Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Построение линейной хронограммы





Основные задачи: I) научиться определять моменты изменения движения, фазы и периода; 2) научиться чертить линейные хронограммы.

Пояснения.

1. Хронограмма – диаграмма (чертеж) временных соотношений. На оси времени откладываются отрезки, соответствующие длительности частей (фаз) движения. Фаза начинается в момент изменения движения (например, окончание скольжения и начало стояния лыжи). Момент изменения движения служит границей между двумя соседними фазами. В.момент изменения движения изменяется и ведущая задача движений в этой фазе. Поза в этот момент является своего рода "стартовым положением" для движений в течение последующей фазы. Следующий граничный момент также служит таким "стартовым положением" уже для очередной фазы. Поэтому в течение движений в каждой фазе следует обеспечить переход в очередную граничную позу, важную для последующих движений. Отсюда, так важна роль граничных поз в контроле и самоконтроле движений.

2. Фазы движений выделяются для углубленного изучения их механизма, как правило, по всем движениям в целом, а не отдельно для движений рук и ног. В названии фазы отражаются наиболее характерные для нее движения (в ней выполняемые). Например, в лыжном ходе: I фаза – свободное скольжение, II – скольжение с выпрямлением опорной ноги, III – скольжение с подседанием, IV – выпад о подседанием, V – отталкивание с выпрямлением ноги. Для определения граничных моментов, разделяющих фазы в скользящем шаге на лыжах, рассматривают графика: I) угла коленного сустава ( S) опорной ноги; 2) скорости скользящей лыжи и 3) усилия на палке (рис. 4). На этих графиках определяют граничные моменты (табл. 4) и по ним длительность фаз.

 
 

 


t (кадры)

= 0,03 с

 

Рис. 4 Графики угла коленного сустава опорной ноги, скорости скользящей лыжи и усилия на палке

 

 

Таблица 4

Таблица для записи моментов и фаз

Моменты Фазы  
Наименование № кадров Наименование № кадров Длитель-ность  
Начало одноопорного скольжения    
I Свободное скольжение      
Начало опоры на палку    
II Скольжение с выпрямлением опорной ноги      
Начало подседания на опорной ноге    
III Скольжение с подседанием      
Остановка скользящей лыжи    
IV Выпад с подседанием      
Начало выпрямления Толчковой ноги    
V Отталкивание ногой      
Отрыв толчковой ноги от опоры    
         

 

3. Фазовый состав формируется в действии при согласовании элементарных действий (отталкивание лыжей, включающее подседание и толчок, отталкивание палкой, скольжение по лыжне на лыже). Эти элементарные действия как бы накладываются одно на другое во времени. Объединяясь в целый цикл (скользящей шаг), они образуют 5 фаз, из которых состоят два периода: скольжения (фазы I-III) и стояния лыжи (фазы IV и V).



Фазы следуют одна за другой и сменяются по ходу действия, когда изменяются условия движений.

Задания

I. Составить таблицу записи моментов и фаз движений скользящего шага на лыжах. Записать в табл. 4 данные рассмотрения графиков характеристик шага.

2. Определить содержание и длительность фаз. По записанным в таблицу моментам определить содержание фаз, ограниченных этими моментами, и внести в таблицу; отметить, какие номера кадров ограничивают каждую фазу. Заметить, как построена таблица (смещение строчек фаз относительно строчек моментов), что облегчает определение границ фаз. В последнюю графу вписать длительность фаз – по количеству интервалов между кадрами. Частота съемки – 32 кадра в секунду.

 

 
 

 


Рис. 5 Хронограмма скользящего шага

 

3. Начертить линейную хронограмму. Провести ось времени, установить масштаб изображения и нанести его (в виде номеров
кадров) на ось времени. Провести ось хронограммы (рис. 5). Отложить на ней моменты изменения движений (по таблице) и надписать (сверху) названия моментов. Отложить фазы: скольжения лыжи – выше оси хронограммы, стояния лыжи – ниже оси. Подписать (снизу) названия фаз. Изобразить ниже хронограммы схему деления шага на периоды. Обратить внимание на соотношение длительностей фаз (ритм шага) – длительности скольжения лыжи к длительности ее стояния. Записать под хронограммой ритм в форме соотношения длительностей.

