Задача

Испытуемый – длинна тела 168см, товес сегмента тела равен

 

Y=B₀+B₁*X₁+B₂*X₂

 

Y— уравнение регрессии 

где X₁ – вестела, X₂ – рост; В₀,В₁,В₂– см. приложение в таблице

Динамическиехарактеристики:

Сила – F=m*a, где m – масса; a –ускорение.

Момент силы – M(F)=l*m, где l – длина; m – масса.

Энергетическиехарактеристики:

Энергия кинетическая — E_(к.э.)=(m*v²)/2, где m – масса, v² –скорость

Потенциальная энергия – W=G*h, где G –ускорение свободнопадающего тела; h – высота.

Ход работы

1. Найдем регрессию каждогосегмента

Х₁=61; Х₂=168

Y_стопа=-0,829+0,0077*61+0,0073*168=3,8238

Y_голень=-1,592+0,0362*61+0,0121*168=5,833

Y_бедро=-2,649+0,1463*61+0,0137*168=13,8749

Y_кисть=-0,165+0,0036*61+0,00175*168=0,6786

Y_{предплечье}=0,3185+0,01445*61-0,00114*168=1,39147

Y_плечо=0,250+0,0312*61-0,0027*168=2,6068

Y_голова=1,256+0,0171*61+0,0143*168=4,7015

 

 

 

 

2. Найдем момент силы, силу,кинетическую и потенциальную энергию на каждом кадре киноциклограммы

Кадр №1                                                           Кадр №2

Момент силы М(F)=l*m                                Момент силы М(F)=l*m

М(F)стопа=0,7*0,91=0,78                              М(F)стопа=0,35*0,91=0,3185

М(F)голень=0,2*2,82=1,338                           М(F)голень=1,1*2,82=3,102

М(F)бедро=7*0,19=1,05                                 М(F)бедро=3,5*9,19=32,165

М(F)кисть=2,4*0,37=0,888                              М(F)кисть=1,2*0,37=0,444

М(F)предплечье=0,6*1,06=0,636                    М(F)предплечье=0,3*1,06=0,318

М(F)плечо=1,7*1,82=3,094                              М(F)плечо=1,2*1,82=2,184

М(F)голова=1,9*4,78=9,082                             М(F)голова=0,2*4,78=0,956

Потенциальнаяэнергия W=G*h                Кинетическая энергия

W=9,8*126,3=1237,74                                     E_(к.э.)=(m*v²)/2

                                                                          E_{(к.э. стопа)}=(0,91*11²)/2=55,055

                                                                          E_{(к.э. голень)}=(2,82*24²)/2=812,16

                                                                          E_{(к.э. бедро)}=(9,19*40²)/2=7352

                                                                          E_{(к.э. кисть)}=(0,37*70²)/2=906,5

                                                                           E_{(к.э.предплечье)}=(1,06*75²)/2=2981,25

                                                                                  E_{(к.э. плечо)}=(1,82*64²)/2=3727,36

                                                                                   E_{(к.э.голова)}=(4,78*59²)/2=8319,59

                                                                                  Потенциальная энергия  W=G*h

                                                                                  W=9,8*140=1372

 

 

 

 

 

Кадр№3                                                                      Кадр №4

Момент силы М(F)=l*m                                         Момент силы М(F)=l*m

М(F)_стопа=4,5*0,91=4,095                                          M(F_стопа)=4,9*0,91=4,459

М(F)_голень=3,6*2,82=10,434                                      M(F_голень)=2,8*2,82=7,896

М(F)_бедро=1,6*9,19=14,704                                        M(F_бедро)=0,5*9,19=4,595

М(F)_кисть=4*0,37=1,48                                                 M(F_кисть)=3,3*0,37=1,221

М(F)_{предплечье}=3,8*1,06=4,028                                   M(F_{предплечье})=2,1*1,06=2,226

М(F)­_плечо=1,6*1,82=2,912                                           M(F_плечо)=1*1,82=1,82

М(F)_голова=0,3*4,78=1,434                                          M(F_голова)=0,1*0,478=0,478

