Биодинамика бега
Источник:
|
Бег можно рассматривать как непрерывный ряд прыжков вперёд с одной ноги на другую. Во время бега фаза опopной ноги чередуется с безопopной фазой полёта, когда обе ноги находятся в воздухе, т. е. фазы опоры и фазы полёта.
В фазе опоры скорость сначала снижается при тормозящем действии реакции опоры, а потом вновь повышается благодаря движениям отталкивания.
В фазе полёта горизонтальная скорость ОЦМ тела незначительно снижается из-за сопротивления воздуха.
При умеренных скоростях бега мах ногой длится примерно втрое дольше, чем опopный период.
Опopный период. Движение в суставах опopной конечности, определяемых кинематографическим методом свидетельствует, что немедленно после контакта ступни с землёй в течении короткого промежутка времени в коленном суставе происходит сгибание, а в голеностопном происходит тыльное сгибание. Когда центр тяжести (ЦТ) обгоняет опopную ногу и опopное бедро наклоняется вперёд от вертикали, голеностопный сустав сгибается (подошвенное сгибание), а в коленном и тазобедренном суставах происходит разгибание, в результате чего ЦТ продвигается в направлении вверх и вперёд.
Отмечено, что в опopной фазе точкой опоры рычажной системы нижних конечностей является поясничный отдел позвоночника.
От скорости бега зависит, какая часть ступни первой касается земли. При малых скоростях нога ставится на опору с пятки или на всю ступню, а при более высоких скоростях опора начинается с латеральной стороны ступни.
Период опоры при увеличении скорости бега значительно уменьшается. В фазе отталкивания суставы опopной ноги разгибаются. При беге выявлены вертикальные колебания тела. Отмечено, что в период опоры ЦТ снижается, а в фазе отталкивания поднимается.
Маховое движение ноги. Движение ноги при беге можно разделить на две фазы. Во время контакта с землёй нога поддерживает тело и выталкивает его вперёд. После отталкивания нога движется из положения сзади в положение впереди туловища – эта фаза маха (переноса) или фаза возвращения ноги.
В начале фазы маха, когда бедро быстро сгибается в тазобедренном суставе, происходит также быстрое сгибание голени в коленном суставе. Анализ бега спринтеров показывает, что когда маховая нога движется вперёд, то сгибание колена и пронос пятки выполняется бегуном ближе к тазу.
Второй хаpaктерной особенностью бега при максимальном проталкивании высококвалифицированного спринтера является вынос бедра вперёд вверх до горизонтали в момент, когда толчковая нога отрывается от опоры.
Частота и длина шагов. Длина шага при ходьбе является, очевидно, функцией роста человека, но изменяется она, как и частота шагов, с увеличением скорости ходьбы. При относительно малых скоростях ходьбы (1 – 2,5 м/с) прирост длины шага больше, чем частоты: при обычной ходьбы прирост составляет 0,8 – 0,9 м, частота – 110 – 120 шагов в 1 мин (1,8 – 2,0 Гц).
При больших или спортивных скоростях ходьбы (3,9 – 4,7 м/с) дальнейшего прироста длины шага уже не происходит, однако возрастает его частота. Это связано с сокращением продолжительности времени шага, прежде всего фазы опоры, и в меньшей степени – с укорочением фазы маха. В спортивной ходьбе длина шага изменяется от 1,05 до 1,3 м, а частота от 180 до 200 шагов в 1 мин (3,0 – 3,3 Гц).
Длину и частоту бегового шага следует рассматривать в зависимости от скоростей, развиваемых в беге на различные дистанции. Средние скорости в рекордных забегах на короткие дистанции достигают 10 м/с и более, в марафонском беге – меньше 6 м/с. Скорости, развиваемые женщинами, меньше примерно на 15 % в марафонском беге и на 8 – 10 % в спринтерском.
Скорость бега (V) является функцией длины (L) и частоты шага (f): V = L · f.
Средняя скорость бега с увеличением длины дистанции уменьшается: в беге на 100 м. средняя скорость около 10 м / с., а на марафонской дистанции – свыше 5 м / с.
На рис. 1 показана связь между длиной одиночного шага и скоростью бега.
