Рабочая программа дисциплины Биомеханика двигательной деятельности (стр. 4 )

Тема 2.1. Каков механизм создания вращательного движения одного звена? При каких условиях можно создать или изменить вращение звена без действия на него момента внешней силы? Как проявляется действие закона сохранения кинетического момента в незамкнутой системе? Почему при выполнении вращений в фигурном катании при приближении рук к туловищу возрастает угловая скорость вращения тела? За счет каких движений можно управлять вращательным движением в безопорном положении?

Тема 2.2. Как можно количественно определить место, ориентацию и позу тела человека? Почему сохранение положения тела человека называют равновесием колебательного типа? Всегда ли изменение показателей устойчивости для твердого тела приводит к аналогичным изменениям показателей устойчивости для человека? Чем отличается статическая осанка от динамической?

Тема 2.3. Чем определяется скорость тела в циклических локомоциях и как измеряются эти показатели в различных циклических видах спорта? Почему использование движения маховых звеньев повышает эффективность отталкивания от опоры? Перечислите основные кинематические механизмы отталкивания от опоры в наземных и водных локомоциях.

Тема 2.4. От каких начальных условий зависит траектория полета спортивного снаряда? В чем смысл эффекта Магнуса? Какие свойства двигательного аппарата человека и законы механики используются при выполнении бросков и метаний по механизму хлеста? Перечислите фазы ударного действия. Какова роль ударной массы и за счет каких действий ее можно увеличить? Как измеряется целевая точность?

Темы расчетно-графических работ

Тема 1. Расчет условий сохранения статического положения (по выбору: положение при верхней или нижней опоре, стартовое положение спринтера, пловца, тяжелоатлета и др.).

Тема 2. Расчет кинематики и динамики движения вокруг осей (по выбору: движение вокруг закрепленной или свободных осей, на спортивном снаряде, в полете и др.).

Тема 3. Расчет кинематики и динамики локомоторного движения (по выбору: прыжок, цикл ходьбы, бега, лыжного хода, бега на коньках, способа плавания и др.).

Тема 4. Расчет кинематики и динамики перемещающего движения (по выбору: удар в теннисе, футболе, волейболе, бросок или удар в хоккее, метание копья, диска, молота, толкание ядра и др.).

Исходные данные получают при выполнении лабораторной работы, а также из литературных источников; расчет и графическое оформление отчета с текстовым анализом выполняется в порядке домашнего задания.

Примерная тематика рефератов

1. Энергия упругой деформации мышечно-сухожильных структур и ее роль в повышении эффективности техники и экономичности выполнения физических упражнений.

2. Внешние и внутренние силы в движениях спортсмена и способы их измерения.

3. Методы измерения масс-инерционных характеристик тела человека.

4. Механическая энергия и работа и способы их измерения при движениях человека.

5. Исторический аспект развития идей о механизмах управления движениями человека.

6. Роль двусуставных мышц в движениях человека.

7. Двигательные качества спортсмена и биомеханические требования к их оценке и воспитанию (одно из качеств по выбору).

8. Оценка технической подготовленности в избранном виде спорта.

9. Биомеханическое обоснование строения двигательных действий (локомоторных, перемещающих и т. п.).

10. Влияние размеров и пропорций тела человека на его моторику.

Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу

1.  Предмет и задачи биомеханики. Особенности механического движения человека. Направления развития биомеханики. Задачи биомеханики спорта.

2.  Биомеханические свойства мышц. Трехкомпонентная механическая модель мышцы. Возникновение силы упругой деформации в пассивной и активной мышце.

3.  Тело человека как многозвенная система. Кинематические пары и цепи. Определение подвижности кинематических цепей (степени свободы). Проблема избыточности в управлении кинематическими цепями двигательного аппарата человека.

4.  Виды рычагов. Условия равновесия и движения костных рычагов. «Золотое» правило механики. Действие мышц на костные рычаги.

5.  Механика мышечного сокращения. Основные режимы мышечного сокращения. Последовательность механических явлений при мышечном сокращении. Мощность, работа и энергия мышечного сокращения.

