 |
Этап II. Определение кинематических характеристик спринтерского бега.
|
|
|
|
Определение кинематических характеристик бега спринтера осуществляется на основе графического интегрирования, т. е. по полученной тензограмме горизонтальной составляющей реакции опоры определяются горизонтальное ускорение, скорость и перемещение ОЦМ тела спортсмена (рис. 16).
 |
Рис. 15 Хронограмма двух беговых шагов спринтера
В некоторых исследованиях спринтерского бега было установлено, что полученные таким образом графики кинематических характеристик соответствуют изменениям аналогичных характеристик непосредственно ОЦМ тела спринтера.
Для решения поставленной задачи необходимо:
1. Определить значения горизонтальной составляющей опорной реакции и ускорений ОЦМ.
На полученной тензограмме проводятся от нулевого значения Fx вертикальные линии до пересечения их с кривой горизонтальной составляющей.
Вертикальные линии проводятся через одинаковые промежутки времени Δt=0,005 c. Далее измеряется их длина в мм и заносится в табл. 17. Длина этих линий пропорциональна значениям горизонтальной составляющей опорных реакций. Для определения искомых усилий в кг используется масштаб, а полученные значения также заносятся в табл. 17.
Рис. 5. Графики динамической и кинематических характеристик двух беговых шагов спринтера.
FХ – горизонтальная составляющая опорной реакции
аХ – горизонтальное ускорение ОЦМ спринтера
VХ – горизонтальная скорость ОЦМ спринтера
SХ – горизонтальное перемещение ОЦМ спринтера
Таблица 17
Определение значений опорных и расчет ускорений ОЦМ
| № | FX, мм | FX·M, кг |  , м/с2
|
| И т.д. |
|
|
|
При определении ускорения ОЦМ тела спринтера нужно учесть, что сила давления на опору к горизонтальном направлении, развиваемая спортсменом в опорном периоде при беге, численно равна горизонтальной составляющей опорной реакции и имеет следующее выражение:
Fx=±max
где: m – масса тела спортсмена;
ах — ускорение ОЦМ тела
Зная массу тела спортсмена 
, (где Р – вес тела, g – ускорение свободного падения = 9,8 м/с2) и величину горизонтальной составляющей опорной реакции, определяются значения ускорения по формуле 
Используя вышеприведенные данные, вычислить значения ускорения для указанных моментов времени и занести в табл. 17. Затем построить график ускорения ОЦМ тела спринтера.
2. Определить скорости ОЦМ для отмеченных моментов в периоде опоры.
Для определения скорости ОЦМ используется формула среднего ускорения: 
, откуда 
Средняя скорость в некоторый момент:
VX=VX-1 + Δt
Результаты расчетов по формуле следует заносить в табл. 18
За начальную скорость принять максимальное значение скорости бега спринтера, данное в задании.
Значения 
для вычисления ΔV следует брать из табл. 17. Величина Δt равна 0,005 с. Значения VX следует использовать для построения графика горизонтальной скорости ОЦМ тела бегуна всегда имеет положительное значение. В начале периода опоры значение скорости несколько уменьшается до момента аХ=0, а затем начинает возрастать до максимального, которое наблюдается опять-таки при аХ=0 и соответствует отрыву ноги бегуна от опоры. В период полета горизонтальную скорость можно принять постоянной.
Таблица 18
Расчет скоростей ОЦМ
| Номера моментов времени | VX-1, м/с |  , м/с
| V=VX-1+ΔV, м/с |
| И т.д. |
3. Определение горизонтального перемещения ОЦМ в опорном и полетном периодах бега.
При определении перемещения в опорном периоде используется формула средней скорости:
|
|
|
откуда:
Перемещение за некоторый промежуток времени
Результаты расчетов по формуле следует занести в табл. 19.
Таблица 19
Расчет перемещений ОЦМ
| № моментов времени | SX-1 | ΔS=VX·Δt | SX=SX-1+ΔS |
| И т.д |
Значения VX следует брать из таблицы 18 и графика скорости. Величина Δt такая же, как и при определении скоростей. На основании табл. 19 построить график горизонтального перемещения ОЦМ бегуна.
|
|
|
