intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

Chia sẻ: Nguyen Thanhvu Vu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:27

Thêm vào BST
Báo xấu
836
lượt xem 86
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1 Thuật ngữ Sinh Cơ học Sinh Cơ học được tạo thành từ hai từ gốc Hy Lạp : Biomechanics Cơ học là một phần của Vật lí học – nghiên cứu các chuyển động cơ học và mối tương tác cơ học giữa các vật thể vật chất. Sinh Cơ học là một phân của môn khoa học nghiên cứu khả năng vận động và hoạt động của sinh vật.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

  1. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO CHÖÔNG 1 : GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ SINH CÔ HOÏC BÀI 1. KHAÙI NIEÄM VEÀ SINH CÔ HOÏC I Lịch sử phát triển của Sinh Cơ học 1 Thuật ngữ Sinh Cơ học Sinh Cơ học được tạo thành từ hai từ gốc Hy Lạp : Biomechanics Cơ học là một phần của Vật lí học – nghiên cứu các chuyển động cơ học và mối tương tác cơ học giữa các vật thể vật chất. Sinh Cơ học là một phân của môn khoa h ọc nghiên c ứu kh ả năng v ận đ ộng và hoạt động của sinh vật. 2 Lịch sử phát triển Việc nghiên cứu các chuyển động của con người và động vật c ấp cao có ý nghĩa thực tiễn rất lớn. Các nhà tư tưởng lỗi lạc có ảnh h ưởng đ ến vi ệc hình thành môn Sinh Cơ học là : Arixtôt (384 – 322 trước CN) Ac si met (287 – 212 trước CN) Galen (131 – 201) Lêôna đơ Vanxi (1452 – 1519) Galilê (1564 – 1642) A.B Giôvani (1608 – 1679) IM.Xêtrênôp (1829 – 1905) P.Ph. Lexgap(1837 – 1930) N.A. Bernxtein (1896 – 1966) 3 Phương hướng phát triển Một số chuyên ngành Sinh Cơ học đang phát triển gần đây được quan tâm là : • Sinh Cơ học kĩ thuật. • Sinh Cơ học y học. • Sinh Cơ học lao động. • Sinh Cơ học chuyên ngành TDTT. II. Sinh cơ học là gì? Khái niệm Sinh Cơ học 1 Sinh Cơ học : là học thuyết về khả năng vận động và ho ạt đ ộng v ận đ ộng c ủa con người và động vật. Nói cách khác Sinh Cơ học là môn khoa học nghiên cứu khả năng vận động của cơ thể sinh vật. Sinh Cơ học TDTT : là môn khoa học chuyên ngành hẹp của Sinh Cơ học, chuyên nghiên cứu về sự chuyển động Cơ học của con người tham gia ho ạt đ ộng TDTT (Vận động viên). Phân loại 2 Sinh Cơ học được chia thành : • Sinh Cơ học chung • Sinh Cơ học chuyên ngành • Sinh Cơ học các môn thể thao Nhiệm vụ Sinh Cơ học TDTT 3 • Nghiên cứu cấu trúc, tính chất, chức năng vận động của cơ thể vận động viên. • Nghiên cứu kĩ thuật thể thao hợp lí. • Nghiên cứu sự hoàn thiện kĩ thuật các môn thể thao của vận động viên ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  2. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO CHÖÔNG 2 : CÔ SÔÛ CUÛA VIEÄC KIEÅM TRA SINH CÔ BAØI 1: PHÖÔNG PHAÙP ÑO VAØ CAÙCH TÍNH KEÁT QUAÛ TRONG SINH CÔ I. Pheùp ño caùc ñaïi löôïng Vaät lí Ño moät ñaïi löôïng naøo ñoù nghóa laø tìm coâng thöùc thöïc nghieämtæ soá giöõa ñaïi löôïng ñaõ cho vaø ñôn vò ño töông öùng. Vaø tæ soá naøy laø soá ño caùcñaïi löôïngñangxeùt. Coângthöùc: A =n.a Trong ñoù : A laø ñaïi löôïng caàn ño, a ñaïi löôïng ñöôïc choïn laøm ñôn vò, n laø tæsoácuûañaïi löôïngño vaø ñônvò cuûachínhsoáño. Thoângthöôøngcaùcñônvò ñöôïc söûduïngtrongheäSI + Pheùp ño tröïc tieáp : laø nhöõngpheùpño trong ñoù trò soá cuûa ñaïi löôïng caànño thuñöôïc do keátquaûcuûamoätpheùpquansaùthay moätpheùpñeám. +Pheùpñoù giaùntieáp: laø tìm soáño cuûamoätñaïi löôïng döïa vaøo nhöõng coângthöùcvaø ñònhluaätlieânheäñaïi löôïngño tröïc tieáp II. Phaân loaïi sai soá – caùch tính sai soá pheùp ño tröïc tieáp, giaùn tieáp Muoánthöïc hieäntoátmoätpheùpño caànít nhaátcaùcñieàukieänsauñaây: • Duïng cuï ño chuaån. • Phöôngphaùpño toái öu. • Ñieàukieänño lyù töôûng Coângthöùctính nhö sau: x0 = x + ∆x Trongñoù: xo : giaùtrò thöïc. x : giaùtrò trungbình. ∆x : sai soátuyeätñoái Giaù trò thöïc nghieäm: laø caùc soá lieäu ño ñöôïc töø phoøng thí nghieäm, trong nghieâncöùu khoa hoïc, töø phoøng taäp, saøn ñaáu, thao tröôøng ñöôïc goïi laø giaùtrò thöïc nghieäm. Sai soá: laø ñoäsai leächgiöõagiaùtrò thöïc vôùi giaùtrò thöïc nghieäm. Phaânloaïi sai soá : sai soá chuû quan, sai soá ngaãunhieân, sai soá heäthoáng, sai soátoaønphaàn Caùch tính sai soá cuûapheùpño tröïc tieáp: laø tìm giaù trò ∆ x, ñeåtính chính xaùcñaïi löôïngcaànño. Caùchtính ∆x : • + Ño 1 laàn : laáy sai soá duïng cuï ño hay nöõavaïch chia nhoû nhaát cuûaduïngcuï ño. • + Ño nhieàulaàn nhöngkeát quaûgioángnhau: laáy sai soá duïng cuï ño haynöõavaïchchia nhoûnhaátcuûaduïngcuï ño. • +Tröôønghôïp ño nhieàulaànkeátquaûkhaùcnhau ∆x = x − xmax hoặc ∆x = x − xmin xmax : giaùtrò lôùn nhaátcuûapheùpño. * Caùch tính sai soá cuûa pheùp ño giaùn tieáp ab Ví duï : f = c Laáy ln hai veá: ln f = ln a + ln b − ln c ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  3. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO df da db dc Laáy vi phaânhai veá: f = a + b − c ∆f ∆a ∆b ∆c Thay kí hieäud baèng ñoåi daáutröø thaønhcoäng: f = a + b + c ∆ ∆a ∆b ∆c Chuyeånveá: ∆f = f .