Адамның-қимыл аппаратының биомеханикасы
Адамның қимыл аппараты бұл, өзін.өзі басқаратын механизм 600.дей бұлшық еттен, 200.дей сүйектен, жүзден астам сіңірлерден тұрады. Бұл сандар шамамен алынған, себебі кейбір сүйектер (мысалыға омыртқа жотасының сүйектері, көкірек сүйектері т.б.) бір.бірімен байланысып, ол кейбір бұлшық еттердің бірнеше бастары бар (мысалыға жауырынның екі басты бұлшық еті, санның төртбасты бұлшық еті) немесе көптеген тармаққа бөлінеді (дельта тәрізді, көкіректің үлкен, іштің тік бұлшық еті, жауырынның жалпақ бұлшық еті т.б.). Адамның қозғалысты басқаруы, адам миының күрделілігімен салыстырмалы, табиғаттың берген керемет сыйы. Миды зерттеу оның элементтерінен (нейрон) басталады, сол сияқты биомеханикада алдымен қозғалыс аппаратын, қозғаушы элементтерден бастап зерттейді.
Қозғалыс аппараты дене бөліктерінен тұрады. Бөлім көршілес орналасқан екі буынның арасындағы дене бөлігінен мысалыға: саусақ, қар, білек т.б. тұрады.
Адамның дене салмағының геометриясы
Салмақ геометриясы дегеніміз, дененің жалпы салмағын, дене бөліктеріне және ішкі құрылыстарына бөлу (мысалыға: бастың, қардың, білектің т.б. салмақтары).
Бұл жағдайды, туристер жолға шыққанда (арқалаған ауыр жүгі бар) орта және үлкен жастағы адамдармен жаттығу жасарда ескеріп отыру керек. Жасы ұлғайған сайық, буын қапшығындағы сұйықтықтың бөлінуі төмендейді. Осыған байланысты сүйектердегі үйкеліс күшінің арту қауіпі бар.
Бұлшық ет механикасы
Бұлшық еттер қимыл қызметтерін атқарып, адам денесіндегі механикалық энергияның негізгі көзі болып саналады.
Дененің сыртқы орталықта қимылдауы, оған бейімделуі, бір.бірімен қарым.қатынас жасауы да осы бұлшық еттердің жұмысының нәтижесінде
Қозғалыс аппараты дене бөліктерінен тұрады. Бөлім көршілес орналасқан екі буынның арасындағы дене бөлігінен мысалыға: саусақ, қар, білек т.б. тұрады.
Адамның дене салмағының геометриясы
Салмақ геометриясы дегеніміз, дененің жалпы салмағын, дене бөліктеріне және ішкі құрылыстарына бөлу (мысалыға: бастың, қардың, білектің т.б. салмақтары).
Бұл жағдайды, туристер жолға шыққанда (арқалаған ауыр жүгі бар) орта және үлкен жастағы адамдармен жаттығу жасарда ескеріп отыру керек. Жасы ұлғайған сайық, буын қапшығындағы сұйықтықтың бөлінуі төмендейді. Осыған байланысты сүйектердегі үйкеліс күшінің арту қауіпі бар.
Бұлшық ет механикасы
Бұлшық еттер қимыл қызметтерін атқарып, адам денесіндегі механикалық энергияның негізгі көзі болып саналады.
Дененің сыртқы орталықта қимылдауы, оған бейімделуі, бір.бірімен қарым.қатынас жасауы да осы бұлшық еттердің жұмысының нәтижесінде
- лекция. Адамның-қимыл аппаратының биомеханикасы
Адамның қимыл аппараты бұл, өзін-өзі басқаратын механизм 600-дей
бұлшық еттен, 200-дей сүйектен, жүзден астам сіңірлерден тұрады. Бұл сандар
шамамен алынған, себебі кейбір сүйектер (мысалыға омыртқа жотасының
сүйектері, көкірек сүйектері т.б.) бір-бірімен байланысып, ол кейбір бұлшық
еттердің бірнеше бастары бар (мысалыға жауырынның екі басты бұлшық еті,
санның төртбасты бұлшық еті) немесе көптеген тармаққа бөлінеді (дельта
тәрізді, көкіректің үлкен, іштің тік бұлшық еті, жауырынның жалпақ бұлшық
еті т.б.). Адамның қозғалысты басқаруы, адам миының күрделілігімен
салыстырмалы, табиғаттың берген керемет сыйы. Миды зерттеу оның
элементтерінен (нейрон) басталады, сол сияқты биомеханикада алдымен
қозғалыс аппаратын, қозғаушы элементтерден бастап зерттейді.
Қозғалыс аппараты дене бөліктерінен тұрады. Бөлім көршілес орналасқан
екі буынның арасындағы дене бөлігінен мысалыға: саусақ, қар, білек т.б.
тұрады.
Адамның дене салмағының геометриясы
Салмақ геометриясы дегеніміз, дененің жалпы салмағын, дене
бөліктеріне және ішкі құрылыстарына бөлу (мысалыға: бастың, қардың,
білектің т.б. салмақтары).
Бұл жағдайды, туристер жолға шыққанда (арқалаған ауыр жүгі бар) орта
және үлкен жастағы адамдармен жаттығу жасарда ескеріп отыру керек.
Жасы ұлғайған сайық, буын қапшығындағы сұйықтықтың бөлінуі төмендейді.
Осыған байланысты сүйектердегі үйкеліс күшінің арту қауіпі бар.
Бұлшық ет механикасы
Бұлшық еттер қимыл қызметтерін атқарып, адам денесіндегі механикалық
энергияның негізгі көзі болып саналады.
Дененің сыртқы орталықта қимылдауы, оған бейімделуі, бір-бірімен
қарым-қатынас жасауы да осы бұлшық еттердің жұмысының нәтижесінде
организмде бірнеше күрделі өзгерістер (жылу бөлінуі, қан құрамының өзгеруі
т.б) пайда болады.
Бұлшық ет жұмысы (жиырылуы, босаңсуы, қатаюы т.б) жүйке жүйесімен
реттеліп отырады. Егер бұлшық еттер жиырылған кезде, дене не оның бір
мүшесі бір орнынан екінші орынға қозғалса, оны динамикалық, ал егер
қозғалмаса (қатайып орнында қалса) статикалық жұмыс деп аталады.
Бұлшық еттің жұмысы жиырылу қасиетіне байланысты болып келеді. Олар
жиырылған кезде ет талшықтары қысқарумен қатар жуандайды.
Гук заңы бойынша, бұлшық ет созылуы, созушы күштің көлеміне
байланысты емес. Бұлшық еттің қаттылығы және беріктігі. Бұлшық еттің
қаттылығы - бұл бұлшық етке түскен күшке қарама қарсы түру мүмкіндігі,
қаттылық коэффеценті:
Бұлшық ет беріктігі, созушы күштің үзу, мүмкіндігінің көлемі арқылы
анықталады. Еттер атқаратын қызметіне қарай (бір уақытта бірыңғай қызмет
атқаратын еттер) синергистер, (бір-біріне қарама қарсы жұмыс атқаратын
еттер) онтогонистер, (бір қалыпта қатайтып ұстайтын еттер) фиксаторлар,
деп үшке бөлінеді.
Адам денесінің биомеханикасын зерттеу, дененің салмақ орталығын,
тірек ауданын, дененің тұрақтылығын және түрлі қозғалыстарда дененің тепе
теңдігін сақтау заңдылықтарын анықтаудан басталады.
Салмақ (т)-бұл денедегі немесе бөліктеріндегі заттардың жиынтығы
(кг). Салмақ артқан сайын, дене мығым болады. Ондай дененің тыныштығын
бұзу, немесе оның қозғалысын өзгерту қиындау болады.
Дененің гравитациялық қасиетін салмақпен анықтайды, дене салмағы
(Ньютонда) P=mg. g=9,8Mcек2 еркін құлаған дененің шапшаңдығы. Денені
қозғалысқа келтіретін барлық күштердің түзуі, бір нүктеде қиылысса оны
дененің салмақ орталығы деп атаймыз. Гравитация жазықтығында (ауырлық күші
әсер еткенде) салмақ орталығы, ауырлық орталығымен теңеседі. Дене
бөліктеріндегі, барлық ауырлық күштерінің бір нүктеге бағытталуы, ауырлық
орталығы деп аталады. Дене бөліктеріндегі салмақ орталықтарын жеке-жеке
анықтау арқылы, дененің жалпы салмақ орталығы анықтауымызға болады. Бұл
дененің кеңістікте әрқилы қимыл-әрекет жасауына байланысты, дененің салмақ
орталықтарының орны да ауысуы мүмкін (секіру, жүгіру, айналу т.б.). Адамның
денесі шамамен 70 бөліктен тұрады. Салмақ геометриясын анықтау үшін оның
бәрін толық қамту қажет емес. Біз осының 15-бөлігін алып қарасақ жетеді.
Жеке-жеке дене мүшелері бас 6,9%, тұлғаның жоғарғы бөлігі 15,9 %, Қар 2,7%
тұлғаның ортаңғы бөлігі 16,3%, білек 1,6%, тұлғаның төменгі бөлігі 11,2%,
алақан (қол басы) 0,6% сан 14,2%, балтыр 4,3% аяқ басы 1,4%. Бұл
сандар зерттелген көп адамдардан алынған орташа көрсеткіш. Жеке
бір адамның геометриялық салмағын анықтау үшін, алдымен оның бойының
ұзындығымен, салмақ ауырлығын аламыз.
Рычаг және маятник тәрізді дене бөліктері.
Денедегі биомеханикалық бөліктердің, рычаг немесе маятник тәрізді
өзіндік қасиеттері бар.
Қозғалыс кибирнетикасы. Көптеген бұлшық еттердің, бұлшық ет топтарының
қозғалысы басқа да, бөліктердің өзараүйлесуі, үйлесімді жұмыс істеуі өте
күрделі міндет болып табылады. Тірі организмдерде мұндай үйлесімділікті
басқару жөннідегі ғылым-кибирнетика заңы, оның принциптері бойынша іске
асырылады. Кибирнетика атасы деп аталатын Н.Винерге дейін қозғалысты
басқару жөніндегі ғылымның негізгі принциптерін қалыптастырған совет
ғалымы НА.Бернштейн болатын.
Биомеханикалық жүйеге мыналар жатады. Орталық жүйке жүйесі жүйкенің
өткізгіш жолдары, сүйек және оны өзара байланыстырушы аппарат, бұлшық ет
жүйесі. Сонымен биомеханикалық жүйе дегеніміз басқарылатын жүйеге жатады.
Ал кибернетика тұрғысынан қарастырғанда, басқарылатын жүйе дегеніміздің
өзінің мынадай тетіктері болады. Шарт: басқарушы аппарат, іске асырушы
ақпарат және жеткізуші каналдар.
Қозғалыс шеберлігі - дегеніміз организмдегі ерекшеліктер жиынтығының
шексіз қасиеті және организмнің бүкіл жүйесінің мүмкіндігі.
Қозғалыс шеберлігі - 1) адамның физикалық қасиеттерінің дамуына-
күшіне, қимыл негізіне, төзімділікке, жылдамдыққа байланысты болады. 2)
Адам ағзасының қуат, энергия мүмкіндігіне тәуелділігі.
Қозғалыс дегеніміз - барлық тірі денеге тән табиғи қажеттілік және
адамның жұмыс қабілетін көтеретін және өмірін ұзартатын аса маңызды шарт.
Сүйек пен буындардың механикалық қасиеті
Сүйектің механикалық қасиеті олардың атқаратын әртүрлі қызметі арқылы
анықталады: қозғалыстан басқа олар қорғау және тірек қызметін атқарады. Бас
сүйегі, көкірек клеткасы және жамбас, ішкі мүшелерді қорғап тұрады. Тірек
қызметін атқаратындар аяқ, қол және омыртқа жотасы. Аяқ қол сүйектері ұзын
жұмыр болып келеді, сүйектердің қуыс болып келуі көп салмаққа төзімділікті
арттырып, сонымен қатар өзінің салмағын 2,25 есе төмендетеді. Сүйекке әсер
ететін механикалық әсердің 4 түрі бар: созылу, бүгілу, майысу және
ширатылу.
Сүйектің тігінен созылу күші 150кмм шыдап береді. Кірпішті ұнтақтау
қысымынан 30 есе артық. Демек сүйектің беріктігімен созылғыштығы еменненде
жоғары, шойынмен пара-пар деуге болады.
Бүгілудегі сүйектің беріктігі одан да жоғары. Ең ірі сүйек ортан
жілік 27 адамның салмағына шыдап береді, ең жоғары күші 12000 Н(1,2т) күш
ортан жілікті сындыра алмайды.
Қозғалыс кезінде сүйек созылып, бүгіліп, майысып қана қоймай және
ширатылады. Мысалыға жүру кезінде сүйектің ширатылу күші 154м. Ортан
жілікті сындыру үшін, ширатылу күші 30-140 Н-м жету керек.
Ойыншыларда механикалық ауырлыққа төзімділік өте жоғары, ойткені
күнделікті жаттығуда сүйектің жұмыс істеуіне байланысты, гипертрофия
жүреді. Штангі көтеретіндерде, омыртқа жотасы және аяқ сүйектері
жуандайды т.б. Буындардың механикалық қасиеті, олардың құрлысына
байланысты.Буын беті буын қапшығында сақталып тұрған синовиялды
сұйықтықпен ылғалданып тұрады. Сұйықтық буындардағы үйкеліс коэффициентін
20 есе азайтып тұрады.
Шындығында буынға әсер етуші күштің көлемі үлкен және ол қимыл-
қозғалыстың түріне байланысты. Жоғары қысымда буын сіңірлері суланбай
сүйектерге олардың механикалық үйкелу қауіпі төнеді. Бастың салмақ орталығы
шүйде сүйегінен атлант омыртқасының арасындағы екі буын беттерінің сәл
алдында жатады. Дененің салмақ орталығы, адамның дене ерекшіліктеріне,
мүсіндік сымбаттарына, жыныстық және жас ерекшеліктеріне байланысты өзгеріп
отырад. Әйелдерде салмақ орталығы, ер кісілерге қарағанда төмен, ол
денедегі салмақ орталығы жас өспірімдерде, ересектерге қарағанда жоғары
орналасады сондай-ақ ауыр атлеттерде (штангистирде) гимнастгарға қарағанда
салмақ орталықтары төмен жатады. Салмақ орталығы неғұрлым төмен болса,
coғұрлым дене тұрақты болады. Жас өспірімдермен бойы ұзын адамдарда салмақ
орталығы жоғары орналасады демек дененің төзімділігі төмен.
-лекция. Биомеханикалық тест және оқытушының бағалауы
Ағылшын тілінен аударғанда test-"бaйқay", сынау деген мағына береді.
Биомеханикада тест дегеніміз адамның техникалық тактикалық дәстүрлерінің
деңгейін қосымша сынақтан өткізіп байқау, деген сөз.
Былайша айтқанда тест-бұл қосымша өлшем. Екі жағдайда тесті, өлшеммен
ауыстыра аламыз:
1. Бақылауға алынған денеден, тікілей өлшем алуға қол жеткізе алмаған
жағдайда.
2. Бақылауға алынған жағдай, толық ашық болмаған кезде. Мысалы: Күрес
үстіндегі балуанның бұлшық еттерінің жұмысын дәл күрес үстінде өлшей
алмайтынымыз. Сондықтанда тәжірибе немесе жаттығу кезіңдегі өлшем
бірліктерін пайдаланамыз.