СилаF=m*a                                                                   СилаF=m*a

F_стопа­=0,91*58=52,78                                                  F_стопа=0,91*61=55,51

F_голень=2,82*47=132,54                                               F_голень=2,82*49=138,18

F_бедро=9,19*43=395,17                                               F_бедро=9,19*29=266,51

F_кисть=0,37*(-29)=-10,73                                             F_кисть=0,37*(-24)=-8,88

F_{предплечие}=1,06*(-26)=-27,56                                      F_{предплечье}=1,06*(-19)=-20,14

F_плечо=1,82*(-7)=-12,74                                               F_плечо=1,82*(-5)=-9,1

F_голова=4,78*2=9,56                                                      F_голова=4,78*(-1)=-4,78

Кинетическая энергия                                          Кинетическая энергия

 E_(к.э)=(m*v²)/2                                                             E_(к.э.)=(m*v²)/2    

E_{(к.э. стопа)}=(0,91*41²)/2=764,855                               E_(к.э.)=(0,91*72²)/2=2358,72

E_{(к.э. голень)}=(2,82*48²)/2=3248,64                              E_(к.э.)=(2,82*75²)/2=7931,25

E_{(к.э. бедро)}=(9,19*65²)/2=19413,875                          E_(к.э.)=(9,19*83²)/2=31654,955

E_{(к.э. кисть)}=(0,37*60²)/2=666                                        E_(к.э.)=(0,37*46²)/2=391,46

E_{(к.э. предплечье)}=(1,06*62²)/2=2037,32                        E_(к.э.)=(1,06*49²)/2=1272,53

E_{(к.э. плечо)}=(1,82*60²)/2=3276                                     E_(к.э.)=(1,82*57²_­­)/2=2956,59

E_{(к.э. голова)}=(4,78*61²)/2=8893,19                               E_(к.э.)=(4,78*61²)/2=8893,19

Потенциальная энергия W=G*h                          Потенциальная энергияW=G*h

W=9,8*118,6=1162,28                                                 W=9,8*170,2=1667,96

 

Кадр№5                                                                Кадр №6

Момент силы M(F)=l*m                                    Моментсилы М(F)=l*m

M(F)_стопа=5,8*0,91=5,278                                   M(F_стопа)=1,3*0,91=1,183

M(F)_голень=1,6*2,82=4,512                                  M(F_голень)=0,5*2,82=1,41

M(F)_бедро=0,2*9,19=1,838                                   M(F_бедро)=1,1*9,19=10,109

M(F)_кисть=2,2*0,37=0,814                                    M(F_кисть)=0,6*0,37=0,222

M(F)_{предплечье}=1,1*1,06=1,166                             M(F_{предплечье})=0,2*1,06=0,212

M(F)_плечо=0,3*1,82=0,546                                     M(F_плечо)=0,4*1,82=0,728

M(F)_голова=0,1*4,78=0,478                                    M(F_голова)=0,2*0,478=0,956

СилаF=m*a                                                             СилаF=m*a

F_стопа=0,91*50=45,5                                               F_стопа=0,91*20=18,2

F_голень=2,82*45=126,9                                            F_голень=2,82*9=25,38

F_бедро=9,19*6=55,14                                              F_бедро=9,19*(-25)=-229,75

F_кисть=0,37*(-11)=-4,07                                          F_кисть=0,37*7=2,59

F_{предплечье}=1,06*(-6)=-6,36                                     F_{предплечье}=1,06*5=5,3

F_плечо=1,82*(-4)=-7,28                                           F_плечо=1,82*(-1)=-1,82

F_голова=4,78*0=0                                                     F_голова=4,78*2=9,56

Кинетическая энергия                                       Кинетическая энергия

E_(к.э.)=(m*v²)/2                                                        E_(к.э.)=(m*v²)/2

E_{(к.э. стопа)}=(0,91*102²)/2=4733,82                        E_{(к.э. стопа)}=(0,91*122²)/2=6772,22