( + +) a b c Cuoái cuøng: f 0 = f + ∆f ---o0o--- BAØI 3: THÖÛ NGHIEÄM VAØ ÑAÙNH GIAÙ SÖ PHAÏM TRONG SINH CÔ I. Thöû nghieäm caùc toá chaát vaän ñoäng Trong giaùo duïc theåchaátvaø theåthao ñeå kieåmtra Sinh Cô hoïc ngöôøi ta söû duïng phöông phaùp thöû nghieämbaét ñaàu töø vieäc ñaùnh giaù möùc ñoä phaùt trieån caùc toá chaátvaän ñoäng. Treân cô sôû ñoù giaùo vieân TDTT hoaëc huaánluyeänvieânlöïa choïn caùc kieåmtra caànthieátcho hoaït ñoängthöïc tieãn cuûamình 1. Caùc thöû nghieäm Sinh Cô veà söùc beàn : cho pheùp ta xaùc ñònh vaän ñoängvieân coù theåthöïc hieänñöôïc khoái löôïng vaänñoänglaø bao nhieâuvaø thöïc hieän ñöôïc bao laâu maø khoâng giaûm suùt hieäu quaû hoaït ñoäng vaän ñoäng.Ngoaøi ra coøn coù moätphöôngphaùpkhaùclaø giôùi haïn thôøi gian cuûa baøi taäpvaø ño khoaûngcaùchthöïc hieän Coù 3 daïng thöû nghieämsöùc beànlaø : toác ñoä, thôøi gian, cöï li. Keát quaû cuûa3 daïngthöûnghieämnaøylaø töôngñöôngnhau. Caùc phöôngphaùpthöûnghieämsöùc beàncuûabaøi taäpvaänñoängtheoquy luaätkhaûhoài Nhieämvuï Ño ñaït Tính toaùn Toác ñoädi chuyeån Thôøi giantoái ña duy trì Cöï li thöïc hieän toácñoä ñöôïc V ∆t S =v. ∆t Thôøi giantieánhaønh Cöï li toái ña thöïc hieän Toác ñoätrungbình baøi taäp ñöôïc S vtb = ∆t ∆t S Cöï li Thôøi gianngaénnhaátñeå Toác ñoätrungbình vöôït quacöï li S S vtb = ∆t ∆t Chuùyù : Thöû nghieämsöùcbeànkhoângchæduøngcho caùchoaït ñoängcoù chu kì maø coønthöûnghieämôû caùcbaøi taäptheålöïc khaùc. Toác ñoädi chuyeånlaø tröôønghôïp thöôønggaëpcuûacöôøngñoävaänñoäng cô baép. Cöï li thöïc hieän ñöôïc laø tröôøng hôïp thöôøng gaëp cuûa khoái löôïng vaän ñoängthöïc hieänñöôïc. 2. Thöû nghieäm caùc toá chaát veà söùc maïnh : Thöôøngñöôïc thöïc hieänôû caùcbaøi taäptónhlöïc, hoaëcvôùi baøi taäpphaùt trieånchung,trongño cô hoaït ñoängcuïc boähoaëctheokhu vöïc. ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  4. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Söùcmaïnhcuûacon ngöôøi tuøythuoäcvaøotö theávaø goùccuûacaùckhôùp II. Töï ñoäng hoùa trong quaù trình thöû nghieäm vaø ñaùnh giaù Sinh Cô Thöû nghieämvaø ñaùnhgiaù Sinh Cô coù theåsöû duïng nhieàuphöôngphaùp khaùcnhau. Ñôn giaûnnhaátlaø quansaùt vaø ghi laïi keát quaûtheodoõi ñöôïc → khoâng ñaûmbaûochínhxaùc Muoán keát quaûchính xaùc hôn ta caàntieánhaønhmoätcaùchtöï ñoänghoùa baèngcaùcphöôngtieänhieänñaïi nhö boäcaûmbieán,maùytính, voâtuyeánvieãn traéc, laze, soùngsieâuaâm,böùc xaï hoàngngoaïi, phoùngxaï, voâ tuyeántruyeàn hình, video.v.v. III. Boä caûm bieán caùc ñaëc tính Sinh Cô Boä caûmbieánlaø duïng cuï ñöôïc gaéngtröïc tieáptreâncô theåhoaëcngoaøi cô theåduøngñeåghi nhaäntröïc tieápnhöõngbieánñoåi cuûachæsoáño + Duïng cuï ghi löïc keá ñoà : ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaátduøng ñeå ñaët kín taïi khu vöïc nhaûy hay neùm,döôùi lôùp ñöôøngchaïy, döôùi thaûmtheåduïc, saøn thi ñaáu. v. v. Löïc keá ñoà ño löïc theo caùc thaønhphaânOx, Oy, Oz trong khoânggian 3 chieàu, trong ñoù keát quaûño khoângphuï thuoäcvaøo ñieåmñaëc cuûalöïc. Thaønhphaànnhaïy caûmcuûalöïc keáñoàlaø boäcaûmbieánñieäntrôû vaø boäcaûmbieáncô naêng +Tónh keá ñoà : laø duïng cuï cho bieátkhaû naêngvöõngvaøngcuûacô theå- laø yeáu toá quan troïng ñeå ñaït thaønh tích cao trong moân theå duïc duïng cuï, nhaøoloän, bôi thuyeàn,tröôït baêngngheäthuaät + Boä caûm bieán quang ñieän : döïa treânnguyeântaéc söï xuaát hieän doøng ñieänkhi coù taùc duïng cuûaaùnhsaùng.Boä caûmbieánnaøy duøngñeåño vaän toácñi boävaø chaïy. IV. Vieãn traéc vaø phöông phaùp ghi ñaëc tính Sinh Cô Vieãn traéc laø ño töø xa. Thoâng tin keát quaû ño löôøng ñöôïc truyeànbaèng daâydaãn,soùngñieäntöø, tia saùng,tia hoàngngoaïi. * Höõu tuyeán vieãn traéc : laø phöông phaùp ñôn giaûn khoâng bò nhieãu, nhöôïc ñieåm laø phöông phaùp naøy khoâng gaéng boä caûm bieán treân ngöôøi vaänñoängvieânñangchuyeånñoäng. * Voâ tuyeán vieãn traéc : laø phöông phaùp thoângtin baèngsoùng ñieän töø. Phöông phaùp naøy kieåm tra trong ñieàu kieän vaän ñoäng töï nhieân. Ñeå laøm ñöôïc ñieàu naøy vaän ñoäng vieân phaûi ñeo boä caûm bieán Sinh Cô vaø moät maùytruyeàntin nhoûñeåñöathoângtin veàtrungtaâm. ---o0o--- CHÖÔNG 3 : ÑAËC TÍNH SINH CÔ HOÏC CÔ THEÅ NGÖÔØI ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  5. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO BAØI 1 : ÑAËC TÍNH ÑOÄNG HOÏC I. Khaùi nieäm. Caùc ñaïi löôïng vaø ñôn vò ñoäng hoïc Động học là phần cơ học nghiên cứu tính chất chuyển động của các vật th ể không kể đến khối lượng và các lực tác dụng lên chúng (nguyên nhân gây chuy ển động) Các đặc tính động học được mô tả trong không gian 3 chi ều (không gian Ơclit) theo thời gian. Các đại lượng và đơn vị đo động học Thời gian : kí hiệu t đơn vị s (giây) Chiều dài : kí hiệu S đơn vị m Vận tốc : kí hiệu v đơn vị (m/s) Gia tốc : kí hiệu a đơn vị (m/s2) Chuyển động của đối tượng đơn giản nhất là chất điểm II. Hình thöùc chuyeån ñoäng cô baûn cuûa cô theå ngöôøi 1. Quyõ ñaïo, toïa ñoä, mốc thời gian Tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển động tạo ra một đường nhất định. Đường đó gọi là quỹ đạo chuyển động. Để xác định vị trí của vật ta cần chọn vật làm mốc, một hệ trục toạ độ g ắn với vật làm mốc để xác định toạ độ của vật. Trong trường hợp đã biết rõ quỹ đạo thì chỉ cần chọn một vật làm mốc và chiều dương trên quỹ đạo đó. Để xác định thời gian trong chuyển động ta cần chọn mốc th ời gian và dùng đồng hồ để đo thời gian. Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ toạ độ, mốc thời gian và đồng hồ. 2. Chuyeån ñoäng thaúng ñeàu s Tốc độ trung bình : vtb = t s : quãng đường đi được (km hoặc m) Trong đó t : thời gian ( h hoặc s) vtb : vận tốc trung bình ( km/h hoặc m/s ) Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo thẳng và có tốc độ trung đường. vtb = v = hằng số bình như nhau trên mọi quãng A M O Suy ra : s = v.t s Chọn hệ trục toạ độ : x0 x x = x0 + s = x0 + vt Ta có phương trình : Phương trình trên là phương trình chuyển động thẳng đều của chất điểm M 3. Chuyeån ñoäng thaúng bieán ñoåi ñeàu V ận tốc tức thời của một vật tại một điểm là vận tốc tại thời điểm đang xét ds v= = s' dt v : v ận t ố c s : quỹ đạo Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho độ biến thiên vận tốc của vật dv a= = v' = s ' ' dt a : gia tốc (m/s2) Trong chuyển động thẳng biến đổi đều thì gia tốc là hằng số. ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  6. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Để đơn giản ta chọn : a > 0 : vật chuyển động nhanh dần đều a < 0 : vật chuyển động chậm dần đều Phương trình vận tốc : v = v0 + at vo : vận tốc ban đầu v : vận tốc lúc sau a : gia tốc 1 Quãng đường : s = v0t + at 2 2 1 Phương trình quỹ đạo : x = x0 + v0t + at 2 2 Hệ thức độc lập theo thời gian : v − v02 = 2as 2 4. Rôi töï do Sự rơi tự do là sự rơi dưới tác dụng của trọng lực. Nếu sức cản không khí không đáng kể, tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật rơi tự do với cùng một gia tốc g, với g ≈ 9,8 m/s2. Công thức rơi tự do : v = gt 12 s= gt 2 t : thời gian ( s ) v : vận tốc tại thời điểm t ( m/s ) s : quãng đường rơi tự do ( m ) 5. Chuyeån ñoäng cuûa vaät bò neùm thẳng đứng Từ trên xuống : 12 v = v0 + gt s = v0t + gt 2 Từ dưới lên : 12 v = v0 − gt s = v0t − gt 2 6. Chuyeån ñoäng cuûa vaät bò neùm ngang V ật được ném ra với vận tốc ban đầu là v0. r O v0 x y Theo phương Ox : vật chuyển động thẳng đều ax = 0 vx = v0 x = v0t Theo phương Oy : vật chuyển động như vật rơi tự do ay = g a y : gia tốc theo phương y ; v y = gt t : thời gian 12 y= v y : vận tốc theo phương y gt 2 ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  7. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Phương trình quỹ đạo g2 y= x 2 2v0 Dạng của quỹ đạo là một Parabol Gọi h là độ cao của vật bị ném. Thay y bởi h ta có đ ược th ời gian c ủa v ật chuyển động 2h t= g 2h Tầm ném xa : Lmax = v0t = v0 g 7. Chuyeån ñoäng cuûa vaät bò neùm xieân y α v0 hmax x xmax Các phương trình biểu diễn tính chất của vật bị ném xiên vx = v0 cos α vx : vận tốc theo phương x x − x0 = v0 cos α .t v0 y = v0 sin α v0y: vận tốc ban đầu theo phương y v y = v0 sin α − gt 12 h = y − y0 = (v0 sin α ).t − gt 2 v y − ( v0 sin α ) = −2 gh 2 2 Chọn x0 = 0 ; y0 = 0. v0 sin 2α 2 Tầm xa xmax = g xmax : đạt giá trị lớn nhất khi α = 450 g Phương trình quỹ đạo : y = (tgα ).x − 2(v cosα ) 2 .x 2 0 Quỹ đạo là một Parabol. v0 sin 2 α 2 Độ cao cực đại : hmax = 2g 8. Chuyeån ñoäng quay ñeàu Xét một vật rắn bất kì chuyển động quay quanh một trục cố định. Chuyển động ấy có hai đặc điểm sau : Mỗi điểm trên vật vạch một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay, có bán kính bằng khoảng cách từ điểm đó đến trục quay. Mọi điểm của vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khoảng th ời gian. Trong chuyển động quay đều ϕ ω : vận tốc góc (rad/s) Vận tốc góc : ω = t ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  8. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO ϕ : góc quay (rad) t : thời gian vật quay được góc ϕ ϕ = ϕ 0 + ωt ϕ0 : góc ban đầu so với phương tuỳ chọn 9. Chuyeån ñoäng quay bieán ñoåi ñeàu Gia tốc góc đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc góc. Trong chuyển động quay biến đổi đều thì gia tốc góc là hằng số nhưng vận tốc góc không phải là hằng số. γ : gia tốc góc Công thức tính vận tốc góc : ω = ω 0 + γ .t γ > 0 vật quay nhanh dần. γ < 0 vật quay chậm dần. Các phương trình động học : 1 ω 2 − ω02 = 2γ ( ϕ − ϕ0 ) ϕ = ϕ0 + ωt + γt 2 ; 2 Vận tốc dài : v = ω.r r : khoảng cách từ điểm đang xét đến trục quay 2 v = ω 2 r ; Gia tốc tiếp tuyến : at = r.γ Gia tốc pháp tuyến : an = r Gia tốc toàn phần : a = an2 + at2 ---o0o--- BAØI 2 : ÑAËC TÍNH ÑOÄNG LÖÏC HOÏC I. Löïc Trongcơ học, đại lượng định hướng và được xác định cho sự tương tác cơ h ọc giữa các vật thể gọi là lực. Trong giải phẩu sinh lí học lực được sản sinh dưới tác dụng của các bộ phận cơ thể gọi là nội lực. Nội lực được chia làm 2 dạng cơ bản : lực cản bị động c ủa các c ơ quan và l ực kéo của cơ. Các lực bên ngoài tác dụng lên cơ thể gọi là ngoại l ực. Ngo ại l ực bao g ồm các lực : • Trọng lực • Phản lực • Lực ma sát • Lực quán tính • Lực đàn hồi II. Vaän duïng 3 ñònh luaät Newton trong caùc chuyeån ñoäng theå thao * Định luật 1 : Còn gọi là định luật quán tính Mọi vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu không có lực nào tác dụng hoặc các tổng các lực tác dụng bằng 0. * Định luật 2 : Gia tốc tỉ lệ thuận với hợp lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng r Fhl r Công thức : a = m Trong thể thao định luật này được áp dụng rông rãi vì các động tác c ủa v ận động viên đều có gia tốc, tức là có lực tác dụng. * Định luật 3 : Khi vật A tác dụng vào vật B một lực thì vật B cũng tác dụng vào A một lực, hai lr c này là hai lực trực đối : cùng phương cùng độ lớn nhưng ngược chiều ự r FAB = − FBA ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  9. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Một trong hai lực là goi là lực tác dụng lực còn lại g ọi là ph ản l ực. L ực và phản lực có đặc điểm sau : • Lực và phản lực luôn xuất hiện đồng thời • Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều. Có thể gọi hai lực như vậy là hai lực trực đối. • Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau III. Ñaëc tính ñoäng löïc hoïc trong chuyeån ñoäng quay 1. Momen quán tính Momen quán tính I đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho m ức quán tính của vật rắn trong chuyển động quay quanh trục ấy I = ∑ mi ri 2 mi : khối lượng của phần tử thứ i i ri : khoảng cách từ phần tử thứ i đến trục quay Momen quán tính của cùng một vật đối với các trục quay khác nhau thì khác nhau Bảng tính momen quán tính vật thể rắn cho các loại vật thể có hình dạng đặc biệt Vật rắn Trục quay Momen quán tính quay Gậy mỏng Thông qua trọng tâm 1 I= m2 Khối lượng m và có và vuông góc với thanh 12 độ dài  Hình trụ tròn Đi qua trọng tâm và 1 I= mR 2 Khối lượng m và bán vuông góc với mặt đáy 2 kính R Hình cầu Bất kì trục quay đi 2 I= mR 2 Khối lượng m và bán qua trọng tâm 5 kính R ( ) Hình trụ tròn có tâm Đi qua trọng tâm và 1 I= m R2 + r 2 rỗng vuông góc với mặt đáy 2  Khối lượng m  Bán kính trong r  Bán kính ngoài R Hình phiến phẳng Đi qua trọng tâm và 1 I= m( a 2 + b 2 ) vuông góc với mặt  Khối lượng m 12 phẳng hình phiến  Chiều dài a  Chiều rọng b 2. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục ∑ M = Iγ i M : momen lực (N.m) I : momen quán tính (kg.m2) γ : gia tốc góc (rad/s) ---o0o--- ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  10. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO BAØI 3: ÑAËC TÍNH NAÊNG LÖÔÏNG HOÏC I. Cơ năng 1. Động năng Động năng là năng lượng của vật có được do chuyển động. Động năng chuyển động tịnh tiến : 12 Kt = m : khối lượng của vật (kg) mv 2 v : vận tốc (m/s) Kt : động năng chuyển động tịnh tiến (J) Động năng chuyển động quay 12 Iω Kq = Kq : động năng chuyển động quay (J) 2 I : momen quán tính (kg.m2) ω : vật tốc góc (rad/s) Khi vật vừa chuyển động quay vừa chuyển động tịnh tiến 1212 mv + Iω K= 2 2 2. Theá naêng Năng lượng của vật có được do vị trí tương đối của vật với mặt đất hoặc do vật bị biến dạng Thông thường ta xét thế năng trọng lực và thế năng đàn hồi Thế năng trọng lực : U t = mgh Ut : thế năng trọng lực (J) h : độ cao của vật (m) g : gia tốc trọng trường Thế năng đàn hồi : 12 Ud = Ud : thế năng đàn hồi (J) kx 2 k : hệ số đàn hồi (N/m) x : độ biến dạng (m) 3. Cô naêng : Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng E = Ed + Et II. Coâng– Coângsuaát Công cơ học do một lực F tác dụng lên một vật làm vật đó di chuyển một đoạn s, ta có công cơ học được tính theo biểu thức A = F .s. cos α A : công cơ học (J) F : lực tác dụng (N) s : quãng đường (m) α : góc hợp bởi vectơ lực và vectơ vận tốc Công suất : là công thực hiện trong một đơn vị thời gian A P= P : công suất (W) t t : thời gian (s) ---o0o--- BAØI 4: CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN I. Heä kín ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  11. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Hệ kín là hệ không có ngoại lực tác dụng hoặc các lực tác dụng cân bằng nhau. Một số trường hợp nội lực rất lớn hơn ngoại lực thì hệ cũng được gọi là hệ kín II. Ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng r Động lượng của một vật có khối lượng m và chuyển động với vận tốc v là đại rượng được xác định bằng biểu thức l r p = mv Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian ∆t bằng xung của lực tác dụngrlên vật trong khoảng thời gian đó r ∆p = F .∆t r r r r Trong hệ kín F = 0 � ∆p = 0 � p1 = p2 - động lượng được bảo toàn r F .∆t : xung của lực trong khoảng thời gian ∆t III. Ñònh luaät baûo toaøn momen ñoäng löôïng Momen động lượng của một vật có momen quán tính là I và chuyển quay với vận tốc góc ω được xác định bằng công thức L = I .ω Phương trình động lực học của vật chuyển động quay dω dL M = I .γ = I = dt dt dL = 0. Suy ra : L = hằng số Nếu M = 0 ta có dt Hay I1.ω1 = I 2 .ω2 Định luật bảo toàn cơ năng IV. Cơ năng của một hệ kín được bảo toàn E = K1 + U1 = K2 + U2 = …= const E : cơ năng K : động năng U : thế năng CHÖÔNG 4 : NGOAÏI LÖÏC TRONG CAÙC CHUYEÅN ÑOÄNG THEÅ THAO – CAÙC NGUYEÂN LÍ SINH CÔ BAØI 1 : NGOAÏI LÖÏC TRONG CAÙC CHUYEÅN ÑOÄNG THEÅ THAO Trọng lực và môi trường trọng lực I. Mọi vật trong tự nhiên đều hút nhau bằng một lực gọi là lực hấp dẫn. Định luật “vạn vật hấp dẫn” có nội dụng : Lực hấp dẫn tỉ lệ thuận với tích khối lượng hai vật và tỉ lệ ngh ịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Mm Biểu thức : Fhd = G r2 G : hằng số hấp dẫn G = 6,68.10 -11(N.m2/kg2) r : khoảng cách giữa hai vật M, m : khối lượng từng vật • Trọng lực là lực hút của Trái đất lên tất cả các vật trên mặt đ ất ho ặc ở gần nó. Vậy, trọng lực chính là trường hợp riêng của lực hấp dẫn. • P = m.g g : gia tốc trọng trường ( g = 9,8 m/s2 ) ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  12. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Ở môi trường trọng lực, bất kì cố gắng nào của người nhằm dịch chuyển ra xa khỏi tâm Trái đất đều phải sản ra lực cơ ngược chiều với sức hút này. L ực c ơ phải đáp ứng tỉ lệ thuận với khối lượng cơ thể Lực cơ bắp được yêu cầu đáp ứng để duy trì một tư thế thì c ường đ ộ c ủa l ực đáp ứng tỉ lệ thuận với hiệu suất thực hiện tư thế đó Lực đàn hồi II. Một vật đàn hồi bị biến dạng sẽ xuất hiện lực đàn hồi có xu hướng làm cho vật trở lại trạng thái như cũ. Trong giới hạn đàn hồi lực đàn hồi tỉ lệ với độ biến dạng Fdh = −kx Fdh : lực đàn hồi (N) k : hệ số đàn hồi (N/m) x : độ biến dạng (m) Lực ma sát III. Lực ma sát là lực cản phát sinh nhằm chống lại mọi cố gắng làm vật chuy ển động ( trượt hoặc lăn ) Có 3 loại lực ma sát : lực ma sát ngh ỉ ( ma sát t ỉnh ), l ực ma sát lăn, l ực ma sát trượt Công thức : R = μ. N μ : hệ số ma sát N : áp lực ( lực ép vuông góc với bề mặt tiếp xúc ) Lực ma sát phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc. Khi bề mặt tiếp xúc trơn nhẵn và cứng, hệ số μ nhỏ → lực ma sát R nhỏ và ngược lại. Khi bề mặt tiếp xúc khô, lực ma sát hầu như không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc Lực trong môi trường chất lưu IV. 1 Lực cản Khi cơ thể tác dụng lực vào môi trường không khí hoặc nước thì các phân tử không khí hoặc nước sẽ biến đổi về vận tốc và hướng. Sự biến đổi càng nhiều thì lực cản càng lớn Độ lớn của lực cản phụ thuộc vào áp suất, vận tốc của chất lưu, cũng như phụ thuộc vào vị trí của cơ thể so với dòng chất lưu. Lực cản chung L của môi trường nước hoặc không khí đ ối v ới v ật chuy ển 1 động tính bằng công thức sau : L = c.δ .S .v 2 2 c : Hệ số lực cản, đại diện cho hình dạng vật thể và vị trí Trong đó : tương đối so với môi trường. δ : Mật độ môi trường ( kg/m3 ) v : Vận tốc (m/s) S : Thiết diện tiền đầu (diện tích hình chiếu của vật lên mặt phẳng vuông góc với phương chuyển) Cơ sở vật lí để hiểu được sự tác dụng qua lại giữa vật chuy ển động và môi trường chất lưu là nguyên lí Bernouli : áp suất của dòng ch ất lưu s ẽ gi ảm đi n ếu vận tốc dòng chảy tăng lên. Khi vật thể có hình dạng không đối xứng so với dòng chảy thì đường dòng bị đứt sẽ tách ra khỏi vật thể để hình thành những xoắn cuộn, tạo ra lực cản kìm hãm chuyển động, gọi là lực cản phụ 2 Lực nâng ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  13. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Khi dòng chất lưu chảy qua một vật thể mà chất lưu ở phía trên chảy nhanh hơn ở phía dưới, hình thành nên hai vùng áp suất khác nhau. Sự chênh l ệch áp su ất này khiến cho vật thể nâng thẳng đứng lên trên → lực nâng Lực nâng có vai trò quan trọng với tốc độ bay xa của dụng cụ thể thao trong các môn ném ở điền kinh. Lực nâng có xu thế đẩy vật thẳng lên ngược với tác dụng kéo xu ống c ủa tr ọng lực giúp dụng cụ bay trong không khí lâu hơn so với trường hợp không có lực nâng Ngoài ra trong nước và trong không khí còn có lực đẩy Archimed, có đ ộ l ớn bằng trọng lượng của thể tích môi trường bị chiếm chổ. L ực đẩy Archimed trong không khí không đáng kể 3 Hiệu ứng Magnus Hiện tượng một vật vừa chuyển động theo quỹ đạo vừa chuy ển động quay quanh trục của chính nó với vận tốc lớn thì sẽ tạo ra vùng áp su ất cao và áp su ất thấp ở hai phía đối diện của vật thể. Sự chênh lệch áp suất này làm đ ường đi c ủa nó bị bẽ cong theo hướng xoáy. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Magnus ---o0o--- BAØI 2 : NGUYEÂN LÍ D’ALEMBERT VAØ ÖÙNG DUÏNG I. Nguyên lí D’Alembert Nếu vật có khối lượng m chịu tác dụng của h ệ lực không cân b ằng và chuy ển động với gia tốc a ta có : n ∑ F − ma = 0 : Phương trình D’Alembert i 1 n n n ∑ Fix − max = 0 ∑ Fiy − ma y = 0 ∑F − maz = 0 Chọn hệ quy chiếu ta có : iz 1 1 1 Đối với vật chuyển động quay, phương trình D’Alembert có dạng. n ∑M − I .γ = 0 i 1 Trong đó : I : moment quán tính của vật so với trục quay γ : gia tốc góc Mi : moment quay của lực Fi Phân tích động tác có lực cơ vuông góc với diện tích tựa II. Quy ước dấu : lực hướng lên mang dấu +, lực hướng xuống mang dấu âm. Người thực hiện chịu tác dụng của hệ lực không cân bằng R – P – ma = 0 R – mg – ma = 0 Với : R = Fcơ ( định luật 3 newton) Suy ra : Fcơ – mg – ma = 0 Fco − mg Vậy : a = m ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  14. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Sự chuyển động của cơ thể theo phương thẳng đứng ở động tác này chỉ phụ thuộc vào mối tương quan giữa lực cơ và trọng lực Phân tích động tác có lực cơ tổng hợp xiên góc với diện tích tựa III. Theo phương Ox • Fmasat Fma sát – max = 0. Suy ra : ax = m Theo phương Oy • Fco − mg R – P – may = 0. Suy ra : a y = m Kết luận : Từ đồ thị gia tốc ta suy ra các đồ thị vận tốc. Ở môn nhảy cao, từ đồ thì gia tốc ta tính được lực tăng tốc về độ lớn và hướng. Ở môn nhảy xa, vận tốc theo phương ngang có ý nghĩa đặc biệt. Người nhảy xa cần có vận tốc chạy đà lớn, lực giậm nh ảy c ực đại đ ể gi ảm m ất mát v ận t ốc theo phương ngang mà vẫn đảm bảo độ lớn cần thiết của góc bay ban đầu ---o0o--- BAØI 3: TIEÁP NHAÄN NGOAÏI LÖÏC ÔÛ CAÙC ÑOÄNG TAÙC BAÉT, NGAÕ, TIEÁP ÑAÁT I. Cơ chế làm dừng vật đang chuyển động Các quá trình bắt vật thể, ngã, tiếp đất là những trường h ợp đặt bi ệt c ủa chuyển động va chạm. Có thể giảm động năng của vật chuyển động xuống tới mức 0 ho ặc xu ống t ới giới hạn an toàn nhờ các biện pháp : Sử dụng bề mặt tiếp xúc càng lớn càng tốt lúc bắt vật thể hoặc tiếp đất. Sử dụng khoảng cách dìu vật thể càng dài càng tốt. Sử dụng phần khối lượng cơ thể tham gia vào việc bắt và tiếp đất càng l ớn càng tốt Điều chỉnh vị trí của trọng tâm cơ thể để có được sự kiểm soát về mặt động lực học. Sử dụng các vật liệu khác với co thể người để thực hiện Động tác bắt vật thể II. Động tác bắt vật thể là quá trình giảm động lượng của vật bay xu ống t ới m ức có vận tốc bằng 0 hoặc gần bằng 0, ít nhất vật th ể được tạm giữ trong kho ảng thời gian ngắn đó. Thực hiện : bằng bàn tay, bàn chân, thân người và những thiết bị bổ trợ khác. Động lượng của vật thể sẽ truyền qua theo cơ chế tiếp nhận. Để giảm động lượng từ từ ta phải tăng cự li bắt nó. Quá trình này phải tránh đối đầu mà phải nhượng bộ, dìu vật để tiếp tục chuyển động cho đến khi vật thể di chuyển đủ chậm cho phép ki ểm soát được chính xác. Nếu vật thể nặng và chuyển động với tốc độ cao thì quá trình chuy ển động với tốc độ cao thì quá trình chuyển động lượng phải diễn ra từ từ để tránh chấn thương cho bộ phận tiếp nhận ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  15. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Ngoài ra, không nên tạo những chuyển động không cần thiết của cơ thể nh ư nhấc lên và hạ trọng tâm xuống vì việc này gây nên chuyển động lên xuống của đầu và mắt → nhìn không chính xác, bị lệch mất đường bay của vật thể. Phần lớn trong hoạt động thể thao, động lượng thu được khi b ắt v ật th ể đ ược dùng vào việc khởi động chuyển động tiếp theo Động tác ngã III. Động tác ngã là một quá trình làm giảm từ từ động lượng của cơ thể khi tiếp xúc với sàn nhà, mặt đất hoặc bề mặt khác. Bốn nguyên lí và kĩ thuật cơ bản để đảm bảo an toàn khi ngã : 1. Ở kĩ thuật ngồi xuống và lăn cần hạ thấp trọng tâm chung và cử động của cơ thể sao cho trọng lượng cơ thể được phân bố đều trên diện tích rộng. N ếu cú ngã theo phương thẳng đứng thì động lượng cần chuy ển sang ngang càng s ớm càng tốt để giảm lực cú ngả 2. Cú nghiêng đổ của cơ thể được an toàn nhờ phần nhô ra của cơ th ể làm tăng bề mặt tiếp xúc 3. Các đòn bẩy cơ xương của cơ thể hoạt động theo ch ế độ duỗi có biên độ rông hơn so với đòn bẩy theo cơ chế gấp. Vì thế chân và tay khi đ ập vào b ề m ặt tiếp xúc lúc ngã cần được chuẩn bị sẵntheo tư th ế duỗi gần. Chú ý đừng du ỗi quá mức để tránh trường hợp bị cứng lại gây cản trở cử động gập chi. 4. Trong khi rơi, quá trình tiếp đất thực hiện bằng bàn chân thì người thực hiện cần đưa trọng tâm chung đến vị trí phía trên của hai bàn chân để có lợi trong quá trình tiếp nhận lực tại khớp cổ chân, khớp gối, khớp hông. Vi ệc l ấy l ại thăng bằng sau động tác ngã mang tính phản xạ. Động tác tiếp đất IV. Tiếp đất là một kiểu rơi được kiểm soát và tính trước, tạo ra kh ả năng cho người đập xuống bề mặt tiếp xúc mà không gây chấn thương. Khi vật rơi theo phương thẳng đứng thì động năng và động lượng của nó liên quan trực tiếp với khoảng cách rơi. Vận tốc của vật tăng lên theo hàm mũ khi t ốc độ cao rơi xuống tăng lên. Trong thể thao bề mặt dùng tiếp đất cho các môn nhảy cao, nh ảy xà, nh ảy sào và các môn thể dục thi Khi tiếp đất mà không thể dùng bàn chân người ta dùng các ph ần nhô ra c ủa c ơ thể : đùi, mông, vai, làm đệm tiếp đất. ---o0o--- BAØI 4 : CAÙC NGUYEÂN LÍ SINH CÔ I. Nguyên lí đường tăng tốc tối ưu Sự tăng năng lượng thông qua công cơ học của lực tăng tốc trên suốt đoạn 1 đường tăng tốc được biểu diễn bằng công thức : Ftb .S = m(v2 − v12 ) 2 2 Trong các động tác thể thao, để có vận tốc cuối cùng lớn phải chú ý đ ến đi ều kiện từng môn thể thao, mức độ phát triển cơ bắp, khả năng phối hợp vận động của vận động viên kéo dài đường tăng tốc một cách thích h ợp (sao cho t ỉ l ệ gi ữa lực hãm và lực tăng tốc, tăng lực hãm đường tăng tốc giảm đi). ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  16. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Đường tăng tốc là tiêu chuẩn cho việc sử dụng lực, nó luôn là đ ường th ẳng hoặc đường cung không được có dạng lượn sóng có dạng gấp khúc. Có trường hợp đường tăng tốc là đường tròn II. Nguyên lí lực ( tăng tốc ) ban đầu Xét biểu đồ sự phụ thuộc của lực theo thời gian giữa hai th ời đi ểm cho bi ết đ ộ lớn của lực tác dụng, đó là xung của lực và đồng thời là sự biến đổi về động lượng. t2 Ta có phương trình biểu diễn : ∫ F (t )dt = m(v2 − v1 ) t1 Xung lượng của lực càng lớn thì động lượng biến đổi càng mạnh và vận tốc cuối giai đoạn tăng tốc càng lớn. Muốn vận tốc cuối giai đoạn tăng tốc càng lớn thì cần dùng biện pháp tạo đà rồi hãm chuyển động này để làm xuất hiện lực cơ tăng tốc ban đầu đủ lớn. Tạo đà phải thích hợp sao cho tỉ lệ giữa lực hãm và lực tăng tốc 1/3. Tạo đà quá mạnh hoặc quá yếu làm suy yếu quá trình tăng t ốc, không thu đ ược vận tốc cuối lớn Nguyên lí xu hướng tối ưu II. Nếu chỉ được phép thực hiện hết đoạn đường tăng tốc trong khoảng th ời gian nhắn nhất thì ngay ở đoạn đường tăng tốc đó, lực cơ tăng t ốc có c ường đ ộ t ối đa phải phát huy hiệu lực. Đây là quá trình tăng tốc diễn ra theo xu hướng giảm. Nếu đòi hỏi phải thu vận tốc tối đa sau khi đã th ực hiện h ết quãng đ ường tăng tốc thì lực cơ chỉ phát huy tối đa vào phần cuối. Đây là xu hướng diễn ra theo xu hướng tăng Nguyên lí tổng hợp các động lượng thành phần III. Ở những động tác cần có vận tốc chung của cơ thể tối đa vào một thời điểm cần phối hợp đúng về thời gian đối với những phần cơ th ể có kh ối l ượng lớn, tương ứng với động lượng lớn và tránh làm giảm độ dài đường tăng tốc. Tham gia vào quá trình tăng tốc có nhiều nhóm cơ : có nhóm tham gia s ớm, có nhóm tham gia muộn tất cả phải cùng lúc ngừng tác tác dụng vào th ời điểm vận tốc chung cực đại. Vào thời điểm vận tốc chung cực đại, vận tốc của trọng tâm tất cả ph ần cơ thể tham gia cũng phải cực đại và cùng chiều Nguyên lí tác dụng ngược chiều IV. Cơ sở của nguyên lí tác dụng ngược chiều là đ/l 3 Newton nói v ề lực và ph ản lực. Nguyên lí này bàn về giá trị nâng cao các thành tích thể thao. Định luật : Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng đ ộ lớn nh ưng ngược chiều. Một trong hai lực tương tác là lực tác dụng còn lực kia là phản lực Một số động tác ứng dụng nguyên lí này : các cử động ngược chiều của hai nửa cơ thể; động tác gập thân, ưỡn lưng, cử động xoay hông, xoay vai ng ược chiều nhau. Những cử động này tạo cho cơ thể độ vững vàng hơn, nâng cao độ chính xác, thuận lợi cho các hoạt động khác nhau ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  17. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Nguyên lí bảo toàn moment động lượng V. Định luật bảo toàn moment động lượng : Tổng động lượng của một hệ kín bảo toàn (hệ kín là hệ không có ngoại lực tác dụng, nếu có thì chúng cân bằng nhau) Trong trường hợp chuyển động quay I1ω1 = I 2ω2 = const I _ moment quán tính; ω _ vận tốc góc Động tác quay thường sử dụng nguyên lí bảo toàn động lượng vì momnet quán tính cơ thể thay đổi theo tư thế quay -o0o--- CHƯƠNG 5 : SINH CƠ HỌC CƠ QUAN VẬN ĐỘNG BÀI 1 : BỘ MÁY VẬN ĐỘNG CỦA CƠ THỂ NGƯỜI Giới thiệu Hệ vận động của cơ thể người là một bộ máy chuyển động được cấu tạo từ 600 cơ, 200 xương và hàng trăm dây chằng. Hệ vận động gồm nhiều mắc xích ( là phần nối liền hai kh ớp tiếp nhau, hay giữa khớp và một đầu xa ). Cơ thể người có 70 mắc xích. Trong Sinh Cơ học ta cần nghiên cứu khoảng 15 mắc xích quan trọng Quan điểm bộ máy vận động trong lĩnh vực Sinh Cơ học I. Các tác động cơ học của xương Chức năng : bảo vệ ; vận động ; chống đỡ . Xương chịu 4 tác động cơ học : Kéo : xương chịu được sức nặng gấp 30 lần chịu tải của gạch Nén : độ bền vững còn cao hơn kéo Uốn cong : chịu tải khá lớn. Vd : F = 12.000N chưa làm gãy xương đùi Xoắn vặn : khi đi bộ môment của lực xoắn có th ể đ ạt 15 N/m, nh ưng v ẫn nh ỏ hơn giới hạn bền của xương đến vài lần. VD: để phá hủy xương chầy thì moment xoắn phải vào khoảng 30 ÷ 40 N/m Tính chất cơ học của khớp: Phụ thuộc vào cấu tạo của khớp: diện khớp, bao khớp dây chằng, ch ất hoạt dịch Bề mặt khớp được bôi trơn bởi hoạt dịch nằm trong bao khớp và đ ược bao khớp bảo vệ. Hoạt dịch làm giảm hệ số ma sát trong kh ớp đến 20 l ần và hoạt động tỉ lệ thuận với tải trọng. Vd: Ap suất lên sụn khớp không được vượt quá 350 N/cm 2. Nếu vượt quá thì sự bôi trơn sẽ không xãy ra dẫn đến tăng nguy cơ trật khớp Tính chất Sinh Cơ học của cơ II. Tính chất Sinh Cơ học của Cơ gồm : tính co, tính đàn hồi, đ ộ b ền v ững và đ ộ mềm giản của cơ. 1. Tính co : là khả năng cơ co lại khi bị kích thích. Kết quả của quá trình co c ơ là làm cho cơ bị ngắn lại và xuất hiện lực kéo. 2. Tính đàn hồi : là khả năng cơ phục hồi độ dài ban đầu sau khi hết lực tác dụng làm nó biến dạng. Khi bị kéo căng trong cơ xuất hiện năng lượng bi ến d ạng đàn hồi. 3. Độ cứng : là khả năng chống lại các lực đặt lên. Công thức Kđc =∆ f/∆ l Kđc đơn vị : N/m ; ∆ f đơn vị N ; ∆ l đơn vị m ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  18. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO 4. Độ bền vững : được đánh giá bằng độ lớn của lực kéo làm đứt cơ. Với cơ lực kéo làm đứt là 0,1÷ 0,3N/mm2 Vd : Với gân lực kéo làm đứt là 50 N/mm2 5. Độ mềm giản : tính chất này của cơ thể hiện sự giảm dần lực kéo khi độ dài cơ không đổi Vd : khi nhảy lao xuống và nhảy lên cao nếu trong lúc ngồi th ấp sâu l ại có gian đoạn dừng, dừng càng lâu thì lực cơ càng giảm. ---o0o--- BAØI 2: TROÏNG TAÂM CÔ THEÅ – SÖÏ CAÂN BAÈNG CUÛA CÔ THEÅ I. Trọng tâm cơ thể Trọng tâm của cơ thể người không nhất thiết nằm trên một vị trí cố định nào đó trên cơ thể. Nó phụ thuộc vào quá trình hoạt động sinh lí nh ư hô h ấp, tiêu hoá, tuần hoàn của cơ thể. Ở trạng thái tương đối yên tĩnh, thì ph ạm vi di chuy ển c ủa trọng tâm vào khoảng 1,5 – 2 cm. Khi đó ở trạng thái đứng thì tr ọng tâm c ơ th ể ở đốt xương cụt thứ 3 chếch về trước 7 cm Trọng tâm còn phụ thuộc vào giới tính, lứa tuổi. Nói chung, tr ọng tâm c ủa nam cao hơn của nữ. II. Các trạng thái cân bằng • Cân bằng bền Khi cơ thể bị lệch khỏi vị trí cân bằng thì nó lập tức trở lại vị trí cũ • Cân bằng không bền Khi cơ thể bị lệch khỏi vị trí cân bằng thì nó không có khả năng trở lại vị trí cũ • Cân bằng phiếm định ( cân bằng cơ động) Dù cơ thể ở bất kì vị trí nào cũng có thể duy trì trạng thái cân bằng III. Mặt chân đế Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả diện tích tiếp xúc đó. Điều kiện cân bằng của cơ thể là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế. Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và di ện tích của mặt chân đế. Muốn tăng độ vững vàng thì ph ải hạ th ấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của cơ thể IV. Điều kiện động lực học của sự cân bằng Muốn cho cơ thể cân bằng thì tổng ngoại lực tác dụng vào cơ th ể và tổng momen quay phải bằng 0 ---o0o— BÀI 3: CƠ CHẾ SINH CƠ HỌC TRONG CHUYỂN ĐỘNG CÁC PHẦN CỦA CƠ THỂ – NGUYÊN LÍ VẬT LÍ ỨNG DỤNG I. Cơ chế Sinh Cơ học trong chuyển động các phần của cơ thể tạo ra nội lực ngoại lực, đòn bẩy 1. Lực là đại lượng định hướng cho sự tương tác cơ học giữa các vật t hể * Nội lực : Trong giải phẩu sinh lí học thì lực được sinh ra dưới tác dụng của các bộ phận của cơ thể gọi là nội lực. Nội lực chia làm 2 dạng sau : ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  19. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO + Lực cản bị động của các cơ quan :lực cản của xương, khớp, dây chằng, lực ma sát của nội tạng + Lực kéo của cơ * Ngoại lực :  Trọng lực  Phản lực  Lực ma sát : Fms = k.N k : hệ số ma sát N : phản lực (N)  Lực quán tính : Fqt = -ma m : khối lượng (kg) a : gia tốc (m/s2)  Lực cản chính diện 2. Các mắc xích của cơ thể giống như đòn bẩy và con lắc Đòn bẩy có hai dạng :  Dạng sơ cấp : là dạng đòn bẩy xương có lực F đặt ở các phía khác nhau so với điểm tựa  Dạng thứ cấp : là dạng đòn bẩy xương có lực F đặt ở cùng phía so với điểm tựa. Chân và tay của con người có thể thực hiện các chuyển động đu đưa giống như con lắc. Tiêu hao năng lượng là nhỏ nhất khi tần số vận động cao hơn tần số dao động riêng 20 ÷ 30 %.  Chu kì của con lắc : T = 2π g  : chiều dài con lắc ( khoảng cách từ tâm khối lượng của bộ phận cơ thể đến trục quay) g : gia tốc trọng trường của cơ thể , g = 9,8 m/s2. Nguyên lí vật lí ứng dụng II. Đích vương tới của các môn thể thao là cao hơn nhanh hơn và mạnh hơn. Muốn đạt được điều này chúng ta cần phải tìm cách thắng sức cản của môi trường để thu được công cơ học lớn; sử dụng năng lượng cho động tác kĩ thuật cao; hoặc đem lại công suất cơ học cao có thể Nguyên lí vật lí ứng dụng bao hàm 3 nhóm sau : Nguyn lí động hình học Chuyển động Cc nguyên lí Sinh Cơ tịnh tiến và chuyển động TDTT Nguyn lí động lực học quay Cc khi niệm về năng lượng ---o0o--- BÀI 4 : TÁC DỤNG PHỐI HỢP CỦA CÁC NHÓM CƠ – CÔNG SUẤT VÀ HIỆU SUẤT CO CƠ Chế độ co cơ và các dạng hoạt động của cơ I. ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
  20. SINH CƠ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO Cơ bám vào xương bằng các gân và hoạt đđộng theo chế đđộ đẳng trương và đẳng trường Chế độ đẳng trương • Cơ co ngắn lại hoặc dài ra. Ví dụ : Cơ của vận động viên chạy, bơi, đua xe đạp . . . Co cơ đđẳng trương có 2 dạng : + Chế độ nhượng bộ cơ sẽ kéo dài ra do ngoại lực tác đđộng + Chế độ khắc phục cơ sẽ co ngắn lại Chế độ đẳng trường : đđộ dài cơ không đđổi F F0 Vận động nhượng bộ Vận động khắc phục -v v Vd : Vận động viên thu người lại, giữ cố định tư thế đó ( giữ tạ trên cao ) • Lực F phụ thuộc vào chế độ vận động trước đó. Nếu cơ đã hoạt động trong chế độ nhượng bộ thì F lớn hơn khi cơ hoạt động trong ch ế đ ộ khắc phục. Vì vậy việc hãm ngang sẽ dễ thực hiện nếu vận đđộng t ừ trên cao xuống và sẽ khó hơn nếu vận động từ dưới lên Tác động phối hợp các nhóm cơ II. • Có hai trường hợp phối hợp nhóm của các cơ : đồng vận và đối kháng. 1. Các cơ đồng vận : đưa các phần cơ thể chuyển động theo cùng một hướng. Vd : Khi gấp cẳng tay, ở khớp khuỷu có cơ nhị đầu cánh tay, cơ cánh tay tr ước và cơ cánh tay quay (cơ ngữa dài) tham gia + Kết quả : sự phối hợp đồng vận làm tăng hiệu quả của các cơ + Ý nghĩa : Khi một cơ nào đđó trong nhóm bị chấn thương hoặc mệt mỏi thì các cơ đồng vận đảm bảo thực hiện hành vi vận đđộng. 2. Các cơ đối kháng : ( ngược với cơ đồng vận ) Các cơ đối kháng có tác động theo nhiều hướng. Nếu một trong s ố đó ho ạt động khắc phục thì cơ kia hoạt động nhượng bộ + Ý nghĩa : Sự tồn tại của các cơ đối kháng đảm bảo độ chuẩn xác cao của các hành vi vận động và giảm chấn thương Công suất và hiệu suất co cơ III. Công suất cơ học : P = F.v P – công suất (W) Trong đó : F – lực (N) v – vận tốc (m/s) Công suất cơ học phụ thuộc vào lực và vận tốc ThS VÕ THỊ NGỌC THƠ-ĐH SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TPHCM
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2