Тестті қортындылап оқытушы пайдалана алу үшін оны өзінің тәжірбиелік
жағдайына яғни оқытушы өзінің бағасына сүйеніп дұрыс баға қояды. Бұл үшін
оқытушының бағасын көрсететін әртүрлі арнайы таблицалар жасалған.
Тесттің сапасы
Тесттің дәлдігі, өлшем бірліктің дәлдігінен басқаша бағаланады. олшем
дәлдігін тексерген кезде оның өте дәл әдісімен алынған баспа өлшемінің
қортындысымен салыстырады. Көп жағдайда тесті тексергенде өте дәл алынған
басқа тестің қортындысымен тексеру мүмкіндігі болмайды. Сондықтанда тесттің
қортындысын тексермейді оның сапасын тексереді. Бұл тексеруді тест
басталмай тұрып бастау керек тестің сапасы оның жариялылығымен
сенімділігіне тәуелді.
Жариялылық бізге бақылауға түскен денені бағалаған кезде тесттің
қаншамалықты керек екендігі түсіңдірледі. Мысалы: Қозғалыстың бір
ерекшелігін және оның техникалық дайындығын тексергенде. Жариялылықты кейде
келелілік деп те атайды (ағылшын тілінде Valiol- әрекеттесу күші бар
дегенді білдіреді.
Мүгедек - әрекетсіз, әрекет жасай алмайтын дене. Жариялылықты былай
бөлуге болады мағыналы (ойлы) және империкалық (өлшем, тексеру арқылы
анықтайды). Мағыналы жариялылықты жүйелі ой арқылы, әркімнің мүмкіндігіне
қарап баға беру арқылы анықтаймыз. Мысалы: биіктікке секіру-жариялы
көрсеткіш өйткені гимнастық техникалық шеберлігін бақылау арқылы біле
аламыз, ал көздің түсі-жариялы емес. Көп жағдайда жариялылық коэфициентін
анықтауға негізделген, эмперикалық жариялылықтың істерін анықтау қажет
болады.
Жариялылық коэффициенті - бұл тест қортындысымен жариялылық өлшем
критериінің арасындығы кореляция коэффициенті; жариялық критериі дегеніміз:
1. Спорт жарыстарында көрсеткен көрсеткіштердің қортындысы.
2. Спорттағы машықтану деңгейі.
3. Теске түскен сапаның қортынды бағасы.
Биомеханикалық бақылау кезінде тек жоғарғы жариялылығы бар тестерді
пайдаланған жөн. Көркем гимнастикада биомеханикалық бақылаудан мысал
келтірейін. Ойыншылар шпагатқа секіру жаттығуын жасаған кезде секіру сапасы
бақылау бойынша бағаланып, биомеханикалық мінездемесін өлшейді: тебілу
күші, тірек және ұшу фазасының ұзақтығы. Ойыншының итерілу күші неғұрлым
жоғары болса, секіру сапасыда соғұрлым жоғары болады.
Жариялау коэффициентінің көрсеткіші 0,70 тең. Теорияда мұндай
жариялылық тесті қанағаттанарлыққа бағаланады. Егер жариялылық
коэффициенті 0,85-ке тең немесе жоғарғы болса, өте жақсы деп есептейді.
Тесттің сенімділігі-бұл белгілі бір топ адамдардың, белгілі қалыптағы
жағдайы берілсе оны бірнеше рет қайталап тесттен өткізгенде
көрсеткіштерінің бірдей шығуы.
- өте жақсы коэффициент көрсеткіші 0,95 немесе одан
жоғарғы.
- жақсы 0,90 гп 0,95
- Қанағаттанарлық 0,80 гп 0,95
Педагогикалық бағалау.
Педагогикалық бағалау - бұл тестің қорытындысы тестің бағасын
қорытындылауда, педагогикалық бағалау қажет себебі, биомеханикалық бақылау
жүргізу үшін адамның жынысына және жасына, денсаулығына, ауаның
температурасы және де басқа жағдайлардың көрсеткіштері әсер етеді.
Педагогикалық бағалау шкаласын жасау-көп жұмысты қажет етеді. 10-18
жастағы жас өспірімдерді тестпен бағалау үшін, әрбір сегіз жас аралығындағы
топтардан 100-200 адамнан алынады. Осы топтардың әрқайсысы жаттығуды
кемінде екі рет жасап шығуы керек, бұл көп уақыт және көп жұмыс талап
етеді.
Қозғалысы сапасының тесті
Қозғалыс жасының белгілеу теориясы - дененің табиғи қимыл - әрекет
жасау көрсеткішінің қалыптасуы биологиялық хроногиялық жасына қарай баға
беріледі.
Қозғалыс жылдамдығы және қозғалыс қасиеті балалармен жасөспірімдерде
биологиялық жасына және оның (көрсеткішінің) өсуіне байланысты.
Шапшаңдық мүмкіндігі биологиялық жасының кері байланысы.
Күш және төзімділік тікелей байланысты. Бұлардың өсу және даму
кезеңі, қозғалыс қасиеті мен биологиялық жасты бейімделу ортасы және тұқым
қалаушылықтың біртұтастығында жасөспірім жасынан өткен соң бұл байланыс
нашарлап, таңдау мінезі пайда болады.
Дене құрылысының ерекше белгілерімен байланысты, астениялық белгісі
бар қыздар-бұлшық ет және көкірек клеткасы тесік болуына байланысты күш,
жылдамдық және төзімділігі өте төмен болады. Болжау негізінен,
тұқымқуалаушылыққа сүйенеді: баланың дене құрылысының ерекшелігі (көкірек
клеткасы тесік және бұлшықетті дененің түрі) Оларда есею 2-3 жыл ерте
басталды. Бұл үшін жасартатын спорттың түрін таңдау қажет сырғанау, жүзу,
гимнастика 5-6 жыл, осыдан кейін жасын нақты анықтауға болады. Физикалық
дене жаттығуы есеюді баяулатады. Балалардың бойының өсуі генетикалық
кестедегідей. Бұл бойдың ұзындығы (дефинетивті формула бойынша
анықтауға көмектеседі) бір жылдық зерттеудің мәндеріне сүйене отырып
анықталады.
Бастапқы қадам ұзындықты сақтай алмауы мүмкін, ал біраз уақыт
шамасынан кейін жылдамдықты төмендетуіне тура келеді.
Адам төзімді болған сайын, ұзақ уақытқа дейін ммайды. Енді жылдамдық
орнына арақашықтықтың ұзақтығын алып, одан осы ара қашықтықты қанша уақытта
ететінін байқаймыз. Бұл тест спорттың цикликалық түріндегі сияқты жарыс
жаттығуларына ұқсас.
Тесттің бұдан басқа түрлеріде бар. Мысалы: жаттығудың ұзақтығы
шектеледі де, сол уақыт аралығында қанша жол жүретінін есептейміз.
Осы тесттің бізге белгілі бірнеше түрі бар: 60 минуттық жүгіру тесті,
7 минуттық ескекшілер тесті, Купердің әртүрлі тесті (жүгіру, жүзу және
т.б.).
Қозғалыс тапсырмасының қайтымдылық ережесі бойынша төзімділік
тесттінің бұл үш түрі де бір-біріне эквивалентгі, өйткені осы тесттің
біреуінде төзімділік көрсеткен адамдар, тесттің басқа түрлерінде жақсы
көрсеткіштерге қол жеткізеді.
Күш сапасын тест бойынша тексеру статикалық жаттығуларда немесе бұлшық
еттердің топтық және аймақтық қызметі орындалатын жалпы жетілдіру
жаттығуларында жүзеге асырылады. Адамның көрсеткен күші оның қалпына,
буындарының орналасу бұрышына байланысты.
Жалпылама қабылданған күш сапасын тестке салып тексерудің ерекше бір
түрі кермеге тартылу болып табылады. Бірақта биік орналасқан кермеге екінің
бірі тартыла алмайды. Сондықтанда төмен орналасқан кермеден тест алған
тиімдірек, өйткені бұнда адам көп рет тартыла алады. Осындай мақсат үшін
екі қолды жерге тіреп өзін-өзі көтеру әдісінде алуға болады және басқада
жалпыға бірдей жаттығуларды пайдаланса болады.
Өзін-өзі тексеруге берілген тапсырма.
Таблицадағы цифрларға дәлме-дәл келетін график алыңыз;
Жылдамдық сапасын тексеру тесті, үш түрге бөлінеді. Тест кезінде
мыналарға қол жеткізуі керек.
1) Қозғалыс реакциясының ең аздаған латенттік уақыты, былайша
айтқанда дыбыстық және жарықтық белгінің (стимул) арасындағы уақытпен
өлшенген арақашықтық және қозалыс әрекетінің басталуы.
2) Жекелеген қозғалыстың ең жоғарғы жылдамдығы (аяқпен, қолмен және
т.с.с.)
3) Цикликалық қозғалыстың ең жоғарғы екпіні (мысалы: боксшының
жұдырықтауы) немесе қозғалыстың ең жоғарғы жылдамдығы (мысалы жақын
ара қашықтыққа жүгіру).
Әр топта көптеген тест түрлері бар. Соның қайсы бірін таңдап аламыз?
Бір топтың ішінен алынған тест қорытындысы бір-бірімен тығыз байланыста
болмайды. Мысалы: одан старт берушінің белгісін кешігіп байқауы мүмкін,
бірақ қашықтық бойында өте жоғары жылдамдық көрсете алады.
Ал келесі бір адамда жекелеген қозғалыс түрлері жылдам болғанымен
жалпы жүгіргенде өте төменгі жылдамдық көрсетеді. Енді бір адам қолдың
жекелеген жылдамдығының жоғарғы жылдамдығын көрсетсе, сол адам аяқпен де,
өзінің басқа қатарларына қарағанда жоғарғы жылдамдық көрсете алады.
Осы айтылғандардан қорытындылайтынымыз жылдамдық сапасын тестілеп
анықтау кезінде үш өлшемнін көрсеткіштерін (әр топтан бір-бірден) алғанымыз
жеткілікті болады.
Жылдамдық - күш сапасын тест бойынша анықтау
Тест бойынша жылдамдықты анықтау күшімен қатар, жылдамдықты анықтай
алатын жаттығулар арқылы орындалады. Бұл үшін бұрыштан қолданылып жүрген
әдісіміз биіктікке секіру және бір орыннан ұзындыққа секіру. Жылдамдық -
күш сапасын анықтаудың ең қарапайым түрі тік бір орыннан жоғары секіру
биіктігінің өзі орасан зор пайда келтіреді.
Осы әдіс бойынша, туа бітті талантты жақын қашықтыққа жүгірушіні және
ұзақ қашықтыққа жүзетін жүзгіштерді анықтауға болады дейді. 41 см және одан
төмен биіктікке секіретін жүзгіш ер кісілерді ол, ұзақ қашықтыққа жүзуге
дайындалуға ақыл қосады. Ал 55 см жоғары секіретіндерді — жақын қашықтыққа
(спринт) жүзуге болады дейді.
Секірудің, жұлқына орындалатын жаттығудың жылдамдық - күш сапасын
тереңдеп зерттеу үшін оны диномограммага (грек тілінде dynamis - күш, әсер
еткен күштің уақыт аралығындағы өзгеруінің графигін - диномограмма дейді)
тіркеп, күш градиентін өлшеп шығарады. Күш градиенті диномограмманың әр
бөлігінде бірдей емес әр түрлі болады. әдетте қозғалыстың басында ол үлкен,
ал соңына қарай аз болады.
Сондықтанда жылдамдық - күш индексін есептеп шығарамыз - бұл жұмсалған
күштің ең жоғарғы және төменгі көрсеткіштерінің айырмасын, уақыт
интервалының көлеміне, осы өзгерістің өткен уақытына бөлгенге тең.
Жылдамдық - күш дайындығы жоғары болған сайын, соғұрлым жылдамдық -
күш индексі жоғары бола түседі, өйткені үлкен күшке азғана уақыт ішінде қол
жеткізуге болады. Көптеген жаттығуларды жасаған кезде дененің салмақ күшін
жеңуге тура келеді. Бұл жағдайда жылдамдық - күш сапасының жоғарғы
информатикалық көрсеткіші — жылдамдық - күш индексі емес, реактивтік
коэффициент болып табылады.
Жылдамдық - күш индексінің, дене салмағына бөлінгені -реактивтік
коэффициент деп аталады реактивтік коэффициентті есептеу үшін
динамограммалық дайындық үлгісі көрсетілген.
Дене иілгіштігін тест бойынша анықтауға дененің әр бөліктерінің
арасындағы бұрыштарды өлшеу арқылы қол жеткіземіз. Бұрышты гониометрмен
(бұрыш өлшегіш) өлшейміз. Дене иілгіштігін өлшеудің басқада әдістері бар.
Сапалы қозғалыстың ішінде дене иілгіштігі ерекше орын алады. Кімде-кім
денсаулық топтарында жаттығатын және оны басқаратын болса, мынаны есте
ұстағаны жөн, "дене иілгіштігін жоғалтқан адам, қарттыққа бой ұрды" - деген
сөз. Күнделікті дене иілгіштігін бақылаудың ең қарапайым түрі тепкішек
үстінде тұрып екі тізені бүкпей алға қарай еңкейуі керек, ал тепкішекке тік
қалпында сантимертге бөлінген сызғыш қойылған.
Бұл жерде дене иілгіштігін анықтау үшін саусақ ұшымен тірек аралығының
қашықтығы алынады. Сызғыш бетіндегі 1 см, 1 ұпайға тең деп алынады. Дене
иілгіштігінің қалыпты жағдайына ноль ұпай жинағанда қол жеткіземіз.
Сынаққа түскен адам саусақ ұшымен тірекке дейін еңкейе алады. Егер
тізені бүкпей төмен еңкейе алатын болсаңыз дене иілгіштігі сызғыш бетіндегі
көрсеткіш бойынша оң таңба беріледі. Тірекке дейін еңкейе алмаған адам
теріс баға алады.
Мысалы: тірекке дейін саусақ ұшымен 25 ұпай беріледі. Дене иілгіштігін
активті және пассивті деп екіге бөлеміз. Активті дене иілгіштігі кезінде
адам сыртқы көмексіз өз мүмкіндігінше иіле алады. Ал пассивті дене
иілгіштігі сыртқы күш арқылы жүзеге асады. Сондықтанда пассивті
иілгіштіктің көрсеткіші активті иілгіштікке қарағанда жоғары болатыны
түсінікті.
–лекция. Адамның қимыл-әрекетін оқытатын механиканың заңдары және
оны қолдану негіздері.
1. Қозғалыс және тыныштық жөнінде түсінік механикалық қозғалыстың
көптүрлілігі және мінездемесі.
2. Кинематика. Дененің қарапайым қозғалыс түрі. Қадам басу және
айналу. Қозғалыстың негізгі кинематикалық өлшемі (жылдамдық, үдеу).
3. Динамика. Күш туралы түсінік, күштің көптүрлілігі, механиканың
негізгі үш заңы, олардың іс жүзінде қолданылатын мәні.
4. Статика. (тұрақты қалып, тең салмақтылық). Дененің тепе-тең жағдайы
(мысалыға адамның қозғалыс аппараты) рычаг (тетік) тепе-теңдігінің жағдайы.
