Ім'я файлу: Біомеханіка Литнєв.docx
Розширення: docx
Розмір: 76кб.
Дата: 05.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
Гунедр Ярослав.docx
Психологія Кулішенко.rtf
Психологія Родін.docx
Адиктивна поведінка.doc
Розширення: docx
Розмір: 76кб.
Дата: 05.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
Гунедр Ярослав.docx
Психологія Кулішенко.rtf
Психологія Родін.docx
Адиктивна поведінка.doc
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ
НАВЧАЛЬНА ДИСЦИПЛІНА
«БІОМЕХАНІКА»
РЕФЕРАТ
Тема: «. Розподіл мас тіла. Поняття про загальний центр ваги, центри об'єму і поверхні тіла.»
Виконав:
Студент 2 курсу навчальної групи ФВС-21 Литнєв Антон Олегович
(студент, навчальна група, прізвище, ім’я, по батькові)
Перевірив: доцент Човнюк Юрій Васильович
(посада, прізвище, ім’я, по батькові)
| ДАТА | ОЦІНКА | ||
| Бал | Оцінка ЄКТС | Оцінка за національною шкалою для заліку | |
| | | | |
Київ 2023
Зміст
ВСТУП……………………………………………………………………………….3
1.Центр паралельних сил…………………………………………………………..4
2.Центр ваги твердого тіла………………………………………………………..5
3.Методи знаходження координат центра ваги. Статична стійкість положення рівноваги твердого тіла…………………………………………………………….7
ВИСНОВКИ……………………………………………………………………...…10
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ……………………………………...11
ВСТУП
Руховий апарат людини – це саморушійний механізм, що складається з
600 м’язів, 200 кісток, декількох сотень сухожиль.
Ці цифри приблизні, оскільки деякі кістки (наприклад, кістки хребетного стовпа, грудної клітки) зрослися, а багато м’язів мають декілька голівок
(наприклад, двоголовий м’яз плеча, чотириголовий м’яз стегна) або поділяються на безліч пучків (дельтоподібний, великий грудний, прямий м’яз живота, найширший м’яз спини і багато інших).
Вважається, що рухову діяльність людини за складністю можна порівняти з людським мозком – найбільш довершеним утворенням природи. І подібно до того, як вивчення мозку починають з дослідження його елементів (нейронів), так і в біомеханіці насамперед вивчають властивості елементів рухового апарата.
Під локомоціями (руховим переміщенням) розуміють самостійне
переміщення живого організму на відстань, яка суттєво перевищує розмір його власного тіла. До локомоцій людини відносять ходу, біг, стрибки, плавання, а також лазіння, повзання і т.п. Кожний тип локомоцій має багато різноманітностей.
Розрізняють ходу звичайну, спортивну, гімнастичну, дитячу, парадні військові марші і т.п. в спорті виділяють біг на короткі, середні і довгі дистанції. Плавання ділять по стилям: кроль на грудях чи на спині, дельфін, брас... Для виконання усіх цих рухових дій організм людини повинен зберігати стійкість і рівновагу в умовах швидкої зміни різних положень тіла.
В цьому процесі бере безпосередню участь складна система кінематичних ланцюгів, які своєю дією закріпляють кожну степінь свободи в’язями. В організмі роль цих в’язів виконують м’язові скорочення і зовнішні сили, з яких найбільш важливою являється загальний центр маси тіла (ЗЦМ) як рівнодіюча сила
1.Центр паралельних сил
Центр паралельних сил – це точка, через яку проходить лінія дії рівнодійної системи паралельних сил за будь-якого повертання їх навколо точок прикладання в один бік і на такий самий кут.
Покажемо існування центра паралельних сил на прикладі системи двох сил F1 і F2. Відповідно до теореми про додавання двох паралельних сил, спрямованих в один бік, знайдемо рівнодіючу R цих сил і лінію її дії.
Точка С, яка лежить на лінії АВ, що сполучує точки прикладання цих сил, є центром двох паралельних сил F1 і F2,, оскільки від повертання їх на один і той самий кутвідношення пліч ВС і СА не зміниться і рівнодіюча також пройде через точку С.
Можна дійти висновку, що рівнодіюча паралельних сил рівна їх сумі, паралельна їм, спрямована в ту саму сторону, а її лінія дії ділить пряму, яка з’єднує їх точки прикладання на відрізки, зворотно пропорційні цим силам.
Координати центра системи n паралельних сил визначають за формулами:
де Xn,Yn,Zn – координати точок прикладання сил, відносно вибраної системи осей координат.
2.Центр ваги твердого тіла
Силу, з якою тіло притягується до Землі, називають силою тяжіння.
Для тіл, розміри яких малі порівняно з радіусом землі (R = 6380 км) можна вважати, що сили ваги їх частинок паралельні одна одній і зберігають постійну величину за будь якого повертання тіла.
Центром ваги називають центр паралельних сил тяжіння усіх елементарних частинок тіла.
Центр ваги – це точка, яка може лежати й за межами тіла (наприклад кільце, циліндр з отвором).