Контрольные вопросы.

1. Что называется хронограммой и какие характеристики можно по ней установить?

2. Что служит границами фаз?

3. Почему сменяются фазы по ходу действия?

4. ,Что происходит при смене фаз?

5. Каковы соотношения между элементарными действиями и фазами?

 

Лабораторная работа № 5.
Расчет и графическое изображение угловых скоростей и ускорений

Основные задачи: I) научиться определять угловые положения тела (считывать угловые координаты); 2) научиться рассчитывать угловые скорости и ускорения по способу разностей; 3) научиться строить круговые графики угловых характеристик.

 

 

Рис. 6. Промер большого оборота назад на перекладине

Пояснения

1. Угловые положения, скорости и ускорения определяются не для точки тела, а для всего тела, но для определения этих величин нужна опознавательная линия на теле. В нашем примере (большой оборот назад на перекладине) такая линия определяется по ОЦТ тела (рис. 6). Определим направление отсчета – по часовой стрелке, в сторону движения гимнаста. Единицы отсчета – угловые градусы. Отсчет углового положения тела при помощи транспортира (угловая координата) в каждой позе ведется по вертикали, по часовой стрелке, до радиуса ОЦТ, проведенного от перекладины через ОЦТ, Такой способ определения угловой скорости тела гимнаста условный. Дело в том, что у изменяющейся материальной системы такой угловой скорости, как у твердого тела, нет, У твердого тела отношение линейной скорости V каждой точки к длине радиуса (ее расстояния до оси вращения) r – величина постоянная – это и есть угловая скорость (ω) твердого тела. У системы тел скорости точек зависят не только от их радиусов, но и от скоростей звеньев относительно друг друга. Следовательно, отношение скоростей разных течек к их радиусам различное и угловой скорости (единой, как у твердого тела) не существует. Если, выбрать условную линию (r), определить ее угловые координаты и перемещения, то можно получить величину угловой скорости (ω) этой линии, приблизительно отражающей быстроту изменения положения тела гимнаста относительно оси вращения.

Под действием центробежных сил тела гимнаста и его веса перекладина изгибается и центр вращения перемещается, если учитывать это перемещение, то расчет усложняется. Обычно им пренебрегаю? Измеренные величины угловых координат (φ) заносят в вертикальную колонку табл. 5.

Таблица 5

Таблица расчета угловых скоростей и ускорений (по способу разностей)

№ п/п φ Δ'φ Δ"φ № п/п φ Δ'φ Δ"φ
I -6
-4
-9
-8
-9
-9
-7
-11

 

2. Угловая скорость – мера быстроты изменения углового положения всего тела в пространстве с течением времени. Ее измеряют отношением углового перемещения условной линии (Δ'φ) к затраченному времени. Расчет ведется по способу первых разностей, описанному в работе № 2. Из угловой координаты 3-й позы (φ3) вычитается угловая координата 1-й позы (φ1). Полученная разность (φ3 - φ1 = Δφ2) равная числителю формулы угловой скорости (φ = ), это путь, пройденный за два интервала между кадрами. Она прямо пропорциональна скорости. В нашем примере при частоте съемки 12 кадров в секунду один интервал равен 1/12 с, а два интервала – 1/6 с. Разделив соответствующую Δ'φ на 1/6 с, получим угловую скорость в градусах за 1 с. В отличие от расчета линейных скоростей масштаб изображения учитывать не нужно, так как угловые величины при любом масштабе изображения не изменяются.

3. Угловое ускорение – мера быстроты изменения угловой скорости с течением времени. Она измеряется отношением приращения угловой скорости (положительного – увеличения или отрицательного – уменьшения) к времени, затраченному на это приращение. Расчет угловых ускорений ведется по способу вторых разностей (см. работу № 2). Из первой разности 4-й позы вычитается первая разность 2-й позы. Полученная вторая разность (Δ'φ4 - Δ'φ2 - Δ'φ3) .равна числителю в формуле углового ускорения ( ): она прямо пропорциональна ускорению. Расчет разностей ведется через два интервала, и среднее ускорение относится к промежуточной точке.