Рычаг иіні, күш иіні, күш моменті. (күштің бағыт линиясынан, дененің айналу
білігіне дейінгі ең қысқа аралыққа күшті көбейткен көбейтіндісі.
5. Жұмыс және энергия, механикалық жұмыс және оның биомеханикалық
мінездемесі. Энергия, механикалық энергияның мөлшері (потенциалды энергия-
энергия жағдайы, кинетикалық энергия-қозғалыс энергиясы). Қозғалыстағы
дененің кинетикалық энергиясы және "күш құны" жылдамдық. Қуаттылық және
оның сандық көрсеткіші. Адам организімінің энергиялық шығыны. Өнімді
механизм туралы түсінік.
1. Адамның кеңістіктегі қозғалысын сипаттау үшін, механикалық
себептерін анықтау және оларды тудыратын қозғалыс заңдылықтарын бекітіп,
қозғалыс мүмкіндігінің шешуші жетілген көрсеткішін механика заңдарының
тұрғысында бағалау, мысалыға қозғалыс және тыныштық, бағыт амплитудасы
(теңселу, шайқалу шегі), жылдамдық, үдеу, күш, салмақ, жұмыс биомеханикалық
зерттеулердің негізі болып табылады. Табиғаттағы кез келген дененің қалпы,
оның ішінде адамның денесі, механикалық көзқарас бойынша екі күйде болады.
Тыныштықта немесе қозғалыста.
Механикадағы қозғалыс берілген дененің, басқа бір денемен
салыстырғанда қалпының өзгеруі. Тыныштықты, қозғалыстың бір жеке жағдайы
деп қарастыруға болады, берілген дене оны қоршаған басқа денелермен
салыстырғанда өзгеріссіз қалады. Мысалыға аудиторияда отырған студент
тыныштық жағдайда болады, бірақ ол дәл сол уақытта келесі қозғалыстарға
қатысады.
а) бәрімен бірге отырып, ол жер шары өсінен сағатына 835кмсағ.
Жылдамдықпен айналады.
б) жер шарымен бірге шамамен 108000 кмсағ. Жылдамдықпен күнді
айналады.
в) Күн системасымен бірге, әлем кеңістігін одан да үлкен жылдамдықпен
айналады.
Берілген дененің қозғалысы, басқа бір денемен салыстырғандағы
өзгерістеріне қарай байқалады, мысалыға суда жүзген дененің қозғалысы судың
ағысымен жүзген жүзушімен жағалауда қалған бақылаушы үшін әр түрлі. Бір
дененің қозғалысы, шамамен қозғалыссыз деп алған келесі бір дененід
қозғалысымен қосылады. Мысалыға ағыспен жүзген жүзушінің қозғалысын "сал
үстінен" және "жағалауда" тұрып бақылау екі түрлі көрініс береді.
Бір дененің қозғалысы шамамен қозғалыссыз деп алған келесі бір
дененің берілген жүйесіне салыстырмалы анықталады.
Біріншісі-қозғалыс жүйесінін жобасы деп аталады, ал екіншісі-жобаның
негізгі жүйесі.
Механикада қозғалысты: салыстырмалы, ауыспалы, нақтылы немесе нәтижелі
деп бөледі.
1. Қозғалушы дене, жобаның қозғалыстағы жүйесіне салыстырмалы "а"
салыстырмалы "б" болса, ол салыстырмалы қозғалыс деп аталады.
2. Қозғалыс жүйесі жобасының қозғалысы, жобаның негізгі жүйесіне
салыстырмалы ("б" салыстырмалы "в") ауыспалы қозғалыс деп аталады.
3. Дененің қозғалысы жобаның негізгі жүйесіне салыстырмалы болса,
("а" салыстырмалы "в") абсолютті немесе нақтылы қозғалыс деп аталады.
Нақтылы қозғалысты алу үшін салыстырмалы және ауыспалы қозғалыстарды,
қосу керек. Жүйелік жобаға, дене жобасы кіреді, санақтың басталуы мен
бағыты. Әдетте бұл үшін Тік бұрышты координата жүйесі қолданылады. Есеп
басы Координаттың басынан басталады, есептің бағыты координата өсінің
бойымен алынады, көлбеу бойымен алға —артқа қарай X өсінің бойымен алынады,
көлбеу бойымен оңға солға қарай Z өсінің бойымен алынады және тігінен
жоғары төмен У өсінің бойымен алынады.
2.Кинематика. Қозғалыстың себеп-салдарын анықтамай, оқытып
суреттейтін механиканың тарауы кинематика деп аталады. Кинематика дене
қозғалысын, екі қарапайьщ топқа бөледі- үдемелі және айналмалы.
а) Адамның ішінен ойша жүргізілген кез-келген сызық, өзіне-өзі
параллель орын алмасқан қозғалыс үдемелі қозғадыс деп аталады. Адамның
үдемелі қозғалысына мысал: ашылған парашютпен желсіз ауада секіру,
мұнарадан "жауынгерлік қалыпта суға секіру, тік тұрып таудан төмен қарай
шаңғымен сырғу, мұз айдынында конькимен,"қарлығаш" немесе "пистолет"
күйін сақтап сырғу.
б) Дененің айналмалы қозғалысы. Мұндай қозғалыстар кезінде
дененің барлық нүктелері айналу өсінен айналдыра шеңбер сызып шығады. Бұл
шеңберлер айналу өсіне тік бұрыш жасай параллель жазықтықтарда жатады.
Мұндай да айналу өсі жазықтыққа араласып кетпейді. Айналу өсінің
бұрышынан өтетін кез келген түзу, өзіне-өзі параллель бола
алмайды. Адамның айналмалы қозғалысына сермеу, снарадты айналдыру, конькиді
мәнерлеп тебуде "зырылдау" және т.б. Буындардағы қозғалыстар барлық
уақытта айналмалы қозғалыстар жасайды. Айналмалы қозғалыстар кезінде
айналып тұрған дененің екпіні байқалады үдеудің, айналудың бұрыштың
жылдамдығына көбейтіндісі тұрақты шама болып табылады, оны айналу санының
тұрақтылық заңы дейді.Дененің үдеуін өзгерту арқылы айналудың бұрыштың
жылдамдығын өзгертуге болады.
Үдемелі және айналмалы қозғалыс бір мезгілде жасалса, күрделі қозғалыс
болады. Адамның көптеген қозғалысы күрделі қозғалыстардан түрады, мысалыға
денені, басты тік үстап, жүрелеп отырып тұру, аяқ буыныңдағы айналмалы
қозғалыстың көмегімен, тұлға мен қол жоғары-төмен үдемелі қозғалады; бокста
жұдырықталған саусақтар, иықтың ірі буындарында жасалатын айналмалы
қозғалыстардың көмегімен үдемелі қозғалады. Жүгіргенде бас пен тұлға
үдемелі,ал аяқ қолдар айналмалы қозғалыстар жасайды. Дененің үдемелі
қозғалысында жолдың көлемі, сызықтық бірлікпен (сантиметр,метр) анықталады.
Айналмалы қозғалыста, қозғалыстың жолы бұрылыс бұрышымен, градус және
айналу санымен анықталады. Адам қозғалысының уақытша мінездемесін, жасалған
барлық жаттығулардың ұзақтығымен беруге болады. (мысалыға жеңіл атлеттердің
белгілі-бір арақашықтықты жүгіріп өту уақыты, шаңғышыларда, конькишілерде
т.б.), жаттығудың жеке бір бөліктерінің ұзақтығы (мысалыға, екпін, соққы,
қалықтау және жерге түсу). Циклді жаттығуларда қайталанатын қозғалыстардың
ұзақтығы (жүруде қос қадам, жүзудегі есу, ескек есу т.б.). Жаттығудың бір
бөлігінің немесе бір кезеңінің ұзақтығы, ырғақты қозғалыстың бір жағын
құрайды. Циклді жаттығуда қайталанатын қозғалыстың ұзақтығы,осы
қозғалыстардың екпінімен жиілігін анықтайды.
Қозғалыстың негізгі кинематикалық шарасы шапшаңдық және жылдамдық.
1. Жылдамдық дегеніміз, кеңістіктегі дененің жылдам орын ауыстыру
мүмкіндігінің көрсеткіші. Ол кеңістікпен уақытты қосып және сол жүріп
өткен жолдан, жолдың уақытқа қатынасын анықтайды.
v -жылдамдық;
S -жол;
t - уақыт.
Жылдамдық векторлық шама. Яғни көлемімен қоса қозғалыстың
бағытымен сәйкес келетін және де күштердің қосылған нүктесінің
бағытымен сипатталады. Қозғалыс бір қалыпты бола алады, яғни v
жылдамдығы өзгермейді және бір қалыпты емес болуы да мүмкін. Дене
қозғалған сайын жылдамды артып отырса, оны үдемелі қозғалыс деп атайды, ал
керісінше қозғалыстың жылдамдығы төмендесе ол баяу қозғалыс деп аталады.
Жылдамдықтың өзгеруін үдеу арқылы анықтаймыз.
Үдеу-бұл бірқалыпты емес қозғалыстың жылдамдығының тез өзгеруін
анықтайтын өлшем үдеу жылдамдықтың өзгеруі дейінгі уақытқа қатынасы арқылы
анықталады: Егер жолдың өлшем бірлігі сантиметрмен болса, уақыт секундпен,
онда жылдамдың смсек, үдеу смсек2 өлшенеді. Дененің үдемелі қозғалысы
бағыты бойынша түзу сызықты және қисық сызықты бола алады, мысалыға
шаңғышы, шаңғымен жарысушы, саломшының таудан сырғып түсуі. Түзу сызықты
қозғалыста жылдамдық v тек көлеміне қарай өзгереді, ал қисық сызықтық
қозғалыста тек бағытына қарай өзгереді.
Қатты дененің айналмалы қозғалысының өлшемі бұрыштық жылдамдық және
бұрыштың үдеу.
Бұрыштық жылдамдық дененің айналмалы қозғалысының жылдамдық көлемін
көрсетеді, ол айналмалы қозғалыстағы дененің бұрылу бұрышына, сол бұрылу
бұрышын жасауға кеткен уақыттың қатынасына тең.
Бұрыштық үдеу-бір қалыпты емес айналмалы қозғалыстағы, бұрыштық
жылдамдықтың өзгеруімен сол өзгеріс болған уақыттың қатынасына сай
анықталады.
Бір қалыпты емес айналмалы қозғалыстағы дененің айналу жолының
ұзындығы тұрақты, бірақ бағыты бойынша өзгереді. Жылдамдықтың бағыты жанама
бағытпен дәл келеді. (бірдей болады) орталыққа тартқан үдеу, жылдамдықтың
бағыт бойынша өзгеру шамасы. Ол жылдамдықтың бұрышының квадратына және
айналу радиусына тура пропорционалды. ац=со2 г
Айналмалы қозғалыстағы, дененің ауыспалы бұрыштық жылдамдығы v ұзындық
көлемі, әрі бағыты бойынша өзгереді. Сызықтық үдеудің көлеміне қарай
өзгеруі; бұрыштық жылдамдықпен айналу радиусына пропорционалды тангенсиалды
үдеумен анықталады.
ат = е * г
Айналудағы нүктелердің, жалпы сызықтық үдеуі, тангенсиалды және
орталыққа тепкіш үдеулердің геометриялық жиынтығына тең.
Динамика. Қозғалыстың себебін оқытатын механиканың динамика деп
аталады. Динамика екі негізгі мақсатты көздейді.
а) қозғалысына қарай дененің әрекетін талдау,
б) танымал әрекеттеріне қарай дененің қозғалысын анықтау.
Дененің қозғалысын ескертетін, дене әрекетінің негізгі шарасы күш.
Күш, механика тұрғысынан қарағанда v жылдамдық мөлшеріне немесе
бағытына қарай болатын қозғалыстағы өpic себептері. Күш, бұл тыныштықтағы
денені қозғалысқа келтіретін немесе баяулатып, қозғалыстың бағытын
өзгертеді. Күш дегеніміз векторлық шама, көлемімен ғана емес орналасқан
орны, әрі әрекет бағытымен сипатталады. Графикалық күш, түзу сызықпен
(вектормен) салынады, бағыты, күштің бағытымен дәл келеді, ұзындығы
күштің көлемін, ал оның басы күш түсіру нүктесін көрсетеді.
Егер денеге бір уақытта бірнеше күш әсер етсе, геометриялық жиынтық
құрайтын жолмен тең әсерлі күш пайда болады. Бір-біріне бұрыштан әсер
етпейтін, тең әсерлі күш параллелограмма ережесі бойынша табылады. Демек
күшті құрастыратын, геометриялық қосынды. Берілген қозғалыстың бағыты,
ара-қатынасына байланысты және соңғы әсер етуші күштер төмендегідей болуы
мүмкін.
а) Қозғаушы күш, егер қозғалыстағы дене бір бағытта болса,
берілген қозғалыстағы v жылдамдық артады.
б) Тежеуші күш, егер қозғалыспен күш бір-біріне қарама-қарсы
бағытталса, берілген дененің жылдамдығы төмендейді.
в) Бейтарап күш, егер қозғалыс пен күш 90°с бұрышта бағытталса,
берілген бағыттағы v көлемі өзгермейді. Бұндай жағдайда дене жаттығуын
орындау кезінде, әр түрлі күштер бірдей әсер етеді. Дененің айналмалы
қозғалысын орындау үшін жұп күштердің әсері қажет. Айналмалы қозғалыстың
көлемін сипаттайтын жұп күш, жұп күштердің айналу моменті деп аталады. Жұп
күштің айналу моменті, сол күштердің біреуінің туындысының бағыттарының
арақашықтықтарымен олардың қозғалыс бағыттарына тең. M=f1 ab
Айналдырудағы тудыратын қос күшті табудың, биомеханикалық зерттеуде
мәні өте зор. Адам өзін қоршаған материалдық әлеммен үздіксіз байланыста
бола отырын оның әсер ететін күшін сезінеді, жердің тартылу күшін және
ауырлық күшін. Ауырлық күші-бұл дененің салмағы. Ауырлық күшінің бағыты
тұрақты, тік төмен қарай бағытталған. Дененің әр бөлігінің өзіндік салмағы
бар. Барлық дене бөліктерінің тең әсерлі ауырлық күштерінің, бір нүктеде
қиылысуы, дененің жалпы салмақ орталығы (Д.Ж.С.О) деп аталады. Дене
құлағында ауырлық, үдеу тудырады, шамамен 980 смсек2 (9,8 мсек2). Ауырлық
күші тек төмен қарай қозғалуға мүмкіндік береді (құлау, төмен қарай
сырғанау) көлбеу жазықтың бойымен қозғалмайды, (жүру, жүгіру, мұзда
сырғанау, қайықпен жүзу). Төмен қарай қозғалыста ауырлық күші "қозғаушы "
күш, жоғары қарай қозғалыста "тежеуші" күш, ал көлбеу жазықтықпен
қозғалыста "бейтарап" болады. Инерция бойынша дененің жоғары қарай
қозғалысы (мысалыға күш алып жылжу немесе ырғу) ауырлық күшінің әсерінен
тігінен жылдамдығы азаяды. Ауырлық күшінің әсерімен, дененің төмен қарай
қозғалысында, құлағанда, тереңдікке екіргенде тік (вертикальды) жылдамдық
артады. Адамның қимыл-әрекетінде ауырлық күші өте маңызды орын алады,
келісімді координаталық қозғалыстарда белгілі бір дене қалпын сақтау үшін
үнемі сезу мүшелерін тітіркендіріп тұрады (бұлшық ет және тері рецепторын,
вестибулярлы аппарат). Механикалық күш динамометрдің көмегімен өлшенеді.