Координати центра ваги тіла знаходять за такими самими формулами, що й координати центра паралельних:
де Gn – сила тяжіння кожної елементарної частинки тіла; Xn,Yn,Zn – координати частинки; – сила тяжіння усього тіла.
Якщо тіла однорідні, то за такими самими формулами можна визначити координати центра ваги об’ємів, площин і ліній.
1) Сила тяжіння елементарної частини, виражена через її об’єм Vn буде Gn= ·Vn , де – вага одиниці об’єму:
; 
;
де V – об’єм тіла.
2) Якщо тіло є однорідною пластиною завтовшки h, то сила тяжіння елементарної частинки, виражена через площу An, буде Gn= ·Аn , тоді для площі:
;
;
3) Якщо тіло є однорідним дротом сталого поперечного перерізу А, то сила тяжіння елементарної частинки, виражена через довжину буде Gn=·Аn , тоді для лінії:
;
;
3.Методи знаходження координат центра ваги. Статична стійкість положення рівноваги твердого тіла
Центр ваги тіла можна визначити теоретичним та експериментальним методами.
Існує три методи теоретичного визначення центра ваги: метод симетрії, метод розбиття, метод від’ємних мас.
Метод симетрії.
Якщо однорідне тіло має площину симетрії, то центр ваги тіла лежить у цій площині; якщо однорідне тіло має вісь симетрії, то центр ваги тіла лежить на цій осі; якщо однорідне тіло має дві осі симетрії, то центр ваги тіла лежить у точці їх перетину; центр ваги однорідного тіла обертання лежить на осі обертання.
Метод розбиття – тіло розбивають на найменшу кількість частин, сила тяжіння і центри ваги яких відомі, після цього використовують формули, розглянуті вище.
Метод від’ємних мас – тіло, яке має порожнини, вважають суцільним, масу ж вільних порожнин вважають від’ємною. Формули для визначення координат центра ваги тіла залишаються ті самі. Отже, для визначення центра ваги тіла, що має вільні порожнини, треба застосовувати метод розбиття, але масу вільних порожнин вважати від’ємною.
Тіло під дією власної ваги може перебувати в стані спокою лише тоді, коли напрямок сили ваги проходить через точку опори, оскільки тільки в цьому випадку сила ваги врівноважуватиметься силою опору в’язі.
При цьому можливі такі три випадки:
1) Центр ваги тіла знаходиться вище опори (рис. 2а). Коли тіло відхилити від положення рівноваги (рис. 2б), виникне пара сил Q, N, яка почне відхиляти тіло від свого початкового положення. Таку рівновагу називають нестійкою.
2) Центр ваги знаходиться нижче точки опори (рис. 2в,г). За відхилення тіла з положення рівноваги виникне пара сил Q, N, що знову поверне його в початкове положення. Таку рівновагу називають стійкою. Це буде лише тоді, коли центр ваги тіла лежить нижче опори і займає найнижче з можливих положень.
3) Центр ваги збігається з точкою опори (рис. 2д). У такому випадку за відхилення тіла з положення рівноваги центр ваги залишиться на місці, пара сил при цьому не виникне. Отже, тіло перебуватиме в стані спокою за будь-якого положення. Таку рівновагу називають байдужою.
Якщо тіло має кілька точок опори, то рівновага буде стійкою, доки пара сил Q, N, що виникне, намагатиметься повернути тіло в початкове положення.
Наприклад, трактор буде стійким, доки напрям сили його ваги проходитиме між колесами. Якщо ж трактор займе таке положення, за якого лінія дії сили ваги його пройде через точку опори колеса, то рівновага буде нестійкою; за найменшого збільшення кута нахилу сила ваги його утворить з силою опору ґрунту пару, яка перекине трактор.
Нестійка рівновага може бути лише тоді, коли центр ваги лежить вище точки опори.
ВИСНОВКИ
Біомеханіка є посередником між теорією і практикою фізичного виховання, спорту і масової фізичної культури. Спираючись на знання біомеханіки, педагогу легше вчити своїх вихованців, але для цього необхідно вміти аналізувати рухову діяльність, або, говорячи професійною мовою, читати рухи.
У сучасній біомеханіці гармонійно переплітаються ідеї і методи оптимізації рухової діяльності, функціонального і системно-структурного підходів, автоматизованого контролю за техніко-тактичним майстерності, моделювання техніки і тактики на електронно обчислювальних машинах. Але головною залишається думка та праця дослідника, який осягає закономірності рухів, і педагога, який використовує ці досягнення у навчальному і тренувальному процесах.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Донський Д.Д. Біомеханіка / Донський Д.Д., ЗаціорскіВ.М. - М: ФіС, 1979. - 429 с.
2. Донський Д.Д. Біомеханіка з основами спортивної техніки Донський Д.Д. - М.: ФіС, 1971. - 272 с.
3. Донський Д.Д. Біомеханіка / Донський Д.Д. - М.: Просвітництво, 1975 - 234 с.
4. Бранков Г. Основи біомеханіки / Бранков Г. - К.: Олімпійська література, 1981. - 165 с.
5. Петров В.А. Механіка спортивних рухів/Петров В.А., Гагін Ю.А. - М.: ФіС, 1974. - 433 с