ДИНАМОМЕТРИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ТЕСТИРОВАНИИ СПОРТСМЕНОВ Учебное пособие по дисциплине «Динамометрия и её применение в научных исследованиях и тестировании спортсменов» для студентов, обучающихся по направлению подготовки 49.03.01 «Физическая культура» профилю «Спортивная подготовка» Москва – 2016 2 Рекомендовано к изданию экспертно-методическим Советом Института туризма, рекреации и фитнеса РГУФКСМиТ Протокол №65 от 21.04.2016 г. Медведев В.Г., Шалманов Ан. <...> Использование динамометрического комплекса «AMTI» в научных исследованиях и тестировании спортсменов . <...> Механизм отталкивания от опоры при выполнении прямого удара в каратэ . <...> Внешние силы, действующие на человека, в частности силы реакции опоры, не только определяют кинематику его движения, но являются основой для расчета энергетических характеристик движения [3]. <...> Основные законы динамики связывают между собой причины возникновения и изменения движения тел, т.е. силы и моменты сил, с их инерционными и кинематическими характеристиками. <...> 7 Момент силы – это мера механического взаимодействия тел во вращательном движении в данный момент времени. <...> Это силы тяжести и веса, сила сопротивления среды, сила трения, сила инерции, сила реакции опоры и т.п. <...> Динамометрия – методика измерения сил и моментов сил. <...> В этом случае датчик силы монтируют либо в упоре, либо в оси вращения рычага, которые могут двигаться с заданной постоянной линейной или угловой скоростью, а испытуемый, действуя на них, пытается проявить максимум силы, на которую он способен. <...> 3 Пример измерения момента силы мышц – разгибателей ноги в коленном суставе при преодолевающем и уступающем режимах сокращения В последние годы появились новые динамометрические системы, позволяющие измерять не только внешние силы, но и силы, которые действуют внутри тела человека [7]. <...> Датчики измерения силы были введены в ахиллово сухожилие (ATF) и связку надколенника (PTF) правой ноги испытуемого <...>
Динамометрия__и__её__применение__в_научных__исследованиях__и__тестировании__спортсменов___учебное__пособие__по__дисциплине__«Динамометрия__и__её__применение__в__научных__исследованиях__и__тестировании_titlebreak__культура»__профилю__«Спортивная_подготовка».pdf
2
Рекомендовано к изданию экспертно-методическим Советом
Института туризма, рекреации и фитнеса РГУФКСМиТ
Протокол №65 от 21.04.2016 г.
Медведев В.Г., Шалманов Ан.А., Перлова В.В. Динамометрия и её
применение в научных исследованиях и тестировании спортсменов : учебное
пособие по дисциплине «Динамометрия и её применение в научных
исследованиях и тестировании спортсменов» для студентов, обучающихся по
направлению подготовки 49.03.01 «Физическая культура» профилю
«Спортивная подготовка». – М.: РГУФКСМиТ, 2016 г. 65 с.
Рецензент: Попов Г.И. – д.п.н, профессор, заведующий кафедрой ЕНД
РГУФКСМиТ
Данное учебное пособие предназначено для расширения теоретических
аппаратно-программными комплексами и их
знаний и овладения практическими навыками работы с современными
динамометрическими
использования для изучения техники спортивных упражнений и
биомеханического контроля технической и физической подготовленности
спортсменов в рамках освоения дисциплины «Динамометрия и её применение в
научных исследованиях и тестировании спортсменов».
Стр.2
3
Содержание
Введение ....................................................................................................................... 4
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МЕХАНИКИ ................................................................ 6
2. ДИНАМОМЕТРИЯ ................................................................................................. 7
3. ДИНАМОМЕТРИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА ....................................................... 13
4. ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «AMTI» .......................................... 17
5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКОГО
КОМПЛЕКСА «AMTI» ............................................................................................ 18
5.1. Программа «AMTI-NetForce» ........................................................................... 18
5.1.1. Создание протокола эксперимента ................................................................ 18
5.1.2. Проведение эксперимента .............................................................................. 28
5.2. Программа «AMTI’s BioAnalysis» .................................................................... 29
5.3. Использование динамометрического комплекса «AMTI» в научных
исследованиях и тестировании спортсменов ......................................................... 49
5.3.1. Взаимосвязь динамических и временных показателей силы реакции
опоры с результатом прыжка вверх с места ........................................................... 50
5.3.2. Механизм отталкивания от опоры при выполнении прямого удара в
каратэ .......................................................................................................................... 59
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................................... 64
Стр.3
4
Введение
Двигательные действия человека, особенно когда они выполняются в
экстремальных условиях, на пределе человеческих возможностей, как это
происходит в спорте, очень сложны. Успешность познания и объяснения их
строения во многом зависит от выбранного метода исследования и аппаратнопрограммных
комплексов, которыми пользуется исследователь. Современный
уровень спортивной биомеханики таков, что без соответствующей аппаратуры
выполнение научных работ и проведение тестирования спортсменов становится
просто невозможным.
В настоящее время отечественная и зарубежная промышленность
предлагает большой выбор различных методик (оптико-электронных, механоэлектрических,
электрофизиологических) предназначенных для изучения
моторики человека. Поэтому исследователь должен не только обладать
необходимыми теоретическими знаниями в своей области, но и овладеть
современными аппаратно-программными комплексами, позволяющими
получать объективную информацию о движениях и двигательных
возможностях человека.
Среди многочисленных методик, используемых в биомеханике,
динамометрия занимает ведущее место, поскольку измерение сил,
действующих на тело человека, открывает возможности для познания
механизма движения и ответа на вопрос о том, какие силы являются
движущими, а какие снижают эффективность выполнения тех или иных
физических упражнений [2, 8].
Внешние силы, действующие на человека, в частности силы реакции
опоры, не только определяют кинематику его движения, но являются основой
для расчета энергетических характеристик движения [3]. Их изучение позволит
определить критерии технического мастерства спортсмена, а также показатели
его двигательной подготовленности [5].
Основная цель данного учебного пособия состоит в том, чтобы изложить
теоретические и практические основы использования динамометрии в научных
Стр.4
5
исследованиях и тестировании спортсменов. Для достижения поставленной
цели рассмотрены теоретические основы динамики движений человека,
проведен анализ существующих силоизмерительных систем, изложены
принципы их работы и основные требования, предъявляемые к аппаратным
средствам и методике их использования.
В практической части пособия изложена методика использования
аппаратно-программного динамометрического комплекса «AMTI» (США) в
научно-исследовательской работе и тестировании двигательных возможностей
спортсменов, а также рассмотрены способы обработки полученных данных.
Таким образом, данное учебное пособие может служить справочным
руководством по работе с аппаратно-программным комплексом «AMTI».
Стр.5