Күштің өлшем бірлігі физикада 1г. Салмаққа әсер ететін және 1 смсек2 үдеу
беретін күш бір дина деп аталады.
6-лекция. Механиканың үш заңы.
1. Ньютонның 1-ші заңы. (инерция заңы). "Әрбір дене өзінің тыныштық
қалпын немесе бір қалыпты және түзу сызықты қозғалысын, сыртқы бір күш әсер
еткенше, өзгертпей сақтап тұра алады."
Яғни дене (+) немесе (-) үдеумен қозғалу үшін оған басқа бір дене әсер
етуі керек. Сыртқы бір күштің әсерінсіз өзінің тыныштық күйін және бір
қалыпты жылдамдықты v сақтау мүмкіндігін инерция деп атаймыз. Дененің
тыныштықты қалпын немесе түзу сызықты қозғалысын өзгертетін күшке
"қарсылығы" инерцияны көрсетеді.
Қозғалысты үдететін және тежейтін әрі бағытын өзгерте алатын қарама-
қарсы әсер етуші күшті инерциялық күш деп атайды.
Мысалыға: Ядроны лақтырғанда, лақтырушының алақанындағы қысымның
артуы, ядроның инерциялық күші болып табылады. Жүгіріп келіп тоқтағанда
немесе секіріп жерге түскенде дененщ инерциялық күші аяқтың тірек
нүктелері арқылы, топырақтағы қысымның артуына байланысты анықталады.
Дененің айналу инерциясы, жоғары төзімділік және ұшқан дененің
дәлдігін беру үшін қолданылады. Мысалыға: найза, диск лақтырғанда, иір
ойықты мылтықтан оқ атқаңда әр түрлі заттармен ойын көрсеткенде, байқауға
болады.
Дене айналғанда, жалпы дене қозғалысында инерцияның қисық сызықты
жолы, көлемі қозғалыстағы дененің салмағына, тікелей тәуелді орталыққа
тепкіш күш түрінде байқалады, жылдамдық ұзындығының квадраты және кілт
бұрылыс (яғни бұрылу) радиусына кері тәуелділігі
Орталыққа тепкіш күштердің инерциясының әсері былай түсіндіріледі,
1) Шарды лақтырғандағы басы мен тұтқасының арасындағы адамның
керілуі.
2) Қисық сызықты жолмен қозғалыстағы дененің бұрылысқа қарай
жантаюының қажеттілігі, жүгірушілерде, сырғанаушыларда, велосипедшілерде
т.б.
в) Айналма жолдың бір жиегінің биік болуының қажеттілігі
(бұрылыстардағы сыртқы рельстердің биіктігі)
Адамның қимыл әрекетінде инерция маңызды орын алады.
1) жүгіруде, жүзуде, ескек есу және т.б. лакоматорлы, үздіксіз
қозғалыстармен, бұлшық еттің соққы күштерінің аралықтарында байқалады.
2) Бұлшық ет күшінің соңғы соққыларында мысалыға: биіктен және
ұзындыққа секіруде байқауға болады. Инерция бойынша қозғалысты ақылды
басқаруда, адам өзінің тірек қимыл аппаратын өнерлі де үнемді пайдаланады,
бұлшық еттермен жүйке аралықтарын кезегімен дем алдырып отырады т.б.
Ньютонның 2-ші заңы. Денеге әсер еткен күшпен оның қозғалысының
өзгеруінің арасындағы сандық байланысты шықпайды. Осы заңға сүйене отырып
қозғалыстың өзгеруі немесе үдеудің, әсер еткен күшке тура пропорциональды
және дененің салмағына кері пропорционалды. Бұл күштің әсер ету бағытымен
туындайды.
Бұдан қорытындылайтынымыз, дененің салмағы m аз болған сайын F оған
берілген күш а үдеуді көбейте түседі. Мысалы: әртүрлі ядроны бір
лақтырушының лақтырған кезінде ең жақсы үдеу және жақсы көрсеткіш, салмағы
аз ядроны лақтырған кезде болады.
Динамиканың екінші заңына сүйене отырып. Дененің салмағы мен үдеуі
белгілі болған жағдайда оған әсер еткен күштің көлемін анықтауға болады:
F=m • а болмаса m анықтаймыз. Дененің инерттілігі салмақтың өлшем бірлігі.
Бұдан басқа салмақ, дененің гравитациялық қасиеттерінің өлшем бірлігі болып
табылады. Тәжірибенің көрсетуіне қарағанда, дененің жерге тартылу күші,
салмағы өскен сайын арта түседі. Дененің салмағының өте дәл анықталуы оның
ауырлығына байланысты немесе жер кіндігіне тартылу күшіне қарай, болмаса
кг, граммен анықталады. Белгілі бір уақыт ішінде әсер еткен күштің
қорытындысын анықтау керек болған жағдайда, күш импульсын пайдаланғанымыз
тиімдірек болады және қозғалыс жиынтығын Ньютонның 2-ші заңымен шығара
аламыз. Күш импульсы белгілі бір уақыт аралығында әсер еткен күштің әрекеті
оның өлшем бірлігі, күштің белгілі бір уақыт аралығында әсер еткен уақыттың
көбейтіндісіне тең (F,t) қозғалыс санының көбеюі бүл импульс күшінің
әсерінің қорытындысы. Оның өлшем бірлііі салмақты жылдамдыққа көбейткенге
тең.(m*v) Қысқа мерзімде әсер еткен күштің әрекетінің арқасында, мысалы
ұрған кезде қозғалыстағы дененің салмағын өлшеуге болады, оның бастапқы
және соңғы жылдамдығы кезінде (v1, v2) mv2-mv1 айырмасы белгілі бір уақыт
аралығында әсер еткен күштің қозғалыс жиынтығын анықтайды.
Ньютонның 2-ші заңына сүйене отырып мына анықтаманы қорытындылауға
болады. Қозғалыс жиынтығының өзгеруі әсер еткен күштің импульсына тең
болады.
Ньютонның 3-ші заңы анықтағанындай А денесінің Б денесіне әсер еткен
әрекеті, Б денесінің А денесіне қарсы әрекетін тудырады. Бұл заң былай
айтылады. Әрбір әсер еткен күшке тең және қарама-қарсы күш әсер етеді,
немесе екі дененің бір-біріне әсер еткен күшіне әр уақытта сол күшке тең
және қарама-қарсы бағытта бір түзу бойындағы басқа күш әсер етеді.
Кеңістіктегі дененің қозғалысы бұл сол денелердің бір-біріне қарама-
қарсы әрекетінің арқасындағы қозғалыс. Табиғаттағы механикалық қарама-қарсы
әрекеттің негізгі түрі-бұл дененің бір-біріне тартылуы және бір-бірінен
тебілуі, осы әрекеттің арқасында дене бір-біріне жақындай түседі немесе бір-
бірінен алыстайды.
Адам қозғалысының негізгі әдістері, сол адамның басқа денелерді
орнынан қозғағанының өзі, тартылыс және тебілуі болып табылады.
Әрекетке түскен 2-дененің де салмағы бірдей болса онда олардың үдеуі
(а), жылдамдығы (v) және кинематикалық энергияның қоры бірдей
болады - бірінші дененің қозғалысы, екінші дененің қозғалысына ұқсас
болады. Әрекетке түскен 2-дененің салмағы әр түрлі болса: үдеу (а),
жылдамдық (v) кинематикалық энергияның қоры механиканың 2-ші заңына
байланысты салмағы аз денеде үлкен болады, әрекетке түскен денелердің
салмақ үлкендігіне, дене шынықтыру кезінде үлкен мән беріледі. Мысалы: дене
шынықтыру жасайтын снарядтың салмағы адам денесінің салмағынан көп аз
болса, онда адам снарядты өзіне тартады немесе өзінен итереді сөйтіп оны
қозғалысқа келтіреді. (Бұл жерде тек штангистің әрекеті ғана есепке
алынбайды, өйтекені штанганың салмағы адам салмағынан көп болуы мүмкін) 100
м жүгіру жылдамдығы осы арақашықтықтағы жүзушінің жылдамдығынан 5 есе көп.
Бұның негізгі ерекшелігі, жүгіруші жер бетінен итеріледі немесе өте
үлкен жер шары салмағынан итеріледі, ал жүзуші болса өз қол-аяғының қимылы
кезінде әсер еткен аз ғана су салмағының көлеміне түсірген қысымының
арқасында қозғалысқа түседі (судың аққыштығына байланысты, ол жер бетімен
нашар байланысқан).
Тәжірибе жүзінде белгілі болғандай жүзу кезіндегі бұрылыстар
көрсеткіштерді жақсартуға көп септігін тигізетін көрінеді. Гимнастикалық
снарядты өте ауыр салмақты етіп жасайды (керме), қабырғаға қысып берік
қылып бектеді (сатылар) гимнастикалық қабырғаларға, болмаса еден бетіне
бекітеді.
Механикалық заңдар тұрғысынан қарағанда қозғалысқа түскен дененің
салмағының аз болғаны тиімдірек, ал осы қозғалыстағы денеге әрекет ететін
қозғалысқа түспейтін дененің салмағының көп болғаны дұрыс. Сондықтан да
жүгірушіге (әсіресе алыс қашықтыққа жүгіретіндіктерге) және секірушіге
(әсіресе биіктіктен) дене салмағының аз болғаны дұрыс, ал лақтырғышқа
(әсіресе ядро лақтырушыға)-дене салмағының үлкен болғаны дұрыс. Осының
әсерінен көптеген спорт түрлерінде күресте, бокста, ауыр атлетиктер салмақ
дәрежесіне қарай топ-топқа бөлінеді.
Ньютонның 3-ші заңының тағы бір көрінісіне көңіл аударғанымыз дұрыс,
бұл тірек реакциясы деген атау алды. Дене тіректі сығымдаған кезде, оның
езілуіне (деформация) әсер етеді. Бұл жағдай да қарама-қарсы күш,
серпімділік күші, дененің езілуін тоқтатуға тырысатын күш туындайды. Тірек
реакдиясының күшімен, күштер қысымы бір-біріне тең болғанда, дене тірекке
әсер етуін тоқтатады: немесе механика тұрғысынан қарағанда тік тұрған адам
(болмаса кольцоға ілініп тұрған адам) бұл адам денесінің тірек реакциясының
күші, денесінің салмақ күшінің тепе-теңдігі болып табылады. Адам
денесіндегі қозғалыс аппаратының жұмысына, тірек реакциясының, адам
қозғалысының сүйектеріне, салмақ күшінің әрекетіне және бұлшық еттің
тартылуына әсері ете мол. Денелердің бір-біріне жанасуы кезінде, езілуден
пайда болған серпімділік күшінен бөлек үйкеліс күші пайда болады.
Үйкеліс күші, үйкеліске түскен денелердің бір-біріне тәуелді
қозғалыста кедергі жасайды немесе осы қозғалыстың туындауына кедергі
жасайды. Жер бетінде барлық қозғалыс үйкеліс күші арқылы пайда болады:
лақтырған диск ауа қысымының қарсылығына тап болады. Жүзуші судың
қарсылығын сезінеді. Велосипед дөңгелегінің білігі подшипник үйкелісіне тап
болады. Көптеген жағдайда қозғалыстың өзі үйкеліс күшінің арқасында ғана
жүре алады. Үйкеліс күшінің арқасында адам аяғымен жерден өзін-өзі итереді.
Егер үйкеліс күші болмаса адам аяғы сырғанап кете берер еді, ал адам денесі
үдемелі қозғалысқа түспес еді.
Локомацияның басқа түрлерінде де, үйкеліс күшінің ролі осындай.
Мысалы: жүгіру кезінде, секіргенде, шаңғы және конькимен қозғалысқа түскен
кезде, жүзгенде, үйкеліс күші, велосипед дөңгелегінің жолға төселген затпен
байланысына себепші болады. Үлкен жылдамдықтағы қозғалысқа түскен кезде,
және биік беткейге шыққан кезде де, үйкеліс күшінің атқарар ролі өте зор.
Үйкеліс күшінің пайда болуына қолайлы жағдай туғызу үшін, аяққа
жақсы тірек табу мақсатымен жеңіл атлеттер жер бетінен жақсы итерілуіне
ыңғайлы арнайы аяқ киімді қолданады.
Жүгіруге арналған аяқ киімді, тікенекті аяқ киім альпинистер тауға
шыққанда аяқтарына жақсы тірек үйкеліс күші пайда болуы үшін арнайы
табандары кедір-бұдырлы пластикаға бектіліген, ал тау басындағы мұз бетімен
өрмелеу үшін арнайы темірден істелген үшкір темір тікенекті аяқ киімдер
пайдаланылады
Үйкеліс күші, қарсыласу ортасының қозғалысын түсіндіреді. Ортаның
қарсыласу күші көлемі жағынан ортаға қатынасты қозғалыстың жылдамдығының
(v2) квадратына тәуелді және қозғалыстар дененің өлшем бірлігінен
көлеміне, орталық тығыздығына байланысты (былайша айтқанда маңдай алдының
жалпақтығына және формасының сүйірлігіне қарайды). Орталық қарсыласу күші,
жылдамдықтың фатына пропорционалды өседі. Егер v жылдамдықты 2 есеге
көбейтсе қарсыласу төрт есеге көбейеді. Ортаның қарсыласу күші,
әрқашанда қозғалысқа қарама-қарсы бағытталған және сондықтанда
ортаның қарсыласу күші спорт жаттығулары кезінде спортшының
көрсеткіші, жылдамдыққа байланысты болған кезде маңдай алды жазықтықтың
кедергісін азайту арқылы жете алады. Маңдай алды жазықтықтың кішірейуін
және сүйір формалы болуын қалайды.
Ортаның қарсыласу күші оның формасына тәуелді (қозғалыс оңнан солға
қарай) Маңдай алды жазықтық а,б,в,г,д денелерінде бірдей, ал сандар
ортаның қарсыласу күшін анықтайды.
Жұмыс және энергия. Рычаг сияқты қарапайым машиналарда, уақытта
қозғалыспен күш аралығында белгілі бір байланыс
жүріп өткен жолмен, күштің көбейтіндісі әрқашанда екі нүктеге әсер
еткен күштерге тең болады, егер қозғалыс үдеусіз және күштердің бағыты,
қозғалыстың бағытымен бір бағытта болса, бұл анықтама механиканың "алтын
заңды" тәртібі болып табылады, яғни күштен ұтқанымен жүріп өткен
жолдан ұтыласың.
Сонымен осындай қарапайым машинаның әрекеті былайша түсіндірілуі
мүмкін. Қозғаушы күштер, осы күштердің әсерінен жүріп өткен жолға
көбейтіндісі болып табылады.
Жұмыс-бұл қозғалыс кезінде кедергіні жеңе білу. Теханикада А дененің
орын ауыстыруымен және күшке байланысты. Механикалық жұмыс дегеніміз бұл
жүріп өткен жолмен күштің көбейтіндісіне тең деп есептелінеді, егер әсер
еткен күшпен жүретін жолының бағыты бір бағыгга болса. Жалпы жағдайда
күштің қозғалыс бағыты қандай да бір бұрыш арқылы әсер ететін болса онда
жұмыс А тең болады.