4. Изменения угловой скорости тела гимнаста и соответствующие им ускорения зависят от действия силы тяжести (при движении вверх она его замедляет), а также от изменения длины радиуса ОЦТ. Когда ОЦТ приближается к перекладине, появляется положительное угловое ускорение и угловая скорость увеличивается; отдаление ОЦТ от перекладины имеет противоположное действие. Чтобы проследить за влиянием приближения ОЦТ к центру вращения и отдаления от нее, соединим все точки ОЦТ от 1 до 25 (включительно, но не далее) сплошной линией; это траектория ОЦТ.

5. Круговой график угловой скорости удобно изобразить, откладывая величины, прямо пропорциональные угловой скорости (первых разностей Δ'φ), на радиусах ОЦТ от оси перекладины; соединив все точки на радиусах (от 2 до 24), получим график скорости.

6. Круговой график углового ускорения надо изображать иначе, чем угловой скорости, так как скорость имеет здесь один знак (движение в одном направлении), а у ускорения два знака (положительный – нарастание скорости и отрицательный – уменьшение скорости). За нуль примем окружность произвольного радиуса (центр ее – ось перекладины); величины, прямо пропорциональные положительному ускорению (вторые разности Δ''φ), будем откладывать по радиусам соответствующих точек окружности (от нуля) от центра, а отрицательные – к центру.

Задания.

1. Перенести на лист бумаги с рисунка 6 положения ОЦТ (25 точек), ось перекладины и вертикаль (через стойку перекладины). Для этого можно использовать копировальную бумагу, перерисовать на оконном стекле (на просвет) или приколоть иглой каждую точку. Проставить номера точек ОЦТ, провести вертикаль.

2. Провести радиусы ОЦТ (от центра до каждой точки). Соединить все ОЦТ линией – траектория движения ОЦТ. Провести окружность радиусом ОЦТ позы в естественно выпрямленном положении (поза 7, рис. 7)

 
 

 


Рис. 7 Графики угловых скоростей и ускорений тела гимнаста

 

3. Заготовить таблицу для записи угловых положений (φ) и расчета угловых скоростей (Δ'φ) и угловых ускорений (Δ''φ) (табл. 5).

4. Измерить транспортиром угловые положения от вертикали по ходу движения и записать в табл. 5 (графа φ). После позы 13 транспортир переложить по другую сторону вертикала и продолжать отсчет от 180° (до 360°).

5. Рассчитать первые и вторые разности. Вычитая из угловой координаты 3-й по эй угловую координату 1-й позы, получим первую разность, прямо пропорциональную угловой скорости 2-й позы (записать во вторую строку второй колонки – Δ'φ). Таким же способом определяются угловые ускорения (по вторым разностям).

6. Нарисовать круговые графики угловых скоростей и ускорений. Отложить ка радиусах ОЦТ, начиная со 2-й позы, величину угловой скорости в произвольном масштабе (например, 10° первой разности равны 10 мм); соединить полученные точки линиями. Отложить на радиусах ОЦТ, начиная с 3-й позы, от произвольно нарисованной окружности положительные ускорения – в сторону от центра, отрицательные – к центру (масштаб: 10° второй разности равны 10 мм); соединить точка линиями (см. рис.7). Обратить внимание, что кривые не замкнуты, так как нет данных для первой и последней поз по скоростям и для двух с начала и конца для ускорений. Отметим, что эти графика построены по пути, а не по времени (см. работу № 2).

7. Проанализировать зависимость движения от действия веса и приближения тела к оси перекладины. Заметить удаление ОЦТ от перекладины и приближение и сказанные с этим изменения ускорения и скорости.

Контрольные вопросы

1. Что такое угловая скорость твердого тела и каково ее отличие от скоростей движущегося тела спортсмена?

2. Что служит началом отсчета при определении угла поворота тела?

3. Как называется первая разность угловых координат и что она представляет собой?

4. Причины различий в построении круговых графиков угловых скоростей и ускорений?

5. Как соотносятся угловые скорости и ускорения в разные моменты большого оборота?

6. Как выявить ошибки в построении круговых графиков?

 

Лабораторная работа № 6.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.