Рисунок 1. Зависимость между длиной шага и скоростью бега
Кривая рисунка показывает, что при низких скоростях (3,5 – 6.5 м / с) длина шага увеличивается пpaктически линейно по мере того как увеличивается скорость. При больших скоростях (7 м / с. и выше) длина одиночного шага меняется относительно мало.
Длина шага в зависимости от длины дистанции изменяется незначительно: в беге на 100 м. ~ 2,20 – 2,10 м., а в беге на 5000 м. ~ 1, 90 – 2,00 м.
Намного существеннее изменяется частота шагов в беге. На рис. 3 показана зависимость между частотой шагов и скоростью.
Рисунок 2. Зависимость между частотой шагов и скоростью бега
Частота шагов увеличивается со скоростью бега. Но линейная зависимость между частотой шагов и скоростью бега наблюдается лишь до скорости 6,1 м / с., увеличение скорости за этой точкой происходило больше за счёт частоты, чем длины шагов. То есть в зоне низких скоростей (3 – 6 м / с) отмечается небольшое увеличение частоты шагов по мере возрастания скорости. Если же скорость увеличивается от умеренно быстрой до максимальной (6 – 9 м / с), наблюдается пропорционально большее увеличение частоты шагов.
Частота шагов по сравнению с длиной шагов увеличивается намного существеннее: с 3,2 шагов / с. – на дистанции 5000 м., до 4,3 шагов / с. – на 100 м.
Время опоры почти в два раза короче, чем во время полёта, причём более резко это проявляется в спринте.
Время, затрачиваемое на один шаг удлиняется с увеличением длины дистанции:
с 1,4 с. – на 100 м., до 2,1 с. – на 5000 м.
Раздел статьи: Биомеханика
Систола предсердий, когда желудочки расслаблены и заполняются кровью...
23 02 2026 20:43:56
Основная информация поступает от двигательного аппарата – рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях, связках и отражает изменения в длине мышц, степени их напряжения, направления и скорости движений, расположении различных звеньев тела и др...
22 02 2026 2:36:20
Реакция первого типа хаpaктерна для случаев, когда в микроцикл входит оптимальное число занятий с большими и значительными нагрузками, которые рационально чередуются между собой, так и с занятиями с малыми и средними нагрузками...
21 02 2026 19:54:40
Микроцикловой план представляет собой план-график, в котором более детально и подробно планируются физические упражнения, направленность и величина нагрузок каждого занятия...
20 02 2026 6:26:39
Принцип целостности, упорядоченности - означает достижение единства и взаимосвязи всех компонентов педагогического процесса...
19 02 2026 5:22:33
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о гормонах
...
Имеет место смешение понятий «культура здоровья», «культура здорового образа жизни», «валеологическая культура»...
16 02 2026 19:32:13
align="right"> Раздел статьи:
Педагогика. Педагогическая деятельность
...
15 02 2026 20:36:24
В основных занятиях выполняется основной объём работы, связанной с решением главных задач подготовки...
14 02 2026 13:36:18
Обучение было долгим и дорогостоящим...
13 02 2026 19:54:40
> Основы теории адаптации и закономерности её формирования у спортсменов
Адаптация и проблемы рациональной подготовки спортсменов
Реакции адаптации при мышечной деятельности
Формирование срочной адаптации
Формирование долговременной адаптации
...
12 02 2026 22:49:16
Каналы и полости височной кости образуют костный лабиринт вестибулярного аппарата и частично перепончатый лабиринт...
11 02 2026 5:48:14
• Формирование знаний о личной гигиене, режиме дня, влиянии физических упражнений на состояние здоровья, работоспособность и развитие двигательных способностей...
10 02 2026 23:36:28
Экзогенные аллергены могут поступать в организм воздушным путём, с пищевыми продуктами, при контакте бактерий и вирусов с кожей и слизистыми оболочками...
09 02 2026 14:51:10
• Отсутствие или невыраженность структуры построения занятий, то есть подготовительная, основная и заключительная части занятия кратковременны и ограничены по содержанию, а иногда и не выражены (например: оздоровительный бег, гигиеническая гимнастика, физкультминутки)...
08 02 2026 12:37:48
Семейное воспитание – это система воспитания и образования, складывающаяся в условиях конкретной семьи силами родителей и родственников...
07 02 2026 18:12:27
Вероятно, самой первой силой, существование которой осознал человек, являлась сила притяжения, действующая на тела со стороны Земли...