Жұмыс дегеніміз бұл, әсер еткен күштің күштілігіне және оның жүріп
өткен жолына, бағытына тәуелді. Мысалы: механиканың көзқарасы бойынша
түрнекке асылып тұрған гимнаст ешқандай жұмыс істемейді. Бұл жағдайда жұмыс
деген түсінік механикада және физиологияда әр түрлі болады. Физиологияның
көзқарасы бойынша (В) "статикалық жұмыстың" өзі, негізгі жұмыс болып
табылады. Бұл жұмыс бұлшық еттің керілген кездегі серпінділігімен (немесе
қарама-қарсы әсер еткен күштің көлемінің f оның қанша уақыт бойы ілініп
тұрғаны) уақытының көбейтіндісіне тең:
B=f x t
Динамикалық жұмыс-грам сантиметрмен немесе эрг-мен, және килограмм
метрмен (кгм) өлшенеді.
Энергия-жұмыс істей алу мүмкіндігі энергия деп аталады. Механикалық
энергия екі формаға бөлінеді. 1). Потенциалдық (қалыптағы энергия); 2).
Кинетикалық (қозғалыс энергиясы).
А. Потенциалдық энергия. Ауырлық күшіне қарсы әрекет ете отырып Р
салмақтағы денені белгілі бір һ биіктігіне көтеру арқылы жұмыс істеуге
болады: А=РҺ көтерілген дене жерге қүлауға асығады. Құлап келе жатқан
денеде ауырлық күшінің арқасында А=РҺ жұмысын атқарады немесе жерден
көтерілген денеде жұмыс істей алады, немесе оның бойында энергия бар деген
сөз.
Дененің мұндай энергияға ие болу себебі ол жер кіндігінен анағұрлым
биік орналасқан сондықтанда бұл жұмыс қалыпты энергия ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Адамның қимыл аппараты бұл, өзін-өзі басқаратын механизм 600-дей
бұлшық еттен, 200-дей сүйектен, жүзден астам сіңірлерден тұрады. Бұл сандар
шамамен алынған, себебі кейбір сүйектер (мысалыға омыртқа жотасының
сүйектері, көкірек сүйектері т.б.) бір-бірімен байланысып, ол кейбір бұлшық
еттердің бірнеше бастары бар (мысалыға жауырынның екі басты бұлшық еті,
санның төртбасты бұлшық еті) немесе көптеген тармаққа бөлінеді (дельта
тәрізді, көкіректің үлкен, іштің тік бұлшық еті, жауырынның жалпақ бұлшық
еті т.б.). Адамның қозғалысты басқаруы, адам миының күрделілігімен
салыстырмалы, табиғаттың берген керемет сыйы. Миды зерттеу оның
элементтерінен (нейрон) басталады, сол сияқты биомеханикада алдымен
қозғалыс аппаратын, қозғаушы элементтерден бастап зерттейді.
Қозғалыс аппараты дене бөліктерінен тұрады. Бөлім көршілес орналасқан
екі буынның арасындағы дене бөлігінен мысалыға: саусақ, қар, білек т.б.
тұрады.
Адамның дене салмағының геометриясы
Салмақ геометриясы дегеніміз, дененің жалпы салмағын, дене
бөліктеріне және ішкі құрылыстарына бөлу (мысалыға: бастың, қардың,
білектің т.б. салмақтары).
Бұл жағдайды, туристер жолға шыққанда (арқалаған ауыр жүгі бар) орта
және үлкен жастағы адамдармен жаттығу жасарда ескеріп отыру керек.
Жасы ұлғайған сайық, буын қапшығындағы сұйықтықтың бөлінуі төмендейді.
Осыған байланысты сүйектердегі үйкеліс күшінің арту қауіпі бар.
Бұлшық ет механикасы
Бұлшық еттер қимыл қызметтерін атқарып, адам денесіндегі механикалық
энергияның негізгі көзі болып саналады.
Дененің сыртқы орталықта қимылдауы, оған бейімделуі, бір-бірімен
қарым-қатынас жасауы да осы бұлшық еттердің жұмысының нәтижесінде
организмде бірнеше күрделі өзгерістер (жылу бөлінуі, қан құрамының өзгеруі
т.б) пайда болады.
Бұлшық ет жұмысы (жиырылуы, босаңсуы, қатаюы т.б) жүйке жүйесімен
реттеліп отырады. Егер бұлшық еттер жиырылған кезде, дене не оның бір
мүшесі бір орнынан екінші орынға қозғалса, оны динамикалық, ал егер
қозғалмаса (қатайып орнында қалса) статикалық жұмыс деп аталады.
Бұлшық еттің жұмысы жиырылу қасиетіне байланысты болып келеді. Олар
жиырылған кезде ет талшықтары қысқарумен қатар жуандайды.
Гук заңы бойынша, бұлшық ет созылуы, созушы күштің көлеміне
байланысты емес. Бұлшық еттің қаттылығы және беріктігі. Бұлшық еттің
қаттылығы - бұл бұлшық етке түскен күшке қарама қарсы түру мүмкіндігі,
қаттылық коэффеценті:
Бұлшық ет беріктігі, созушы күштің үзу, мүмкіндігінің көлемі арқылы
анықталады. Еттер атқаратын қызметіне қарай (бір уақытта бірыңғай қызмет
атқаратын еттер) синергистер, (бір-біріне қарама қарсы жұмыс атқаратын
еттер) онтогонистер, (бір қалыпта қатайтып ұстайтын еттер) фиксаторлар,
деп үшке бөлінеді.
Адам денесінің биомеханикасын зерттеу, дененің салмақ орталығын,
тірек ауданын, дененің тұрақтылығын және түрлі қозғалыстарда дененің тепе
теңдігін сақтау заңдылықтарын анықтаудан басталады.
Салмақ (т)-бұл денедегі немесе бөліктеріндегі заттардың жиынтығы
(кг). Салмақ артқан сайын, дене мығым болады. Ондай дененің тыныштығын
бұзу, немесе оның қозғалысын өзгерту қиындау болады.
Дененің гравитациялық қасиетін салмақпен анықтайды, дене салмағы
(Ньютонда) P=mg. g=9,8Mcек2 еркін құлаған дененің шапшаңдығы. Денені
қозғалысқа келтіретін барлық күштердің түзуі, бір нүктеде қиылысса оны
дененің салмақ орталығы деп атаймыз. Гравитация жазықтығында (ауырлық күші
әсер еткенде) салмақ орталығы, ауырлық орталығымен теңеседі. Дене
бөліктеріндегі, барлық ауырлық күштерінің бір нүктеге бағытталуы, ауырлық
орталығы деп аталады. Дене бөліктеріндегі салмақ орталықтарын жеке-жеке
анықтау арқылы, дененің жалпы салмақ орталығы анықтауымызға болады. Бұл
дененің кеңістікте әрқилы қимыл-әрекет жасауына байланысты, дененің салмақ
орталықтарының орны да ауысуы мүмкін (секіру, жүгіру, айналу т.б.). Адамның
денесі шамамен 70 бөліктен тұрады. Салмақ геометриясын анықтау үшін оның
бәрін толық қамту қажет емес. Біз осының 15-бөлігін алып қарасақ жетеді.
Жеке-жеке дене мүшелері бас 6,9%, тұлғаның жоғарғы бөлігі 15,9 %, Қар 2,7%
тұлғаның ортаңғы бөлігі 16,3%, білек 1,6%, тұлғаның төменгі бөлігі 11,2%,
алақан (қол басы) 0,6% сан 14,2%, балтыр 4,3% аяқ басы 1,4%. Бұл
сандар зерттелген көп адамдардан алынған орташа көрсеткіш. Жеке
бір адамның геометриялық салмағын анықтау үшін, алдымен оның бойының
ұзындығымен, салмақ ауырлығын аламыз.
Рычаг және маятник тәрізді дене бөліктері.
Денедегі биомеханикалық бөліктердің, рычаг немесе маятник тәрізді
өзіндік қасиеттері бар.
Қозғалыс кибирнетикасы. Көптеген бұлшық еттердің, бұлшық ет топтарының
қозғалысы басқа да, бөліктердің өзараүйлесуі, үйлесімді жұмыс істеуі өте
күрделі міндет болып табылады. Тірі организмдерде мұндай үйлесімділікті
басқару жөннідегі ғылым-кибирнетика заңы, оның принциптері бойынша іске
асырылады. Кибирнетика атасы деп аталатын Н.Винерге дейін қозғалысты
басқару жөніндегі ғылымның негізгі принциптерін қалыптастырған совет
ғалымы НА.Бернштейн болатын.
Биомеханикалық жүйеге мыналар жатады. Орталық жүйке жүйесі жүйкенің
өткізгіш жолдары, сүйек және оны өзара байланыстырушы аппарат, бұлшық ет
жүйесі. Сонымен биомеханикалық жүйе дегеніміз басқарылатын жүйеге жатады.
Ал кибернетика тұрғысынан қарастырғанда, басқарылатын жүйе дегеніміздің
өзінің мынадай тетіктері болады. Шарт: басқарушы аппарат, іске асырушы
ақпарат және жеткізуші каналдар.
Қозғалыс шеберлігі - дегеніміз организмдегі ерекшеліктер жиынтығының
шексіз қасиеті және организмнің бүкіл жүйесінің мүмкіндігі.
Қозғалыс шеберлігі - 1) адамның физикалық қасиеттерінің дамуына-
күшіне, қимыл негізіне, төзімділікке, жылдамдыққа байланысты болады. 2)
Адам ағзасының қуат, энергия мүмкіндігіне тәуелділігі.
Қозғалыс дегеніміз - барлық тірі денеге тән табиғи қажеттілік және
адамның жұмыс қабілетін көтеретін және өмірін ұзартатын аса маңызды шарт.
Сүйек пен буындардың механикалық қасиеті
Сүйектің механикалық қасиеті олардың атқаратын әртүрлі қызметі арқылы
анықталады: қозғалыстан басқа олар қорғау және тірек қызметін атқарады. Бас
сүйегі, көкірек клеткасы және жамбас, ішкі мүшелерді қорғап тұрады. Тірек
қызметін атқаратындар аяқ, қол және омыртқа жотасы. Аяқ қол сүйектері ұзын
жұмыр болып келеді, сүйектердің қуыс болып келуі көп салмаққа төзімділікті
арттырып, сонымен қатар өзінің салмағын 2,25 есе төмендетеді. Сүйекке әсер
ететін механикалық әсердің 4 түрі бар: созылу, бүгілу, майысу және
ширатылу.
Сүйектің тігінен созылу күші 150кмм шыдап береді. Кірпішті ұнтақтау
қысымынан 30 есе артық. Демек сүйектің беріктігімен созылғыштығы еменненде
жоғары, шойынмен пара-пар деуге болады.
Бүгілудегі сүйектің беріктігі одан да жоғары. Ең ірі сүйек ортан
жілік 27 адамның салмағына шыдап береді, ең жоғары күші 12000 Н(1,2т) күш
ортан жілікті сындыра алмайды.
Қозғалыс кезінде сүйек созылып, бүгіліп, майысып қана қоймай және
ширатылады. Мысалыға жүру кезінде сүйектің ширатылу күші 154м. Ортан
жілікті сындыру үшін, ширатылу күші 30-140 Н-м жету керек.
Ойыншыларда механикалық ауырлыққа төзімділік өте жоғары, ойткені
күнделікті жаттығуда сүйектің жұмыс істеуіне байланысты, гипертрофия
жүреді. Штангі көтеретіндерде, омыртқа жотасы және аяқ сүйектері
жуандайды т.б. Буындардың механикалық қасиеті, олардың құрлысына
байланысты.Буын беті буын қапшығында сақталып тұрған синовиялды
сұйықтықпен ылғалданып тұрады. Сұйықтық буындардағы үйкеліс коэффициентін
20 есе азайтып тұрады.
Шындығында буынға әсер етуші күштің көлемі үлкен және ол қимыл-
қозғалыстың түріне байланысты. Жоғары қысымда буын сіңірлері суланбай
сүйектерге олардың механикалық үйкелу қауіпі төнеді. Бастың салмақ орталығы
шүйде сүйегінен атлант омыртқасының арасындағы екі буын беттерінің сәл
алдында жатады. Дененің салмақ орталығы, адамның дене ерекшіліктеріне,
мүсіндік сымбаттарына, жыныстық және жас ерекшеліктеріне байланысты өзгеріп
отырад. Әйелдерде салмақ орталығы, ер кісілерге қарағанда төмен, ол
денедегі салмақ орталығы жас өспірімдерде, ересектерге қарағанда жоғары
орналасады сондай-ақ ауыр атлеттерде (штангистирде) гимнастгарға қарағанда
салмақ орталықтары төмен жатады. Салмақ орталығы неғұрлым төмен болса,
coғұрлым дене тұрақты болады. Жас өспірімдермен бойы ұзын адамдарда салмақ
орталығы жоғары орналасады демек дененің төзімділігі төмен.
-лекция. Биомеханикалық тест және оқытушының бағалауы
Ағылшын тілінен аударғанда test-"бaйқay", сынау деген мағына береді.
Биомеханикада тест дегеніміз адамның техникалық тактикалық дәстүрлерінің
деңгейін қосымша сынақтан өткізіп байқау, деген сөз.
Былайша айтқанда тест-бұл қосымша өлшем. Екі жағдайда тесті, өлшеммен
ауыстыра аламыз:
1. Бақылауға алынған денеден, тікілей өлшем алуға қол жеткізе алмаған
жағдайда.
2. Бақылауға алынған жағдай, толық ашық болмаған кезде. Мысалы: Күрес
үстіндегі балуанның бұлшық еттерінің жұмысын дәл күрес үстінде өлшей
алмайтынымыз. Сондықтанда тәжірибе немесе жаттығу кезіңдегі өлшем
бірліктерін пайдаланамыз.
Тестті қортындылап оқытушы пайдалана алу үшін оны өзінің тәжірбиелік
жағдайына яғни оқытушы өзінің бағасына сүйеніп дұрыс баға қояды. Бұл үшін
оқытушының бағасын көрсететін әртүрлі арнайы таблицалар жасалған.
Тесттің сапасы
Тесттің дәлдігі, өлшем бірліктің дәлдігінен басқаша бағаланады. олшем
дәлдігін тексерген кезде оның өте дәл әдісімен алынған баспа өлшемінің
қортындысымен салыстырады. Көп жағдайда тесті тексергенде өте дәл алынған
басқа тестің қортындысымен тексеру мүмкіндігі болмайды. Сондықтанда тесттің
қортындысын тексермейді оның сапасын тексереді. Бұл тексеруді тест
басталмай тұрып бастау керек тестің сапасы оның жариялылығымен
сенімділігіне тәуелді.
Жариялылық бізге бақылауға түскен денені бағалаған кезде тесттің
қаншамалықты керек екендігі түсіңдірледі. Мысалы: Қозғалыстың бір
ерекшелігін және оның техникалық дайындығын тексергенде. Жариялылықты кейде
келелілік деп те атайды (ағылшын тілінде Valiol- әрекеттесу күші бар
дегенді білдіреді.
Мүгедек - әрекетсіз, әрекет жасай алмайтын дене. Жариялылықты былай
бөлуге болады мағыналы (ойлы) және империкалық (өлшем, тексеру арқылы
анықтайды). Мағыналы жариялылықты жүйелі ой арқылы, әркімнің мүмкіндігіне
қарап баға беру арқылы анықтаймыз. Мысалы: биіктікке секіру-жариялы
көрсеткіш өйткені гимнастық техникалық шеберлігін бақылау арқылы біле
аламыз, ал көздің түсі-жариялы емес. Көп жағдайда жариялылық коэфициентін
анықтауға негізделген, эмперикалық жариялылықтың істерін анықтау қажет
болады.
