Мощность механического движения. Коэффициент механической эффективности
Мощность – это работа, выполняемая в единицу времени:
Можно дать другую формулу мощности: N = FV, где F – действующая сила; V – скорость движения тела.
В биомеханике используют показатель, который называется коэффициентом механической эффективности (Кмэ), равный отношению выполненной механической работы к общим энергозатратам (Эз):
Этот показатель аналогичен коэффициенту полезного действия в технике. Но особенностью Кмэ, присущей живым организмам, является то, что кроме энергозатрат на полезное механическое движение живому организму приходится тратить метаболическую энергию на поддержание функционирования самого организма. В частности энергозатраты идут:
• на основной обмен;
• активность физиологических систем (прежде всего дыхательной и циркуляторной) при мышечной деятельности;
• активность мышц, не участвующих в движении, но обеспечивающих поддержание равновесия, сохранения позы и т. д.;
• работу мышц по преодолению внутреннего трения в суставах, сопротивления разгибателей.
Проводили множество экспериментальных исследований по оценке Кмэ в следующих упражнениях:
• ходьба в диапазоне 4 – 7 км/час (1,1 – 1,9 м/с) - (Кмэ равен 0,35 – 0,40);
• бег в диапазоне от 3 до 9, 16 м/с (Кмэ повышается от 0,45 до 0,7 – 0,8 );
Коэффициент механической эффективности можно использовать как один из критериев совершенствования в движениях: его рост подтверждает правильность методической организации тренировочного процесса конкретного спортсмена.
Классификация кинематических, динамических и энергетических хаpaктеристики их единицы измерения
| Биомеханическая хаpaктеристика | Для поступательного движения | Для вращательного движения |
| Фазовые хаpaктеритики |
Длительность: • всего упражнения, с • отдельных фаз движения, с Ритмотемповые хаpaктеристики: • темп, N = 1/∆t; (1/c) • ритм, 1/с • цикл, с |
|
| Кинематические хаpaктеристики | Перемещение, м | Угол поворота, град. |
| Скорость, м/с | Угловая скорость, , рад/с
Линейная скорость, м/с Ускорение, , м/с² Угловое ускорение, , рад/с² Центростремительное ускорение, , м/с² Тангенциальное ускорение, , м/c² |
|
| Динамические хаpaктеристики | Масса, кг
Сила, F = m•a, H Импульс тела (количество движения), , кг•м/с Импульс силы, , (F•t), кг•м/с |
Момент инерции, , кг•м² Момент силы (вращающий момент), , Н•м Момент импульса тела (кинетический момент), , кг•м²/с |
| Энергетические хаpaктеристики | Работа по перемещению тела, , Дж
Гравитационная потенциальная энергия, : Еп = m • g • h, Дж Потенциальная энергия упругих тел, , Дж Кинетическая энергия поступательного движения, , Дж Мощность поступательного движения, , N = FV, Вт |
Работа по вращению тела, Дж Энергия вращательного движения, , Дж Мощность вращательного движения, Вт |
Раздел статьи: Биомеханика
> Газообмен между легкими и окружающей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. При вдохе объем легких увеличивается, давление в них становится ниже атмосферного, и воздух поступает в дыхательные пути. Этот процесс носит активный характер и обусловлен сокращением наружных межреберных мышц и опусканием (сокращением) диафрагмы, в результате чего объем легких возрастает на 250-300 мл. Во время выдоха объем грудной клетки уменьшается, воздух в легких сжимается. Давление в них становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу. Выдох в спокойном состоянии осуществляется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Форсированный выдох происходит вследствие сокращения внутренних межреберных мышц, частично – за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса. Важное значение для осуществления вдоха и выдоха имеет герметически замкнутая плевральная полость (щель), образованная висцеральным и париетальным листками плевры и защищенная небольшим количеством жидкости. Давление в плевральной полости ниже атмосферного, которое еще больше снижается при вдохе, способствуя поступлению воздуха в легкие. При попадании воздуха или жидкости в плевральную полость легкие спадаются за счет их эластической тяги. Дыхание становится невозможным и развивается – пневмоторакс.
...
26 02 2026 15:57:24
> Функциональные резервы человека (таблица) Физиологическая характеристика состояний организма при спортивной деятельности Физиологические основы спортивной тренировки Физиологические обоснования принципов спортивной тренировки Физиологические механизмы развития физических качеств Сенситивные периоды (возраст) развития физических качеств (таблица) Показатели влияния наследственности на физические качества человека (таблица) Показатели влияния наследственности на некоторые морфофункциональные признаки организма человека (таблица)
...
25 02 2026 5:50:16
Принято различать: 1) основу техники, 2) её главное звено, 3) детали техники...
24 02 2026 23:54:14
Модели, ориентирующие на достижение конкретных уровней совершенствования тех или иных сторон подготовленности, позволяет сопоставлять индивидуальные данные конкретного спортсмена с хаpaктеристиками модели, оценить сильные и слабые стороны его подготовленности и, исходя из этого, планировать и корректировать тренировочный процесс, подбирать средства и методы воздействия...
22 02 2026 16:47:45
align="right"> Раздел статьи:
Педагогика. Дидактика
...
21 02 2026 13:44:31
Дыхательный ритм и управление деятельностью дыхательных мышц генерируется работой дыхательного центра, представляющего собой совокупность взаимосвязанных нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга, обеспечивающих токе приспособление дыхания к различным условиям внешней среды...
20 02 2026 8:20:15
Центр масс тела. Равновесие. Масса тела | ...
19 02 2026 10:48:11
Для этого необходим комплексный подход в решении задач нравственного, эстетического, физического, умственного и трудового воспитания...
17 02 2026 7:20:35
• Название движения (наклон, поворот, мах, выпад, присед и т...
16 02 2026 19:13:56
>
...
• Строго соблюдается частота занятий, их продолжительность и взаимосвязь...
14 02 2026 22:34:16
В первую группу входят: 1) модели, хаpaктеризующие структуру соревновательной деятельности; 2) модели, хаpaктеризующие различные стороны подготовленности спортсмена; 3) морфофункциональные модели, отражающие морфологические особенности организма и возможности отдельных функциональных систем, обеспечивающие достижение заданного уровня спортивного мастерства...
12 02 2026 1:44:26
В желудке всасывается вода и алкоголь, небольшое количество солей и продуктов расщепления углеводов...
11 02 2026 9:33:15
Хорошая гибкость обеспечивает свободу, быстроту и экономичность движений, увеличивая путь эффективного приложения усилий при выполнении физических упражнений...
09 02 2026 4:39:40
К проприорецепторам относятся мышечные веретена, сухожильные органы Гольджи и суставные рецепторы...
07 02 2026 15:51:20
В свою очередь расщепление энергосубстратов возможно только после их предварительного синтеза организмом...
06 02 2026 21:13:46
Быстрота зависит от скорости мышечного сокращения, мощности мобилизации химической энергии в мышечном волокне и превращении её в механическую энергию сокращения...
05 02 2026 17:28:34
В то, что организм работает на износ, это дело второе...
03 02 2026 13:43:13
align="right"> Раздел статьи:
Введение в педагогику
...
02 02 2026 20:22:35
Мышечная пластинка слизистой оболочки
Некоторое количество слизистых желез имеется
Многочисленные желудочные железы имеется
Кишечные и выраженные лимфатические сосуды имеется
Трубчатые железы имеется
Подслизистая оболочка...
01 02 2026 17:32:35
Кора состоит из 3-х слоев:Клубочковая (наружная) зона, секретирующая гормоны минералокортикоиды ( альдостерон);Пучковая (средняя) зона, секретирующая глюкокортикоиды (кортизол, гидрокортизол);Сетчатая (внутренняя) зона, секретирующая небольшое количество пoлoвых гормонов (андрогенов, эстрогенов)...
31 01 2026 10:48:48
Методы, преимущественно направленные на освоение спортивной техники:
Среди методов, направленных на освоение спортивной техники, выделяют методы разучивания упражнений в целом (целостно-конструктивные) и по частям (расчлeнно-конструктивные)...
26 01 2026 3:43:23
В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40-60 в 1 минуту...
25 01 2026 19:41:45
Оно подразумевает увеличение ЧСС, систолического объема, минутного объема сокращения, увеличение легочной вентиляции и энерготрат, повышение температуры тела...
23 01 2026 6:20:26
Вероятно, самой первой силой, существование которой осознал человек, являлась сила притяжения, действующая на тела со стороны Земли...
22 01 2026 3:19:26
Вместе с тем каждый документ имеет своё назначение в системе планирования, выполняет определённую функцию...
21 01 2026 1:52:54
Если требуется достижение заметного сдвига в развитии гибкости уже через 3 – 4 месяца, то рекомендуются следующие соотношения в использовании упражнений: примерно 40% - активные; 40% - пассивные и 20% - статические...
20 01 2026 14:39:56
Система соревнований частично выходит за рамки спортивной подготовки, так как подготовительную функцию выполняют только такие виды соревнований как контрольные, подготовительные, отборочные, подводящие соревнования, к главным соревнованиям (самым ответственным в данном соревновательном периоде) ведется специальная подготовка, и они как - бы выходят за рамки спортивной подготовки...
19 01 2026 14:33:38
Эти же процессы лежат в основе аллергических заболеваний...
18 01 2026 8:43:25
Мировоззренческие основы – представляют собой совокупность взглядов и идей, определяющих направленность человеческой деятельности...
17 01 2026 10:17:43
> Перестроение.
...
>1. Интернационализация образования, которая включает компьютеризацию, использование глобальных компьютерных сетей, гуманизация и гуманитаризация образования (например, интернет, дистантное обучение).2. Фундаментализация образования, т.е. получаемые знания должны быть фундаментом (базой) для любого вида деятельности; это развитие способности к структурированию материала, умению выделять главное, основные идеи.3. Непрерывность образования означает то, что образование должно быть элементом повседневной жизни. Цель непрерывности образования – развитие личности на протяжении всей жизни (например, дополнительное образование для детей, взрослых).
...
15 01 2026 4:53:50
Их стимулирующее действие в значительной мере связано на стволовую часть мозга...
14 01 2026 8:52:23
Физическое воспитание – это вид воспитания, специфическим содержанием которого являются: обучение движениям, воспитание физических качеств, овладение специальными физкультурными знаниями и формирование осознанной потребности в физкультурных занятиях...
13 01 2026 12:27:42
align="right"> Раздел статьи:
Введение в педагогику
...
12 01 2026 13:27:33
>
...
Физкультурно-спортивные организации и образовательные учреждения, осуществляющие подготовку спортсменов
1...
09 01 2026 10:32:33
При изучении величин, которые хаpaктеризуются не только величиной, но и направлением (например, скорость, ускорение, сила и т...
08 01 2026 3:14:54
Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::
