Учебное пособие. — Томск: ТМЛ-Пресс, 2007. — 274 с.Учебное пособие содержит расширенные сведения по методам биомеханики: анализу и синтезу. В книге раскрываются предмет, задачи, методы биомеханики и биомеханические методы исследования. Особое внимание уделяется механизмам управления движениями спортсмена в опорном и в безопорном положениях. Освещены вопросы моделирования, представлена классификация моделей синтеза движений биомеханических систем. Даны формульные выражения математической модели синтеза движений человека с программным управлением на кинематическом и динамическом уровнях.
Представлен понятийный аппарат целенаправленных движений человека, освещаются теоретические вопросы построения оптимальной техники спортивных упражнений в вычислительном эксперименте на ПЭВМ.
Практикум по биомеханике физических упражнений содержит 7 лабораторных работ расчётно-графического характера.
Содержание книги существенно расширяет сложившиеся рамки представления о биомеханике спорта как учебной и научной дисциплине. Адресуется студентам факультета физического воспитания педагогических институтов, университетов. Книга может быть с интересом воспринята и специалистами в области биомеханики физических упражнений.Предисловие
ВведениеПредмет и методы биомеханики
Общая характеристика биомеханики как учебной и научной дисциплины
Формы движения материи. Естественные и целенаправленные движения
Общая задача и частные задачи биомеханики
Взаимосвязь биомеханики с другими учебными дисциплинами
Характеристика анализа движений биомеханических систем, как метода биомеханики
Характеристика синтеза движений биомеханических систем, как метода биомеханики
Контрольные вопросыБиомеханические методы исследования
Оптические методы регистрации движений
Киносъёмка
Фотоциклосъёмка
Светодиодная фотоциклосъёмка
Стробоскопическая фотоциклосъёмка
Видеомагнитофонная запись движений
Инструментальные методы регистрации движений
Электрическая тензометрия
Вектординамография
Электромиография
Электрогониометрия
Спидография, акселерография
Контрольные вопросы
Основные закономерности работы мышечного аппарата
Биокинематические пары, цепи, степени свободы
Трёхзвенная модель опорно-двигательного аппарата тела человека
Инерционность процесса мышечного напряжения
Зависимость "сила — суставной угол"
Зависимость "сила — скорость"
Факторы, определяющие величину проявления мышечной силы
Контрольные вопросы
Биомеханические характеристики
Классификация биомеханических характеристик
Биомеханические характеристики сегментов тела человека
Центр масс звеньев
Общий центр масс биомеханической системы
Момент инерции звеньев тела и биомеханической системы
Кинематические характеристики движения
Пространственные характеристики
Временные характеристики
Пространственно-временные характеристики
Динамические характеристики движений
Контрольные вопросыМеханизмы управления движениями спортсмена
Безопорное состояние
Биомеханика сгибательно-разгибательных движений спортсмена в суставах в безопорном состоянии при отсутствии начального вращательного импульса
Механизмы управления скоростью вращения звеньев тела спортсмена в полётной части упражнения при наличии начального вращательного импульса
Биомеханика перемещения общего центра масс тела спортсмена в полётной части упражнения
Опорное положение
Механизмы управления движениями спортсмена в условиях опоры за счёт изменения величины внешних моментов сил
Механизмы управления движениями спортсмена в условиях опоры с использованием кориолисовой силы инерции
Закон сохранения движения (передача количества движения с одного звена тела на другое)
Контрольные вопросыМодели и моделирование биомеханических систем
Моделирование — один из методов научного познания
Расчётные модели анализа и математические модели синтеза движений биомеханических систем
Базовая модель многозвенной неразветвлённой биомеханической системы
Естественные движения и уравнения целенаправленных движений человека
Программирование движений человека
Синтез программного управления в целенаправленных движениях человека
Классификация математических моделей синтеза движений биомеханических систем
Конструктивная математическая модель движений спортсмена с программным управлением на кинематическом уровне
Конструктивная математическая модель движений спортсмена с программным управлением в виде изменения суставных углов по времени
Характеристика математической модели и выбор алгоритмов её функционирования
Математическая модель синтеза движений спортсмена с программным управлением изменения обобщённых координат
Построение конструктивных математических моделей движений спортсмена на основе программного управления по скорости (ускорению) изменения суставных углов и обобщённых координат
Конструктивная математическая модель движений спортсмена с программным управлением на динамическом уровне
Контрольные вопросы
Построение оптимальной техники соревновательных упражнений в вычислительном эксперименте на ПЭВМ
Общая характеристика проблемы синтеза оптимального управления в динамических системах
Формализация задачи построения оптимальной техники соревновательных упражнений и трактовка её содержательной части
Контрольные вопросыПрактикум по биомеханике физических упражнений (Расчётно-графические работы)
Литература