Жариялылық коэффициенті - бұл тест қортындысымен жариялылық өлшем
критериінің арасындығы кореляция коэффициенті; жариялық критериі дегеніміз:
1. Спорт жарыстарында көрсеткен көрсеткіштердің қортындысы.
2. Спорттағы машықтану деңгейі.
3. Теске түскен сапаның қортынды бағасы.
Биомеханикалық бақылау кезінде тек жоғарғы жариялылығы бар тестерді
пайдаланған жөн. Көркем гимнастикада биомеханикалық бақылаудан мысал
келтірейін. Ойыншылар шпагатқа секіру жаттығуын жасаған кезде секіру сапасы
бақылау бойынша бағаланып, биомеханикалық мінездемесін өлшейді: тебілу
күші, тірек және ұшу фазасының ұзақтығы. Ойыншының итерілу күші неғұрлым
жоғары болса, секіру сапасыда соғұрлым жоғары болады.
Жариялау коэффициентінің көрсеткіші 0,70 тең. Теорияда мұндай
жариялылық тесті қанағаттанарлыққа бағаланады. Егер жариялылық
коэффициенті 0,85-ке тең немесе жоғарғы болса, өте жақсы деп есептейді.
Тесттің сенімділігі-бұл белгілі бір топ адамдардың, белгілі қалыптағы
жағдайы берілсе оны бірнеше рет қайталап тесттен өткізгенде
көрсеткіштерінің бірдей шығуы.
- өте жақсы коэффициент көрсеткіші 0,95 немесе одан
жоғарғы.
- жақсы 0,90 гп 0,95
- Қанағаттанарлық 0,80 гп 0,95
Педагогикалық бағалау.
Педагогикалық бағалау - бұл тестің қорытындысы тестің бағасын
қорытындылауда, педагогикалық бағалау қажет себебі, биомеханикалық бақылау
жүргізу үшін адамның жынысына және жасына, денсаулығына, ауаның
температурасы және де басқа жағдайлардың көрсеткіштері әсер етеді.
Педагогикалық бағалау шкаласын жасау-көп жұмысты қажет етеді. 10-18
жастағы жас өспірімдерді тестпен бағалау үшін, әрбір сегіз жас аралығындағы
топтардан 100-200 адамнан алынады. Осы топтардың әрқайсысы жаттығуды
кемінде екі рет жасап шығуы керек, бұл көп уақыт және көп жұмыс талап
етеді.
Қозғалысы сапасының тесті
Қозғалыс жасының белгілеу теориясы - дененің табиғи қимыл - әрекет
жасау көрсеткішінің қалыптасуы биологиялық хроногиялық жасына қарай баға
беріледі.
Қозғалыс жылдамдығы және қозғалыс қасиеті балалармен жасөспірімдерде
биологиялық жасына және оның (көрсеткішінің) өсуіне байланысты.
Шапшаңдық мүмкіндігі биологиялық жасының кері байланысы.
Күш және төзімділік тікелей байланысты. Бұлардың өсу және даму
кезеңі, қозғалыс қасиеті мен биологиялық жасты бейімделу ортасы және тұқым
қалаушылықтың біртұтастығында жасөспірім жасынан өткен соң бұл байланыс
нашарлап, таңдау мінезі пайда болады.
Дене құрылысының ерекше белгілерімен байланысты, астениялық белгісі
бар қыздар-бұлшық ет және көкірек клеткасы тесік болуына байланысты күш,
жылдамдық және төзімділігі өте төмен болады. Болжау негізінен,
тұқымқуалаушылыққа сүйенеді: баланың дене құрылысының ерекшелігі (көкірек
клеткасы тесік және бұлшықетті дененің түрі) Оларда есею 2-3 жыл ерте
басталды. Бұл үшін жасартатын спорттың түрін таңдау қажет сырғанау, жүзу,
гимнастика 5-6 жыл, осыдан кейін жасын нақты анықтауға болады. Физикалық
дене жаттығуы есеюді баяулатады. Балалардың бойының өсуі генетикалық
кестедегідей. Бұл бойдың ұзындығы (дефинетивті формула бойынша
анықтауға көмектеседі) бір жылдық зерттеудің мәндеріне сүйене отырып
анықталады.
Бастапқы қадам ұзындықты сақтай алмауы мүмкін, ал біраз уақыт
шамасынан кейін жылдамдықты төмендетуіне тура келеді.
Адам төзімді болған сайын, ұзақ уақытқа дейін ммайды. Енді жылдамдық
орнына арақашықтықтың ұзақтығын алып, одан осы ара қашықтықты қанша уақытта
ететінін байқаймыз. Бұл тест спорттың цикликалық түріндегі сияқты жарыс
жаттығуларына ұқсас.
Тесттің бұдан басқа түрлеріде бар. Мысалы: жаттығудың ұзақтығы
шектеледі де, сол уақыт аралығында қанша жол жүретінін есептейміз.
Осы тесттің бізге белгілі бірнеше түрі бар: 60 минуттық жүгіру тесті,
7 минуттық ескекшілер тесті, Купердің әртүрлі тесті (жүгіру, жүзу және
т.б.).
Қозғалыс тапсырмасының қайтымдылық ережесі бойынша төзімділік
тесттінің бұл үш түрі де бір-біріне эквивалентгі, өйткені осы тесттің
біреуінде төзімділік көрсеткен адамдар, тесттің басқа түрлерінде жақсы
көрсеткіштерге қол жеткізеді.
Күш сапасын тест бойынша тексеру статикалық жаттығуларда немесе бұлшық
еттердің топтық және аймақтық қызметі орындалатын жалпы жетілдіру
жаттығуларында жүзеге асырылады. Адамның көрсеткен күші оның қалпына,
буындарының орналасу бұрышына байланысты.
Жалпылама қабылданған күш сапасын тестке салып тексерудің ерекше бір
түрі кермеге тартылу болып табылады. Бірақта биік орналасқан кермеге екінің
бірі тартыла алмайды. Сондықтанда төмен орналасқан кермеден тест алған
тиімдірек, өйткені бұнда адам көп рет тартыла алады. Осындай мақсат үшін
екі қолды жерге тіреп өзін-өзі көтеру әдісінде алуға болады және басқада
жалпыға бірдей жаттығуларды пайдаланса болады.
Өзін-өзі тексеруге берілген тапсырма.
Таблицадағы цифрларға дәлме-дәл келетін график алыңыз;
Жылдамдық сапасын тексеру тесті, үш түрге бөлінеді. Тест кезінде
мыналарға қол жеткізуі керек.
1) Қозғалыс реакциясының ең аздаған латенттік уақыты, былайша
айтқанда дыбыстық және жарықтық белгінің (стимул) арасындағы уақытпен
өлшенген арақашықтық және қозалыс әрекетінің басталуы.
2) Жекелеген қозғалыстың ең жоғарғы жылдамдығы (аяқпен, қолмен және
т.с.с.)
3) Цикликалық қозғалыстың ең жоғарғы екпіні (мысалы: боксшының
жұдырықтауы) немесе қозғалыстың ең жоғарғы жылдамдығы (мысалы жақын
ара қашықтыққа жүгіру).
Әр топта көптеген тест түрлері бар. Соның қайсы бірін таңдап аламыз?
Бір топтың ішінен алынған тест қорытындысы бір-бірімен тығыз байланыста
болмайды. Мысалы: одан старт берушінің белгісін кешігіп байқауы мүмкін,
бірақ қашықтық бойында өте жоғары жылдамдық көрсете алады.
Ал келесі бір адамда жекелеген қозғалыс түрлері жылдам болғанымен
жалпы жүгіргенде өте төменгі жылдамдық көрсетеді. Енді бір адам қолдың
жекелеген жылдамдығының жоғарғы жылдамдығын көрсетсе, сол адам аяқпен де,
өзінің басқа қатарларына қарағанда жоғарғы жылдамдық көрсете алады.
Осы айтылғандардан қорытындылайтынымыз жылдамдық сапасын тестілеп
анықтау кезінде үш өлшемнін көрсеткіштерін (әр топтан бір-бірден) алғанымыз
жеткілікті болады.
Жылдамдық - күш сапасын тест бойынша анықтау
Тест бойынша жылдамдықты анықтау күшімен қатар, жылдамдықты анықтай
алатын жаттығулар арқылы орындалады. Бұл үшін бұрыштан қолданылып жүрген
әдісіміз биіктікке секіру және бір орыннан ұзындыққа секіру. Жылдамдық -
күш сапасын анықтаудың ең қарапайым түрі тік бір орыннан жоғары секіру
биіктігінің өзі орасан зор пайда келтіреді.
Осы әдіс бойынша, туа бітті талантты жақын қашықтыққа жүгірушіні және
ұзақ қашықтыққа жүзетін жүзгіштерді анықтауға болады дейді. 41 см және одан
төмен биіктікке секіретін жүзгіш ер кісілерді ол, ұзақ қашықтыққа жүзуге
дайындалуға ақыл қосады. Ал 55 см жоғары секіретіндерді — жақын қашықтыққа
(спринт) жүзуге болады дейді.
Секірудің, жұлқына орындалатын жаттығудың жылдамдық - күш сапасын
тереңдеп зерттеу үшін оны диномограммага (грек тілінде dynamis - күш, әсер
еткен күштің уақыт аралығындағы өзгеруінің графигін - диномограмма дейді)
тіркеп, күш градиентін өлшеп шығарады. Күш градиенті диномограмманың әр
бөлігінде бірдей емес әр түрлі болады. әдетте қозғалыстың басында ол үлкен,
ал соңына қарай аз болады.
Сондықтанда жылдамдық - күш индексін есептеп шығарамыз - бұл жұмсалған
күштің ең жоғарғы және төменгі көрсеткіштерінің айырмасын, уақыт
интервалының көлеміне, осы өзгерістің өткен уақытына бөлгенге тең.
Жылдамдық - күш дайындығы жоғары болған сайын, соғұрлым жылдамдық -
күш индексі жоғары бола түседі, өйткені үлкен күшке азғана уақыт ішінде қол
жеткізуге болады. Көптеген жаттығуларды жасаған кезде дененің салмақ күшін
жеңуге тура келеді. Бұл жағдайда жылдамдық - күш сапасының жоғарғы
информатикалық көрсеткіші — жылдамдық - күш индексі емес, реактивтік
коэффициент болып табылады.
Жылдамдық - күш индексінің, дене салмағына бөлінгені -реактивтік
коэффициент деп аталады реактивтік коэффициентті есептеу үшін
динамограммалық дайындық үлгісі көрсетілген.
Дене иілгіштігін тест бойынша анықтауға дененің әр бөліктерінің
арасындағы бұрыштарды өлшеу арқылы қол жеткіземіз. Бұрышты гониометрмен
(бұрыш өлшегіш) өлшейміз. Дене иілгіштігін өлшеудің басқада әдістері бар.
Сапалы қозғалыстың ішінде дене иілгіштігі ерекше орын алады. Кімде-кім
денсаулық топтарында жаттығатын және оны басқаратын болса, мынаны есте
ұстағаны жөн, "дене иілгіштігін жоғалтқан адам, қарттыққа бой ұрды" - деген
сөз. Күнделікті дене иілгіштігін бақылаудың ең қарапайым түрі тепкішек
үстінде тұрып екі тізені бүкпей алға қарай еңкейуі керек, ал тепкішекке тік
қалпында сантимертге бөлінген сызғыш қойылған.
Бұл жерде дене иілгіштігін анықтау үшін саусақ ұшымен тірек аралығының
қашықтығы алынады. Сызғыш бетіндегі 1 см, 1 ұпайға тең деп алынады. Дене
иілгіштігінің қалыпты жағдайына ноль ұпай жинағанда қол жеткіземіз.
Сынаққа түскен адам саусақ ұшымен тірекке дейін еңкейе алады. Егер
тізені бүкпей төмен еңкейе алатын болсаңыз дене иілгіштігі сызғыш бетіндегі
көрсеткіш бойынша оң таңба беріледі. Тірекке дейін еңкейе алмаған адам
теріс баға алады.
Мысалы: тірекке дейін саусақ ұшымен 25 ұпай беріледі. Дене иілгіштігін
активті және пассивті деп екіге бөлеміз. Активті дене иілгіштігі кезінде
адам сыртқы көмексіз өз мүмкіндігінше иіле алады. Ал пассивті дене
иілгіштігі сыртқы күш арқылы жүзеге асады. Сондықтанда пассивті
иілгіштіктің көрсеткіші активті иілгіштікке қарағанда жоғары болатыны
түсінікті.
–лекция. Адамның қимыл-әрекетін оқытатын механиканың заңдары және
оны қолдану негіздері.
1. Қозғалыс және тыныштық жөнінде түсінік механикалық қозғалыстың
көптүрлілігі және мінездемесі.
2. Кинематика. Дененің қарапайым қозғалыс түрі. Қадам басу және
айналу. Қозғалыстың негізгі кинематикалық өлшемі (жылдамдық, үдеу).
3. Динамика. Күш туралы түсінік, күштің көптүрлілігі, механиканың
негізгі үш заңы, олардың іс жүзінде қолданылатын мәні.
4. Статика. (тұрақты қалып, тең салмақтылық). Дененің тепе-тең жағдайы
(мысалыға адамның қозғалыс аппараты) рычаг (тетік) тепе-теңдігінің жағдайы.
Рычаг иіні, күш иіні, күш моменті. (күштің бағыт линиясынан, дененің айналу
білігіне дейінгі ең қысқа аралыққа күшті көбейткен көбейтіндісі.
5. Жұмыс және энергия, механикалық жұмыс және оның биомеханикалық
мінездемесі. Энергия, механикалық энергияның мөлшері (потенциалды энергия-
энергия жағдайы, кинетикалық энергия-қозғалыс энергиясы). Қозғалыстағы
дененің кинетикалық энергиясы және "күш құны" жылдамдық. Қуаттылық және
оның сандық көрсеткіші. Адам организімінің энергиялық шығыны. Өнімді
механизм туралы түсінік.
1. Адамның кеңістіктегі қозғалысын сипаттау үшін, механикалық
себептерін анықтау және оларды тудыратын қозғалыс заңдылықтарын бекітіп,
қозғалыс мүмкіндігінің шешуші жетілген көрсеткішін механика заңдарының
тұрғысында бағалау, мысалыға қозғалыс және тыныштық, бағыт амплитудасы
(теңселу, шайқалу шегі), жылдамдық, үдеу, күш, салмақ, жұмыс биомеханикалық
зерттеулердің негізі болып табылады. Табиғаттағы кез келген дененің қалпы,
оның ішінде адамның денесі, механикалық көзқарас бойынша екі күйде болады.
Тыныштықта немесе қозғалыста.
Механикадағы қозғалыс берілген дененің, басқа бір денемен
салыстырғанда қалпының өзгеруі. Тыныштықты, қозғалыстың бір жеке жағдайы
деп қарастыруға болады, берілген дене оны қоршаған басқа денелермен
салыстырғанда өзгеріссіз қалады. Мысалыға аудиторияда отырған студент
тыныштық жағдайда болады, бірақ ол дәл сол уақытта келесі қозғалыстарға
қатысады.