6.  Внешние силы в движениях спортсмена (силы упругой деформа­ции, силы тяжести и веса, силы инерции, силы реакции опоры, силы трения, силы сопротивления среды).

7.  Внутренние силы в движениях спортсмена и их отличие от внешних сил. Силы в пассивных элементах двигательного аппарата человека. Силы внутрибрюшного давления. Способы измерения внешних и внутренних сил.

8.  Геометрия масс тела человека. Основные показатели, характеризующие распределение масс в теле человека. Цент объема и центр поверхности тела. Влияние масс-инерционных характеристик на движение человека.

9.  Механическая энергия и работа в движениях человека. Фракции полной механической энергии звена (теорема Кенига). Понятие о внешней и внутренней работе перемещения тела человека. Способы экономии энергии внутри системы. Методы измерения работы и энергии при движениях человека.

10. Двигательное действие как система движений. Системно-структурный подход и метод биомеханического обоснования строения двигательного действия.

11. Спортивное действие как управляемая система движений. Понятие об управлении. Программный способ управления и управление на основе обратных связей. Центральный и периферический циклы взаимодействия при управлении движениями человека.

12. Особенности управления мышечной активностью. Принцип неоднозначности нервного импульса, силы мышечной тяги и движения. Проблема избыточности в управлении мышечной активностью.

13. Понятие о двигательных качествах спортсмена. Параметрические и непараметрические зависимости между показателями, характеризующими двигательные качества спортсмена.

14. Зависимость силы действия человека от положения тела. Топогра­фия силы. Выбор положения тела при тренировке силы.

15. Зависимость силы действия человека от скорости и направле­ния движения.

16. Элементарные формы проявления скоростных качеств. Динамика скорости ОЦМ тела в циклических локомоциях. Градиент силы.

17. Биомеханические аспекты двигательных реакций (виды двигательных реакций и их фазовый состав).

18. Биомеханическая характеристика гибкости. Пассивная и активная гибкость и способы их измерения.

19. Выносливость и способы ее измерения. Явные и латентные показатели выносливости.

20. Основы эргометрии. Объем, интенсивность и время выполнения двигательного задания. Правило обратимости двигательных заданий.

21. Биомеханические проявления утомления. Фазы утомления. Биомеханические основы экономизации спортивной техники (снижение энерготрат в циклических локомоциях и рекуперация энергии).

22. Спортивно-техническое мастерство. Объем, разносторонность и рациональность спортивной техники.

23. Абсолютная и сравнительная и реализационная эффективность спортивной техники. Способы оценки эффективности. Метод регрессионных остатков.

24. Освоенность техники и показатели ее определяющие (стабильность, устойчивость, автоматизированность). Дискриминативные показатели спортивной техники.

25. Телосложение и моторика человека. Влияние размеров и пропорций тела человека на его двигательные возможности.

26. Онтогенез моторики человека (роль созревания и научения, двигательный возраст). Онтогенез моторики в отдельные возрастные периоды.

27. Движение вокруг осей. Динамика вращательного движения одного звена (механизм вращательного движения звена, изменение вращательного движения звена и системы звеньев). Влияние суставных сил на управление вращательным движением звена.

28. Управление движениями вокруг осей с изменением и сохранени­ем кинетического момента. Способы управления вращательным движением в безопорном и опорном положении.

29. Положение тела человека (место, ориентация и поза). Условия равновесия тела человека и показатели устойчивости. Сохранение положения тела в условиях отсутствия и наличия внешних возмущающих воздействий. Особенности управления мышечной активностью при сохранении и восстановлении положения тела человека.

30. Движение на месте как изменение позы без перемены опоры. Сохранение и изменение движения центра масс системы. Механизмы притягивания и отталкивания. Роль реактивных внешних сил.

31. Локомоторные движения. Механизм отталкивания от опоры. Роль маховых движений при отталкивании от опоры.

32. Биодинамика ходьбы и бега. Биодинамика прыжка (разбег, отталкивание, полет, приземление).

33. Биодинамика передвижений с механическими преобразователями. Передача усилий в велосипедном и гребном спорте.

34. Биомеханика водных локомоций. Плавучесть тел. Движущие и тормозящие силы в водной среде. Механизм гребковых движений.

35. Полет спортивных снарядов (основные показатели, определяющие траекторию спортивного снаряда). Влияние вращения снаряда на его поведение в полете.

36. Сила в перемещающих движениях. Особенности взаимодействия звеньев и выбора положения тела в двигательных действиях, требующих максимального проявления силы. Проблема слабого звена.

37. Скорость в перемещающих движениях. Понятие об абсолютной, относительной и переносной скорости. Механизм «хлеста».

38. Точность в перемещающих движениях (точность слежения и целевая точность). Показатели точности движений (систематическая и случайная ошибки). Проблемы целевой точности в ударных действиях.

39. Основы теории удара (понятие о механическом ударе и мера ударного взаимодействия). Виды ударов.

40. Биомеханика ударных действий. Фазовый состав ударных действий. Роль ударной массы и скорости рабочего звена тела.

8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Рекомендуемая литература (основная)

1. Донской : Учебник для институтов физической культуры / , . – М.: ФиС, 1979.

2. Практикум по биомеханике: Учебное пособие для институтов физической культуры / Под ред. . – М.: ФиС, 1980.

3. Попов : учебник для студентов вузов / . – М.: изд. цент «Академия», 2007. – 256 с.

4. Попов двигательной деятельности / , . – М.: Изд. центр «Академия», 2011. – 320с. – Сер. Бакалавриат).

Рекомендуемая литература (дополнительная)

5. Донской действия (биомеханическое обоснование строения спортивного действия и его совершенствования): Учебно-методическое пособие для студентов физкультурных вузов и тренеров . – М.: РГАФК, 1995.

6. Донской -графические работы по биомеханике: Методические разработки для студентов ГЦОЛИФКа / , , . – М.: ГЦОЛИФК, 1986.

7. Зациорский (предмет и история биомеханики): Лекция для студентов ГЦОЛИФКа / . – М.: ГЦОЛИФК, 1990.

8. Зациорский двигательного аппарата человека / , , . – М.: ФиС, 1982.

9. Зациорский основы выносливости / , , . – М.: ФиС, 1982.

10. Коренберг биомеханика: Словарь-справочник. Часть II Биомеханическая система. Моторика и ее развитие. Технические средства и измерения / . – Малаховка, 1999.

11. Лукунина положения тела человека в условиях отсутствия внешних возмущающих воздействий: Методические разработки для слушателей ФУ и студентов / , Ан. А. Шалманов. – М.: РГАФК, 2000.

12. Сучилин -электронные методы измерения движений человека / , , . – М.: Физкультура образование наука, 2000.

13. Уткин физических упражнений / . – М.: Просвещение, 1989.

14. Шалманов Ал. А. Основные механизмы взаимодействия с опорой в прыжковых упражнениях: Метод. рекомендации для слушателей Высшей школы тренеров, факультетов усовершенствования и повышения квалификации / Ал. А. Шалманов, Ан. А. Шалманов. – М.: 1990.

15. Зациорский качества спортсмена: основы теории и методики воспитания [Текст] / . 3-е изд. – М.: Советский спорт, 2009. – 200 с.: ил. (Серия «Спорт без границ»).

16. Ратов технологии подготовки спортсменов / , , . – М.: ФиС, 2007. – 120 с.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Данная дисциплина обеспечена:

Лекционные занятия

- комплект электронных презентаций, слайдов;

- аудитория, оснащенная презентационной техникой (проектор, экран, компьютер/ноутбук).

Практические занятия

- презентационная техника (проектор, экран, компьютер/ноутбук);

- для проведения лабораторных работ по биомеханике на базе учебной лаборатории кафедры созданы: лабораторные стенды и учебная документация по их использованию в учебном процессе. Стенды включают в себя: динамометрический комплекс (платформа–ПД3А), оптико-электронная система (СЕЛСПОТ), электромиография (1 4-канальный электромиограф), динамометрическое устройство для измерения силы мышц – разгибателей нижних конечностей. Используются пакеты компьютерных программ для обработки электрических сигналов (два программных пакета АСТест).