E_{(к.э. голень)}=(2,82*97²)/2=13266,69                       E_{(к.э. голень)}=(2,82*120²)/2=20304

E_{(к.э. бедро)}=(9,19*94²)/2=40601,42                       E_{(к.э. бедро)}=(9,19*89²)/2=36396,995

E_{(к.э. кисть)}=(0,37*36²)/2=239,76                              E_{(к.э.кисть)}=(0,37*35²)/2=453,25

E_{(к.э. предплечье)}=(1,06*43²)/2=979,97                      E_{(к.э.предплечье)}=(1,06*43²)/2=979,97

E_{(к.э. плечо)}=(1,82*55²_­­)/2=2752,75                          E_{(к.э. плечо)}=(1,82*53²_­­)/2=2556,19

E_{(к.э. голова)}=(4,78*60²)/2=8604                               E_{(к.э. голова)}=(4,78*61²)/2=8893,19

Потенциальная энергия W=G*h                       Потенциальная энергия W=G*h

W=9,8*138=1352,4                                                 W=9,8*121,3=1188,74

 

Кадр№7                                                            Кадр №8

Момент силы М(F)=l*m                               Момент силы М(F)=l*m

M(F_стопа)=1,2*0,91=1,092                                 M(F_стопа)=4*0,91=3,64

M(F_голень)=2,1*2,82=5,922                               M(F_голень)=3,2*2,82=9,024

M(F_бедро)=1,6*9,19=14,704                              M(F_бедро)=1,5*9,19=13,785

M(F_кисть)=0,5*0,37=0,185                                 M(F_кисть)=1,2*0,37=0,444

M(F_{предплечье})=1,2*1,06=1,272                         M(F_{предплечье})=1,7*1,06=1,802

M(F_плечо)=1,1*1,82=2                                        M(F_плечо)=1,5*1,82=2,73

M(F_голова)=0,2*0,478=0,956                             M(F_голова)=0,1*0,478=0,478

Сила F=m*a                                                      Сила F=m*a

F_стопа=0,91*(-32)=-29,12                                   F_стопа=0,91*(-84)=-76,44

F_голень=2,82*(-38)=-107,16                               F_голень=2,82*(-66)=-186,12

F_бедро=9,19*(-35)=-321,65                                F_бедро=9,19*(-22)=-202,18

F_кисть=0,37*21=7,77                                          F_кисть=0,37*28=10,36

F_{предплечье}=1,06*14=14,84                                 F_{предплечье}=1,06*19=20,14

F_плечо=1,82*6=10,8                                            F_плечо=1,82*8=14,56

F_голова=4,78*1=4,78                                           F_голова=4,78*(-1)=-4,78

Кинетическая энергия                                   Кинетическая энергия

 E_(к.э.)=(m*v²)/2                                                   E_(к.э.)=(m*v²)/2

E_{(к.э. стопа)}=(0,91*122²)/2=6772,22                    E_{(к.э.стопа)}=(0,91*90²)/2=3685,5

E_{(к.э. голень)}=(2,82*106²)/2=15842,76                E_{(к.э.голень)}=(2,82*82²)/2=9480,84

E_{(к.э. бедро)}=(9,19*69²)/2=21876,79                   E_{(к.э.бедро)}=(9,19*54²)/2=13399,02

E_{(к.э. кисть)}=(0,37*43²)/2=342,06                        E_{(к.э. кисть)}=(0,37*56²)/2=580,16

E_{(к.э. предплечье)}=(1,06*48²)/2=1221,12               E_{(к.э.предплечье)}=(1,06*57²)/2=1721,97

E_{(к.э. плечо)}=(1,82*54²_­­)/2=2653,56                     E_{(к.э. плечо)}=(1,82*59²_­­)/2=3167,71

E_{(к.э. голова)}=(4,78*62²)/2=9187,16                     E_{(к.э.голова)}=(4,78*62²)/2=9187,16

Потенциальная энергия W=G*h                 Потенциальная энергия W=G*h

W=9,8*137,4=1346,8                                       W=9,8*131,7=1290,66

 

Кадр №9                                                 Кадр №10

Момент силы М(F)=l*m                     Момент силы М(F)=l*m

M(F_стопа)=4,4*0,91=4                              M(F_стопа)=2,4*0,91=2,184

M(F_голень)=3,2*2,82=9,024                     M(F_голень)=1,9*2,82=5,358

M(F_бедро)=1,4*9,19=12,866                   M(F_бедро)=1*9,19=9,19

M(F_кисть)=0,8*0,37=0,296                      M(F_кисть)=0,3*0,37=0,111

M(F_{предплечье})=1,4*1,06=1,484              M(F_{предплечье})=0,4*1,06=0,424

M(F_плечо)=1,1*1,82=2                             M(F_плечо)=0,5*1,82=0,91

M(F_голова)=0,3*0,478=1,434                  M(F_голова)=0,4*0,478=1,912

Кинетическая энергия                         Потенциальнаяэнергия W=G*h

 E_(к.э.)=(m*v²)/2                                        W=9,8*133,7=1310,26

E_{(к.э. стопа)}=(0,91*38²)/2=657,02

E_{(к.э. голень)}=(2,82*40²)/2=2256

E_{(к.э. бедро)}=(9,19*47²)/2=10150,355

E_{(к.э. кисть)}=(0,37*71²)/2=932,585

E_{(к.э. предплечье)}=(1,06*67²)/2=2379,17

E_{(к.э. плечо)}=(1,82*62²_­­)/2=3498,04

E_{(к.э. голова)}=(4,78*61²)/2=8893,19

Потенциальная энергия W=G*h

W=9,8*128,2=1257,01

 

 

 

 

 

 

 

3. Рассмотрим угловые характеристики киноциклограммы

1кадр

Положение тела относительно вертикали — 9^о,центр тяжести головы отклонен от оси тела на -40^о, отклонения плечаот оси тела -13^о, локтевой сустав согнут на 82^о, уголсмешения бедра составляет 164^o, голень отклонена под углом 92^о,положение стопы относительно голени равно 35^о.

На мой взгляд, положение головы слишком отклоненоназад, стартовое положение с согнутой в локте рукой в правильном положении.Бедро выносится в пределах нормы.

2 кадр

Положение тела относительно вертикали 12^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на -43^о, отклонения плечаот оси тела 12^о, локтевой сустав согнут на 96^о, уголсмешения бедра составляет 182^o, голень отклонена под углом 149^о,положение стопы относительно голени равно 79^о.

В данном кадре центр тяжести головы сильно смещенназад. Положение локтя правильное. Бедро выпрямлено в пределах нормы. Уголстопы и голени находятся в пределах нормы.

3 кадр

Положение тела относительно вертикали 13^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на -49^о, отклонения плечаот оси тела 20^о, локтевой сустав согнут на 123^о, уголсмешения бедра составляет 190^o, голень отклонена под углом 27^о,положение стопы относительно голени равно 38^о.

В этом кадре голова слишком смещена назад. Отклонениеплеча от оси тела в порядке нормы. Локоть согнуть правильно. Бедро вынесено впределах нормы. Стопа поставлена правильно.

4 кадр

Положение тела относительно вертикали 28^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на -30^о, отклонения плечаот оси тела 10^о, локтевой сустав согнут на 111^о, уголсмешения бедра составляет 185^o, голень отклонена под углом 125^о,положение стопы относительно голени равно 100^о.

В кадре центр тяжести головы смещается к оси, руканачинает выпрямляться, смещение тела относительно оси вертикали в пределахнормы. Положение бедра правильное. Стопа находится в правильном положении.

5 кадр

Положение тела относительно вертикали — 8^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на -30^о, отклонения плечаот оси тела -9^о, локтевой сустав согнут на 110^о, уголсмешения бедра составляет 169^o, голень отклонена под углом 108^о,положение стопы относительно голени равно 89^о.

Положение туловища смещается назад, голова смещается коси тела, рука согнута в локте в пределах нормы, бедро выносится в перед,положении стопы и голени правильное.