а) бәрімен бірге отырып, ол жер шары өсінен сағатына 835кмсағ.
Жылдамдықпен айналады.
б) жер шарымен бірге шамамен 108000 кмсағ. Жылдамдықпен күнді
айналады.
в) Күн системасымен бірге, әлем кеңістігін одан да үлкен жылдамдықпен
айналады.
Берілген дененің қозғалысы, басқа бір денемен салыстырғандағы
өзгерістеріне қарай байқалады, мысалыға суда жүзген дененің қозғалысы судың
ағысымен жүзген жүзушімен жағалауда қалған бақылаушы үшін әр түрлі. Бір
дененің қозғалысы, шамамен қозғалыссыз деп алған келесі бір дененід
қозғалысымен қосылады. Мысалыға ағыспен жүзген жүзушінің қозғалысын "сал
үстінен" және "жағалауда" тұрып бақылау екі түрлі көрініс береді.
Бір дененің қозғалысы шамамен қозғалыссыз деп алған келесі бір
дененің берілген жүйесіне салыстырмалы анықталады.
Біріншісі-қозғалыс жүйесінін жобасы деп аталады, ал екіншісі-жобаның
негізгі жүйесі.
Механикада қозғалысты: салыстырмалы, ауыспалы, нақтылы немесе нәтижелі
деп бөледі.
1. Қозғалушы дене, жобаның қозғалыстағы жүйесіне салыстырмалы "а"
салыстырмалы "б" болса, ол салыстырмалы қозғалыс деп аталады.
2. Қозғалыс жүйесі жобасының қозғалысы, жобаның негізгі жүйесіне
салыстырмалы ("б" салыстырмалы "в") ауыспалы қозғалыс деп аталады.
3. Дененің қозғалысы жобаның негізгі жүйесіне салыстырмалы болса,
("а" салыстырмалы "в") абсолютті немесе нақтылы қозғалыс деп аталады.
Нақтылы қозғалысты алу үшін салыстырмалы және ауыспалы қозғалыстарды,
қосу керек. Жүйелік жобаға, дене жобасы кіреді, санақтың басталуы мен
бағыты. Әдетте бұл үшін Тік бұрышты координата жүйесі қолданылады. Есеп
басы Координаттың басынан басталады, есептің бағыты координата өсінің
бойымен алынады, көлбеу бойымен алға —артқа қарай X өсінің бойымен алынады,
көлбеу бойымен оңға солға қарай Z өсінің бойымен алынады және тігінен
жоғары төмен У өсінің бойымен алынады.
2.Кинематика. Қозғалыстың себеп-салдарын анықтамай, оқытып
суреттейтін механиканың тарауы кинематика деп аталады. Кинематика дене
қозғалысын, екі қарапайьщ топқа бөледі- үдемелі және айналмалы.
а) Адамның ішінен ойша жүргізілген кез-келген сызық, өзіне-өзі
параллель орын алмасқан қозғалыс үдемелі қозғадыс деп аталады. Адамның
үдемелі қозғалысына мысал: ашылған парашютпен желсіз ауада секіру,
мұнарадан "жауынгерлік қалыпта суға секіру, тік тұрып таудан төмен қарай
шаңғымен сырғу, мұз айдынында конькимен,"қарлығаш" немесе "пистолет"
күйін сақтап сырғу.
б) Дененің айналмалы қозғалысы. Мұндай қозғалыстар кезінде
дененің барлық нүктелері айналу өсінен айналдыра шеңбер сызып шығады. Бұл
шеңберлер айналу өсіне тік бұрыш жасай параллель жазықтықтарда жатады.
Мұндай да айналу өсі жазықтыққа араласып кетпейді. Айналу өсінің
бұрышынан өтетін кез келген түзу, өзіне-өзі параллель бола
алмайды. Адамның айналмалы қозғалысына сермеу, снарадты айналдыру, конькиді
мәнерлеп тебуде "зырылдау" және т.б. Буындардағы қозғалыстар барлық
уақытта айналмалы қозғалыстар жасайды. Айналмалы қозғалыстар кезінде
айналып тұрған дененің екпіні байқалады үдеудің, айналудың бұрыштың
жылдамдығына көбейтіндісі тұрақты шама болып табылады, оны айналу санының
тұрақтылық заңы дейді.Дененің үдеуін өзгерту арқылы айналудың бұрыштың
жылдамдығын өзгертуге болады.
Үдемелі және айналмалы қозғалыс бір мезгілде жасалса, күрделі қозғалыс
болады. Адамның көптеген қозғалысы күрделі қозғалыстардан түрады, мысалыға
денені, басты тік үстап, жүрелеп отырып тұру, аяқ буыныңдағы айналмалы
қозғалыстың көмегімен, тұлға мен қол жоғары-төмен үдемелі қозғалады; бокста
жұдырықталған саусақтар, иықтың ірі буындарында жасалатын айналмалы
қозғалыстардың көмегімен үдемелі қозғалады. Жүгіргенде бас пен тұлға
үдемелі,ал аяқ қолдар айналмалы қозғалыстар жасайды. Дененің үдемелі
қозғалысында жолдың көлемі, сызықтық бірлікпен (сантиметр,метр) анықталады.
Айналмалы қозғалыста, қозғалыстың жолы бұрылыс бұрышымен, градус және
айналу санымен анықталады. Адам қозғалысының уақытша мінездемесін, жасалған
барлық жаттығулардың ұзақтығымен беруге болады. (мысалыға жеңіл атлеттердің
белгілі-бір арақашықтықты жүгіріп өту уақыты, шаңғышыларда, конькишілерде
т.б.), жаттығудың жеке бір бөліктерінің ұзақтығы (мысалыға, екпін, соққы,
қалықтау және жерге түсу). Циклді жаттығуларда қайталанатын қозғалыстардың
ұзақтығы (жүруде қос қадам, жүзудегі есу, ескек есу т.б.). Жаттығудың бір
бөлігінің немесе бір кезеңінің ұзақтығы, ырғақты қозғалыстың бір жағын
құрайды. Циклді жаттығуда қайталанатын қозғалыстың ұзақтығы,осы
қозғалыстардың екпінімен жиілігін анықтайды.
Қозғалыстың негізгі кинематикалық шарасы шапшаңдық және жылдамдық.
1. Жылдамдық дегеніміз, кеңістіктегі дененің жылдам орын ауыстыру
мүмкіндігінің көрсеткіші. Ол кеңістікпен уақытты қосып және сол жүріп
өткен жолдан, жолдың уақытқа қатынасын анықтайды.
v -жылдамдық;
S -жол;
t - уақыт.
Жылдамдық векторлық шама. Яғни көлемімен қоса қозғалыстың
бағытымен сәйкес келетін және де күштердің қосылған нүктесінің
бағытымен сипатталады. Қозғалыс бір қалыпты бола алады, яғни v
жылдамдығы өзгермейді және бір қалыпты емес болуы да мүмкін. Дене
қозғалған сайын жылдамды артып отырса, оны үдемелі қозғалыс деп атайды, ал
керісінше қозғалыстың жылдамдығы төмендесе ол баяу қозғалыс деп аталады.
Жылдамдықтың өзгеруін үдеу арқылы анықтаймыз.
Үдеу-бұл бірқалыпты емес қозғалыстың жылдамдығының тез өзгеруін
анықтайтын өлшем үдеу жылдамдықтың өзгеруі дейінгі уақытқа қатынасы арқылы
анықталады: Егер жолдың өлшем бірлігі сантиметрмен болса, уақыт секундпен,
онда жылдамдың смсек, үдеу смсек2 өлшенеді. Дененің үдемелі қозғалысы
бағыты бойынша түзу сызықты және қисық сызықты бола алады, мысалыға
шаңғышы, шаңғымен жарысушы, саломшының таудан сырғып түсуі. Түзу сызықты
қозғалыста жылдамдық v тек көлеміне қарай өзгереді, ал қисық сызықтық
қозғалыста тек бағытына қарай өзгереді.
Қатты дененің айналмалы қозғалысының өлшемі бұрыштық жылдамдық және
бұрыштың үдеу.
Бұрыштық жылдамдық дененің айналмалы қозғалысының жылдамдық көлемін
көрсетеді, ол айналмалы қозғалыстағы дененің бұрылу бұрышына, сол бұрылу
бұрышын жасауға кеткен уақыттың қатынасына тең.
Бұрыштық үдеу-бір қалыпты емес айналмалы қозғалыстағы, бұрыштық
жылдамдықтың өзгеруімен сол өзгеріс болған уақыттың қатынасына сай
анықталады.
Бір қалыпты емес айналмалы қозғалыстағы дененің айналу жолының
ұзындығы тұрақты, бірақ бағыты бойынша өзгереді. Жылдамдықтың бағыты жанама
бағытпен дәл келеді. (бірдей болады) орталыққа тартқан үдеу, жылдамдықтың
бағыт бойынша өзгеру шамасы. Ол жылдамдықтың бұрышының квадратына және
айналу радиусына тура пропорционалды. ац=со2 г
Айналмалы қозғалыстағы, дененің ауыспалы бұрыштық жылдамдығы v ұзындық
көлемі, әрі бағыты бойынша өзгереді. Сызықтық үдеудің көлеміне қарай
өзгеруі; бұрыштық жылдамдықпен айналу радиусына пропорционалды тангенсиалды
үдеумен анықталады.
ат = е * г
Айналудағы нүктелердің, жалпы сызықтық үдеуі, тангенсиалды және
орталыққа тепкіш үдеулердің геометриялық жиынтығына тең.
Динамика. Қозғалыстың себебін оқытатын механиканың динамика деп
аталады. Динамика екі негізгі мақсатты көздейді.
а) қозғалысына қарай дененің әрекетін талдау,
б) танымал әрекеттеріне қарай дененің қозғалысын анықтау.
Дененің қозғалысын ескертетін, дене әрекетінің негізгі шарасы күш.
Күш, механика тұрғысынан қарағанда v жылдамдық мөлшеріне немесе
бағытына қарай болатын қозғалыстағы өpic себептері. Күш, бұл тыныштықтағы
денені қозғалысқа келтіретін немесе баяулатып, қозғалыстың бағытын
өзгертеді. Күш дегеніміз векторлық шама, көлемімен ғана емес орналасқан
орны, әрі әрекет бағытымен сипатталады. Графикалық күш, түзу сызықпен
(вектормен) салынады, бағыты, күштің бағытымен дәл келеді, ұзындығы
күштің көлемін, ал оның басы күш түсіру нүктесін көрсетеді.
Егер денеге бір уақытта бірнеше күш әсер етсе, геометриялық жиынтық
құрайтын жолмен тең әсерлі күш пайда болады. Бір-біріне бұрыштан әсер
етпейтін, тең әсерлі күш параллелограмма ережесі бойынша табылады. Демек
күшті құрастыратын, геометриялық қосынды. Берілген қозғалыстың бағыты,
ара-қатынасына байланысты және соңғы әсер етуші күштер төмендегідей болуы
мүмкін.
а) Қозғаушы күш, егер қозғалыстағы дене бір бағытта болса,
берілген қозғалыстағы v жылдамдық артады.
б) Тежеуші күш, егер қозғалыспен күш бір-біріне қарама-қарсы
бағытталса, берілген дененің жылдамдығы төмендейді.
в) Бейтарап күш, егер қозғалыс пен күш 90°с бұрышта бағытталса,
берілген бағыттағы v көлемі өзгермейді. Бұндай жағдайда дене жаттығуын
орындау кезінде, әр түрлі күштер бірдей әсер етеді. Дененің айналмалы
қозғалысын орындау үшін жұп күштердің әсері қажет. Айналмалы қозғалыстың
көлемін сипаттайтын жұп күш, жұп күштердің айналу моменті деп аталады. Жұп
күштің айналу моменті, сол күштердің біреуінің туындысының бағыттарының
арақашықтықтарымен олардың қозғалыс бағыттарына тең. M=f1 ab
Айналдырудағы тудыратын қос күшті табудың, биомеханикалық зерттеуде
мәні өте зор. Адам өзін қоршаған материалдық әлеммен үздіксіз байланыста
бола отырын оның әсер ететін күшін сезінеді, жердің тартылу күшін және
ауырлық күшін. Ауырлық күші-бұл дененің салмағы. Ауырлық күшінің бағыты
тұрақты, тік төмен қарай бағытталған. Дененің әр бөлігінің өзіндік салмағы
бар. Барлық дене бөліктерінің тең әсерлі ауырлық күштерінің, бір нүктеде
қиылысуы, дененің жалпы салмақ орталығы (Д.Ж.С.О) деп аталады. Дене
құлағында ауырлық, үдеу тудырады, шамамен 980 смсек2 (9,8 мсек2). Ауырлық
күші тек төмен қарай қозғалуға мүмкіндік береді (құлау, төмен қарай
сырғанау) көлбеу жазықтың бойымен қозғалмайды, (жүру, жүгіру, мұзда
сырғанау, қайықпен жүзу). Төмен қарай қозғалыста ауырлық күші "қозғаушы "
күш, жоғары қарай қозғалыста "тежеуші" күш, ал көлбеу жазықтықпен
қозғалыста "бейтарап" болады. Инерция бойынша дененің жоғары қарай
қозғалысы (мысалыға күш алып жылжу немесе ырғу) ауырлық күшінің әсерінен
тігінен жылдамдығы азаяды. Ауырлық күшінің әсерімен, дененің төмен қарай
қозғалысында, құлағанда, тереңдікке екіргенде тік (вертикальды) жылдамдық
артады. Адамның қимыл-әрекетінде ауырлық күші өте маңызды орын алады,
келісімді координаталық қозғалыстарда белгілі бір дене қалпын сақтау үшін
үнемі сезу мүшелерін тітіркендіріп тұрады (бұлшық ет және тері рецепторын,
вестибулярлы аппарат). Механикалық күш динамометрдің көмегімен өлшенеді.
Күштің өлшем бірлігі физикада 1г. Салмаққа әсер ететін және 1 смсек2 үдеу
беретін күш бір дина деп аталады.
6-лекция. Механиканың үш заңы.
1. Ньютонның 1-ші заңы. (инерция заңы). "Әрбір дене өзінің тыныштық
қалпын немесе бір қалыпты және түзу сызықты қозғалысын, сыртқы бір күш әсер
еткенше, өзгертпей сақтап тұра алады."
Яғни дене (+) немесе (-) үдеумен қозғалу үшін оған басқа бір дене әсер
етуі керек. Сыртқы бір күштің әсерінсіз өзінің тыныштық күйін және бір
қалыпты жылдамдықты v сақтау мүмкіндігін инерция деп атаймыз. Дененің
тыныштықты қалпын немесе түзу сызықты қозғалысын өзгертетін күшке
"қарсылығы" инерцияны көрсетеді.
Қозғалысты үдететін және тежейтін әрі бағытын өзгерте алатын қарама-
қарсы әсер етуші күшті инерциялық күш деп атайды.
Мысалыға: Ядроны лақтырғанда, лақтырушының алақанындағы қысымның
артуы, ядроның инерциялық күші болып табылады. Жүгіріп келіп тоқтағанда
немесе секіріп жерге түскенде дененщ инерциялық күші аяқтың тірек
нүктелері арқылы, топырақтағы қысымның артуына байланысты анықталады.