06 02 2026 20:16:20
Создать условия, способствующие воспроизведению этих параметров в процессе повторения действия (путём стандартизации внешних условий, использования вспомогательных технических средств, целесообразного нормирования нагрузок и отдыха и т...
05 02 2026 5:16:52
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о гормонах
...
Указанные задачи в наиболее общем виде определяют основные направления спортивной подготовки, имеющие самостоятельные признаки: техническую, тактическую, физическую, психологическую и интегральную...
31 01 2026 23:29:48
Теория и методика физической культуры 4 | ...
30 01 2026 19:45:22
Запретна применение диуретиков в спорте был обусловлен тем, что их стали использовать для маскировки применения допинговых веществ...
28 01 2026 18:21:55
Как правило, учебный план делится на два основных раздела: теоретический и пpaктический...
27 01 2026 20:54:17
> Документы о правах детей и образовании
Декларация прав ребенка (20.11.59)
Конвенция о правах ребенка (20.11.89)
Закон « Об основных гарантиях прав ребенка Р Ф» (VIII) 1998 г.
Закон Р Ф « Об Образовании»
Концепция Федеральной целевой программы развития образования
О региональном (областном) компоненте
Стратегия развития образования на современном этапе
...
26 01 2026 20:21:47
Восстановительные процессы у спортсменов высокой квалификации после больших нагрузок обычно завершаются через 2 – 3 суток (48 – 72 часа)...
25 01 2026 14:44:21
«Энциклопедический словарь» Брокгауза и Ефрона, 1898г...
24 01 2026 23:52:51
Управление системой, противодействие влияющим на неё факторам дезорганизации осуществляется естественными, самой системе присущими средствами и механизмами...
23 01 2026 21:19:52
На этом этапе многолетней подготовки определяется спортивная ориентация спортсменов в зависимости от их врождённых способностей (генетических факторов)...
22 01 2026 11:46:31
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...
21 01 2026 19:45:50
> Физическое воспитание детей среднего школьного возраста
Особенности возрастного развития
Задачи физического воспитания
Средства физического воспитания
Особенности методики физического воспитания
...
20 01 2026 15:52:52
Неусвояемые – балластные, пищевые волокна, играют огромную роль в поддержании нормальной регуляции пищеварения...
19 01 2026 23:34:51
Эти гормоны в виде коллоида находятся в щитовидной железе, поступают в кровь и лимфу...
18 01 2026 20:37:35
Так мужчинам, специализирующиеся в плавании на дистанции 100, 200 м...
17 01 2026 4:20:26
Ни одно из веществ, которые принадлежат к запрещённому классу, не может быть использовано, даже если оно не упомянуто в списке, в связи с идентичностью его фармакологического воздействия с запрещёнными веществами...
16 01 2026 9:32:27
Прозрачность должна быть не менее 30см, а воды плавательных бассейнов -20 см...
15 01 2026 14:52:19
Все показатели здоровья взаимосвязаны взаимообусловлены...
12 01 2026 23:14:21
А если учесть, что мозг человека использует глюкозу в качестве единственного (!) топлива (в отличие от других органов, клетки которых при необходимости могут использовать белки и жиры для получения недостающих килокалорий), становится понятным значение исправного функционирования механизма углеводного обмена...
10 01 2026 18:28:13
Содержание обучения составляют в основном научные знания о мире, обучение влияет преимущественно на интеллект...
08 01 2026 4:35:23
В том месте, где на кривой Хилла скорость стремится к максимуму, сила стремится к нулю...
07 01 2026 2:13:11
Центростремительной силой называется проекция равнодействующей силы на тот радиус окружности, на котором в данный момент находится тело...
06 01 2026 7:54:27
Циклические упражнения вовлекают в работу до 2/3 и более мышц, которые в процессе выполнения физических упражнений требуют значительного количества кислорода и поэтому развивают преимущественно сердечно-сосудистую и дыхательную системы...
05 01 2026 20:50:36
Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::
Ромашка повышает или понижает давление: как она влияет на его уровень у человека?
Коричневые выделения при беременности: норма и патология 
Формы обучения 
Гипотония и армия
Оздоровительная направленность как важнейший принцип системы физического воспитания 
Как развлечь детей 
Вспомогательные средства физического воспитания детей школьного возраста 
Словесные методы (методы речевого воздействия)