6 кадр

Положение тела относительно вертикали — 4^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на 18^о, отклонения плечаот оси тела 26^о, локтевой сустав согнут на 129^о, уголсмешения бедра составляет 145^o, голень отклонена под углом 118^о,положение стопы относительно голени равно 85^о.

В данном кадре центр тяжести головы сильно смещенназад. Положение локтя правильное. Бедро выпрямлено в пределах нормы. Уголстопы и голени находятся в пределах нормы

7 кадр

Положение тела относительно вертикали — 10^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на 5^о, отклонения плеча отоси тела 40^о, локтевой сустав согнут на 114^о, уголсмешения бедра составляет 139^o, голень отклонена под углом 112^о,положение стопы относительно голени равно 147^о.

В данном кадре центр тяжести головы уходит вперед.Положение локтя правильное. Бедро вынесено в пределах нормы. Угол стопы иголени находятся в пределах нормы.

 

8 кадр

Положение тела относительно вертикали — 11^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на 16^о, отклонения плечаот оси тела 68^о, локтевой сустав согнут на 116^о, уголсмешения бедра составляет 133^o, голень отклонена под углом 127^о,положение стопы относительно голени равно 131^о.

На мой взгляд корпус тела сильно смещено назад, головав пределах нормы, локоть поставлен правильно, голень и стопа имеет правильноеположение.

 

9 кадр

Положение тела относительно вертикали — 4^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на 15^о, отклонения плечаот оси тела 45^о, локтевой сустав согнут на 110^о, уголсмешения бедра составляет 141^o, голень отклонена под углом 157^о,положение стопы относительно голени равно 134^о.

Голова смещена вперед, корпус почти вертикален, локотьслишком согнут, бедро вынесено правильно, голень и стопа в правильномположении.

10 кадр

Положение тела относительно вертикали — 1^оЦентр тяжести головы отклонен от оси тела на 13^о, отклонения плечаот оси тела 32^о, локтевой сустав согнут на 113^о, уголсмешения бедра составляет 150^o, голень отклонена под углом 147^о,положение стопы относительно голени равно 123^о.

Голова смещена вперед, корпус почти вертикален, бедроголень и стопа находятся в фазе приземления. Положение в пределах нормы.

Фаза отталкивания и приземления

Кадр 2

Фаза отталкивания – угол отталкивания составляет 112^о,что находится в пределах нормы.

Кадр 10

Фаза приземления – угол приземления равен 70^о,что является не правильным положением постановки ноги на плоскость.

 

Вывод:

Исходя из сделанных вычислений, мы можем сделать вывод, что чем вышепрыжок, тем больше потенциальная энергия, с этим растет и фаза полета, азначит, имеется больше времени на восстановление организма. 

 

 

 

Коэффициентырегрессии для вычисления сегментов по весу и длине тела

Сегмент	B0	B1	B2
Стопа	-0,829	0,0077	0,0073
Голень	-1,592	0,0362	0,0121
Бедро	-2,649	0,1463	0,0137
Кисть	-0,165	0,0036	0,00175
Предплечье	0,3185	0,01445	-0,00114
Плечо	0,250	0,0312	-0,0027
Голова	1,256	0,0171	0,0143

 

Анализ «Киноциклограммы бега»:

Проведя анализ сделанных вычислений, я могу сделать вывод, что движениев суставах опорной конечности, определяемых методом Киноциклограммысвидетельствует, что немедленно после контакта ступни с землей в течениекороткого промежутка времени в коленном суставе продолжается сгибание, а вголеностопном происходит тыльное сгибание. Когда центр тяжести (ЦТ) обгоняетопорную ногу и опорное бедро наклоняется вперед от вертикали, голеностопныйсустав сгибается, а в коленном и тазобедренном суставах происходит разгибание,в результате чего ЦТ продвигается в направлении вверх и вперед. А это значитчто если принять правильное положение тела и постановку звеньев, будет зависетькачество выполненного движения в рамках техники.