Дененің айналу инерциясы, жоғары төзімділік және ұшқан дененің
дәлдігін беру үшін қолданылады. Мысалыға: найза, диск лақтырғанда, иір
ойықты мылтықтан оқ атқаңда әр түрлі заттармен ойын көрсеткенде, байқауға
болады.
Дене айналғанда, жалпы дене қозғалысында инерцияның қисық сызықты
жолы, көлемі қозғалыстағы дененің салмағына, тікелей тәуелді орталыққа
тепкіш күш түрінде байқалады, жылдамдық ұзындығының квадраты және кілт
бұрылыс (яғни бұрылу) радиусына кері тәуелділігі
Орталыққа тепкіш күштердің инерциясының әсері былай түсіндіріледі,
1) Шарды лақтырғандағы басы мен тұтқасының арасындағы адамның
керілуі.
2) Қисық сызықты жолмен қозғалыстағы дененің бұрылысқа қарай
жантаюының қажеттілігі, жүгірушілерде, сырғанаушыларда, велосипедшілерде
т.б.
в) Айналма жолдың бір жиегінің биік болуының қажеттілігі
(бұрылыстардағы сыртқы рельстердің биіктігі)
Адамның қимыл әрекетінде инерция маңызды орын алады.
1) жүгіруде, жүзуде, ескек есу және т.б. лакоматорлы, үздіксіз
қозғалыстармен, бұлшық еттің соққы күштерінің аралықтарында байқалады.
2) Бұлшық ет күшінің соңғы соққыларында мысалыға: биіктен және
ұзындыққа секіруде байқауға болады. Инерция бойынша қозғалысты ақылды
басқаруда, адам өзінің тірек қимыл аппаратын өнерлі де үнемді пайдаланады,
бұлшық еттермен жүйке аралықтарын кезегімен дем алдырып отырады т.б.
Ньютонның 2-ші заңы. Денеге әсер еткен күшпен оның қозғалысының
өзгеруінің арасындағы сандық байланысты шықпайды. Осы заңға сүйене отырып
қозғалыстың өзгеруі немесе үдеудің, әсер еткен күшке тура пропорциональды
және дененің салмағына кері пропорционалды. Бұл күштің әсер ету бағытымен
туындайды.
Бұдан қорытындылайтынымыз, дененің салмағы m аз болған сайын F оған
берілген күш а үдеуді көбейте түседі. Мысалы: әртүрлі ядроны бір
лақтырушының лақтырған кезінде ең жақсы үдеу және жақсы көрсеткіш, салмағы
аз ядроны лақтырған кезде болады.
Динамиканың екінші заңына сүйене отырып. Дененің салмағы мен үдеуі
белгілі болған жағдайда оған әсер еткен күштің көлемін анықтауға болады:
F=m • а болмаса m анықтаймыз. Дененің инерттілігі салмақтың өлшем бірлігі.
Бұдан басқа салмақ, дененің гравитациялық қасиеттерінің өлшем бірлігі болып
табылады. Тәжірибенің көрсетуіне қарағанда, дененің жерге тартылу күші,
салмағы өскен сайын арта түседі. Дененің салмағының өте дәл анықталуы оның
ауырлығына байланысты немесе жер кіндігіне тартылу күшіне қарай, болмаса
кг, граммен анықталады. Белгілі бір уақыт ішінде әсер еткен күштің
қорытындысын анықтау керек болған жағдайда, күш импульсын пайдаланғанымыз
тиімдірек болады және қозғалыс жиынтығын Ньютонның 2-ші заңымен шығара
аламыз. Күш импульсы белгілі бір уақыт аралығында әсер еткен күштің әрекеті
оның өлшем бірлігі, күштің белгілі бір уақыт аралығында әсер еткен уақыттың
көбейтіндісіне тең (F,t) қозғалыс санының көбеюі бүл импульс күшінің
әсерінің қорытындысы. Оның өлшем бірлііі салмақты жылдамдыққа көбейткенге
тең.(m*v) Қысқа мерзімде әсер еткен күштің әрекетінің арқасында, мысалы
ұрған кезде қозғалыстағы дененің салмағын өлшеуге болады, оның бастапқы
және соңғы жылдамдығы кезінде (v1, v2) mv2-mv1 айырмасы белгілі бір уақыт
аралығында әсер еткен күштің қозғалыс жиынтығын анықтайды.
Ньютонның 2-ші заңына сүйене отырып мына анықтаманы қорытындылауға
болады. Қозғалыс жиынтығының өзгеруі әсер еткен күштің импульсына тең
болады.
Ньютонның 3-ші заңы анықтағанындай А денесінің Б денесіне әсер еткен
әрекеті, Б денесінің А денесіне қарсы әрекетін тудырады. Бұл заң былай
айтылады. Әрбір әсер еткен күшке тең және қарама-қарсы күш әсер етеді,
немесе екі дененің бір-біріне әсер еткен күшіне әр уақытта сол күшке тең
және қарама-қарсы бағытта бір түзу бойындағы басқа күш әсер етеді.
Кеңістіктегі дененің қозғалысы бұл сол денелердің бір-біріне қарама-
қарсы әрекетінің арқасындағы қозғалыс. Табиғаттағы механикалық қарама-қарсы
әрекеттің негізгі түрі-бұл дененің бір-біріне тартылуы және бір-бірінен
тебілуі, осы әрекеттің арқасында дене бір-біріне жақындай түседі немесе бір-
бірінен алыстайды.
Адам қозғалысының негізгі әдістері, сол адамның басқа денелерді
орнынан қозғағанының өзі, тартылыс және тебілуі болып табылады.
Әрекетке түскен 2-дененің де салмағы бірдей болса онда олардың үдеуі
(а), жылдамдығы (v) және кинематикалық энергияның қоры бірдей
болады - бірінші дененің қозғалысы, екінші дененің қозғалысына ұқсас
болады. Әрекетке түскен 2-дененің салмағы әр түрлі болса: үдеу (а),
жылдамдық (v) кинематикалық энергияның қоры механиканың 2-ші заңына
байланысты салмағы аз денеде үлкен болады, әрекетке түскен денелердің
салмақ үлкендігіне, дене шынықтыру кезінде үлкен мән беріледі. Мысалы: дене
шынықтыру жасайтын снарядтың салмағы адам денесінің салмағынан көп аз
болса, онда адам снарядты өзіне тартады немесе өзінен итереді сөйтіп оны
қозғалысқа келтіреді. (Бұл жерде тек штангистің әрекеті ғана есепке
алынбайды, өйтекені штанганың салмағы адам салмағынан көп болуы мүмкін) 100
м жүгіру жылдамдығы осы арақашықтықтағы жүзушінің жылдамдығынан 5 есе көп.
Бұның негізгі ерекшелігі, жүгіруші жер бетінен итеріледі немесе өте
үлкен жер шары салмағынан итеріледі, ал жүзуші болса өз қол-аяғының қимылы
кезінде әсер еткен аз ғана су салмағының көлеміне түсірген қысымының
арқасында қозғалысқа түседі (судың аққыштығына байланысты, ол жер бетімен
нашар байланысқан).
Тәжірибе жүзінде белгілі болғандай жүзу кезіндегі бұрылыстар
көрсеткіштерді жақсартуға көп септігін тигізетін көрінеді. Гимнастикалық
снарядты өте ауыр салмақты етіп жасайды (керме), қабырғаға қысып берік
қылып бектеді (сатылар) гимнастикалық қабырғаларға, болмаса еден бетіне
бекітеді.
Механикалық заңдар тұрғысынан қарағанда қозғалысқа түскен дененің
салмағының аз болғаны тиімдірек, ал осы қозғалыстағы денеге әрекет ететін
қозғалысқа түспейтін дененің салмағының көп болғаны дұрыс. Сондықтан да
жүгірушіге (әсіресе алыс қашықтыққа жүгіретіндіктерге) және секірушіге
(әсіресе биіктіктен) дене салмағының аз болғаны дұрыс, ал лақтырғышқа
(әсіресе ядро лақтырушыға)-дене салмағының үлкен болғаны дұрыс. Осының
әсерінен көптеген спорт түрлерінде күресте, бокста, ауыр атлетиктер салмақ
дәрежесіне қарай топ-топқа бөлінеді.
Ньютонның 3-ші заңының тағы бір көрінісіне көңіл аударғанымыз дұрыс,
бұл тірек реакциясы деген атау алды. Дене тіректі сығымдаған кезде, оның
езілуіне (деформация) әсер етеді. Бұл жағдай да қарама-қарсы күш,
серпімділік күші, дененің езілуін тоқтатуға тырысатын күш туындайды. Тірек
реакдиясының күшімен, күштер қысымы бір-біріне тең болғанда, дене тірекке
әсер етуін тоқтатады: немесе механика тұрғысынан қарағанда тік тұрған адам
(болмаса кольцоға ілініп тұрған адам) бұл адам денесінің тірек реакциясының
күші, денесінің салмақ күшінің тепе-теңдігі болып табылады. Адам
денесіндегі қозғалыс аппаратының жұмысына, тірек реакциясының, адам
қозғалысының сүйектеріне, салмақ күшінің әрекетіне және бұлшық еттің
тартылуына әсері ете мол. Денелердің бір-біріне жанасуы кезінде, езілуден
пайда болған серпімділік күшінен бөлек үйкеліс күші пайда болады.
Үйкеліс күші, үйкеліске түскен денелердің бір-біріне тәуелді
қозғалыста кедергі жасайды немесе осы қозғалыстың туындауына кедергі
жасайды. Жер бетінде барлық қозғалыс үйкеліс күші арқылы пайда болады:
лақтырған диск ауа қысымының қарсылығына тап болады. Жүзуші судың
қарсылығын сезінеді. Велосипед дөңгелегінің білігі подшипник үйкелісіне тап
болады. Көптеген жағдайда қозғалыстың өзі үйкеліс күшінің арқасында ғана
жүре алады. Үйкеліс күшінің арқасында адам аяғымен жерден өзін-өзі итереді.
Егер үйкеліс күші болмаса адам аяғы сырғанап кете берер еді, ал адам денесі
үдемелі қозғалысқа түспес еді.
Локомацияның басқа түрлерінде де, үйкеліс күшінің ролі осындай.
Мысалы: жүгіру кезінде, секіргенде, шаңғы және конькимен қозғалысқа түскен
кезде, жүзгенде, үйкеліс күші, велосипед дөңгелегінің жолға төселген затпен
байланысына себепші болады. Үлкен жылдамдықтағы қозғалысқа түскен кезде,
және биік беткейге шыққан кезде де, үйкеліс күшінің атқарар ролі өте зор.
Үйкеліс күшінің пайда болуына қолайлы жағдай туғызу үшін, аяққа
жақсы тірек табу мақсатымен жеңіл атлеттер жер бетінен жақсы итерілуіне
ыңғайлы арнайы аяқ киімді қолданады.
Жүгіруге арналған аяқ киімді, тікенекті аяқ киім альпинистер тауға
шыққанда аяқтарына жақсы тірек үйкеліс күші пайда болуы үшін арнайы
табандары кедір-бұдырлы пластикаға бектіліген, ал тау басындағы мұз бетімен
өрмелеу үшін арнайы темірден істелген үшкір темір тікенекті аяқ киімдер
пайдаланылады
Үйкеліс күші, қарсыласу ортасының қозғалысын түсіндіреді. Ортаның
қарсыласу күші көлемі жағынан ортаға қатынасты қозғалыстың жылдамдығының
(v2) квадратына тәуелді және қозғалыстар дененің өлшем бірлігінен
көлеміне, орталық тығыздығына байланысты (былайша айтқанда маңдай алдының
жалпақтығына және формасының сүйірлігіне қарайды). Орталық қарсыласу күші,
жылдамдықтың фатына пропорционалды өседі. Егер v жылдамдықты 2 есеге
көбейтсе қарсыласу төрт есеге көбейеді. Ортаның қарсыласу күші,
әрқашанда қозғалысқа қарама-қарсы бағытталған және сондықтанда
ортаның қарсыласу күші спорт жаттығулары кезінде спортшының
көрсеткіші, жылдамдыққа байланысты болған кезде маңдай алды жазықтықтың
кедергісін азайту арқылы жете алады. Маңдай алды жазықтықтың кішірейуін
және сүйір формалы болуын қалайды.
Ортаның қарсыласу күші оның формасына тәуелді (қозғалыс оңнан солға
қарай) Маңдай алды жазықтық а,б,в,г,д денелерінде бірдей, ал сандар
ортаның қарсыласу күшін анықтайды.
Жұмыс және энергия. Рычаг сияқты қарапайым машиналарда, уақытта
қозғалыспен күш аралығында белгілі бір байланыс
жүріп өткен жолмен, күштің көбейтіндісі әрқашанда екі нүктеге әсер
еткен күштерге тең болады, егер қозғалыс үдеусіз және күштердің бағыты,
қозғалыстың бағытымен бір бағытта болса, бұл анықтама механиканың "алтын
заңды" тәртібі болып табылады, яғни күштен ұтқанымен жүріп өткен
жолдан ұтыласың.
Сонымен осындай қарапайым машинаның әрекеті былайша түсіндірілуі
мүмкін. Қозғаушы күштер, осы күштердің әсерінен жүріп өткен жолға
көбейтіндісі болып табылады.
Жұмыс-бұл қозғалыс кезінде кедергіні жеңе білу. Теханикада А дененің
орын ауыстыруымен және күшке байланысты. Механикалық жұмыс дегеніміз бұл
жүріп өткен жолмен күштің көбейтіндісіне тең деп есептелінеді, егер әсер
еткен күшпен жүретін жолының бағыты бір бағыгга болса. Жалпы жағдайда
күштің қозғалыс бағыты қандай да бір бұрыш арқылы әсер ететін болса онда
жұмыс А тең болады.
Жұмыс дегеніміз бұл, әсер еткен күштің күштілігіне және оның жүріп
өткен жолына, бағытына тәуелді. Мысалы: механиканың көзқарасы бойынша
түрнекке асылып тұрған гимнаст ешқандай жұмыс істемейді. Бұл жағдайда жұмыс
деген түсінік механикада және физиологияда әр түрлі болады. Физиологияның
көзқарасы бойынша (В) "статикалық жұмыстың" өзі, негізгі жұмыс болып
табылады. Бұл жұмыс бұлшық еттің керілген кездегі серпінділігімен (немесе
қарама-қарсы әсер еткен күштің көлемінің f оның қанша уақыт бойы ілініп
тұрғаны) уақытының көбейтіндісіне тең:
B=f x t
Динамикалық жұмыс-грам сантиметрмен немесе эрг-мен, және килограмм
метрмен (кгм) өлшенеді.
Энергия-жұмыс істей алу мүмкіндігі энергия деп аталады. Механикалық
энергия екі формаға бөлінеді. 1). Потенциалдық (қалыптағы энергия); 2).
Кинетикалық (қозғалыс энергиясы).
А. Потенциалдық энергия. Ауырлық күшіне қарсы әрекет ете отырып Р
салмақтағы денені белгілі бір һ биіктігіне көтеру арқылы жұмыс істеуге
болады: А=РҺ көтерілген дене жерге қүлауға асығады. Құлап келе жатқан
денеде ауырлық күшінің арқасында А=РҺ жұмысын атқарады немесе жерден
көтерілген денеде жұмыс істей алады, немесе оның бойында энергия бар деген
сөз.
Дененің мұндай энергияға ие болу себебі ол жер кіндігінен анағұрлым
биік орналасқан сондықтанда бұл жұмыс қалыпты энергия ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz