Двигательное качество – гибкость.
Презентацию подготовил студент Группы ТП-18-11
Определение понятия гибкость.
Способы измерения гибкости:
Хоть и применение сложных инструментальных способов измерения (механоэлектрического, оптического, рентгенографического) целесообразно и продуктивно, но оно актуально скорее в научных исследованиях и при индивидуальной подготовке спортсменов высокого класса. В практике же массовых занятий физическими упражнениями для количественной оценки гибкости удобнее пользоваться механическим способом, применяя линейку и угломер, а также принятие нормативов по измерению гибкости.
Комплекс упражнений для развития гибкости.
5. Растяжка спины. Принять положение лёжа на животе, приподнимитесь на локтях, а затем как при положении лежа, но бедра держать на полу.
6. Лечь на спину, руки раскинуть, ноги максимально выпрямлены. Медленно поднять правую ногу до прямого угла, вытянуть ее, а затем опустить влево, касаясь пола. Голову при этом повернуть направо. Выполняя движения в обратном порядке, вернуться в исходное положение. Повторить левой ногой.
Список использованной литературы и других ресурсов:
Измерение гибкости
Влияние разминки на гибкость
При занятиях физическими упражнениями для развития гибкости важен контроль за состоянием и изменением этого физического качества человека. Для этого применяют следующие способы.
1. Механический.Он основан на измерении угловых градусов с помощью угломера и линейных мер с помощью линейки (рис.5.5-5.6).
2. Механоэлектрический.Этот способ предполагает наличие потенциометрического датчика в угломере, что дает возможность графической регистрации изменений угловых градусов в виде гониограммы.
4. Рентгенографический. С помощью рентгенограммы сустава тела человека можно определить теоретически допустимую амплитуду движения.
Рис. 5.5. Прибор для измерения углов сгибания конечностей в суставах
Рис. 5.6. Измеритель подвижности плечевого пояса
Применение сложных инструментальных способов измерения (механоэлектрического, оптического, рентгенографического) целесообразно в научных исследованиях и при индивидуальной подготовке спортсменов высокого класса. В практике же массовых занятий физическими упражнениями для количественной оценки гибкости удобнее пользоваться механическим способом, применяя линейку и угломер.
Кроме того, существуют способы качественной оценки гибкости, которые не отличаются точностью, но удобны, например, при самоконтроле.
Соответствующие тесты для количественной и качественной оценки гибкости (подвижности) приводятся ниже.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
6.3.2. Измерение гибкости
При занятиях физическими упражнениями для развития гибкости важен контроль за состоянием и изменением этого физического качества. Для этого применяют следующие способы.
Механический. Он основан на измерении угловых градусов (с помощью угломера) и линейных мер (с помощью линейки).
Механоэлектрический. Этот способ предполагает наличие потенциометрического датчика в угломере, что дает возможность графической регистрации изменений угловых градусов в виде гониограммы.
Оптический. В данном случае применяется фото-, кино-, видеоаппаратура. На суставных точках тела человека закрепляют датчики-маркеры и с помощью регистрирующей аппаратуры фиксируют изменения их взаиморасположения.
Рентгенографический. С помощью рентгенограммы сустава тела человека можно определить теоретически допустимую амплитуду движения.
В отношении применения этого теста необходимо отметить, что при выполнении наклона вперед задействованы несколько суставов. Поэтому он приблизительно показывает суммарную подвижность суставов или общую гибкость тела человека. Однако он имеет следующие недостатки:
— ограничено его применение при необходимости более точного измерения суммарной подвижности суставов;
— ни один из суставов при этом действии не функционирует с предельным размахом;
— конечный результат лимитируется таким фактором, как растяжимость мышц задней поверхности бедра (несколько предварительных наклонов или предварительный разогрев тела могут изменить показатели в несколько раз);
— предельное разгибание в большинстве двигательных действий требуется гораздо чаще, чем сгибание, поэтому выбор движения на сгибание не совсем удачен;
— неоправданно большое значение при измерении гибкости этим способом приобретает такой конституционный признак, как соотношение длины конечностей и туловища, длины пальцев.
Поэтому в измерениях лучше ориентироваться не на абсолютные значения гибкости, а на динамику изменений подвижности (увеличение или снижение во времени) в различных суставах.
Существуют тесты для оценки подвижности шейного отдела позвоночника, подвижности в лучезапястных, локтевых, голеностопных и коленных суставах.
Потенциометрические датчики
Потенциометрический датчик представляет собой переменный резистор, к которому приложено питающее напряжение, его входной величиной является линейное или угловое перемещение токосъемного контакта, а выходной величиной – напряжение, снимаемое с этого контакта, изменяющееся по величине при изменении его положения.
Потенциометрические датчики предназначены для преобразования линейных или угловых перемещений в электрический сигнал, а также для воспроизведения простейших функциональных зависимостей в автоматических и автоматических устройствах непрерывного типа.
По способу выполнения сопротивления потенциометрические датчики делятся на
ламельные с постоянными сопротивлениями;
проволочные с непрерывной намоткой;
с резистивным слоем.
Ламельные потенциометрические датчики использовались для проведения относительно грубых измерений в силу определенных конструктивных недостатков.
В таких датчиках постоянные резисторы, подобранные по номиналу специальным образом, припаиваются к ламелям.
Ламель представляет собой конструкцию с чередующимися проводящими и непроводящими элементами, по которой скользит токосъемный контакт. При движении токосъемника от одного проводящего элемента к другому суммарное сопротивление подключенных к нему резисторов меняется на величину соответствующую номиналу одного сопротивления. Изменение сопротивлений может происходить в широких пределах. Погрешность измерений определяется размерами контактных площадок.
Ламельный потенциометрический датчик
Проволочные потенциометрические датчики предназначены для более точных измерений. Как правило их конструкции представляют собой каркас из гетинакса, текстолита или керамики, на который в один слой, виток к витку намотана тонкая проволока, по зачищенной поверхности которой скользит токосъемник.
Преимущества потенциометрических датчиков:
малые габариты и вес;
высокая степень линейности статических характеристик;
возможность работы на переменном и постоянном токе.
Недостатки потенциометрических датчиков:
наличие скользящего контакта, который может стать причиной отказов из-за окисления контактной дорожки, перетирания витков или отгибание ползунка;
погрешность в работе за счет нагрузки;
сравнительно небольшой коэффициент преобразования;
высокий порог чувствительности;
подверженность электроэррозии под действием импульсных разрядов.
Статическая характеристика потенциометрических датчиков
Статическая характеристика нереверсивного потенциометрического датчика
Рассмотрим на примере потенциометрического датчика с непрерывной намоткой. К зажимам потенциометра прикладывается переменное или постоянное напряжение U. Входной величиной является перемещение X, выходной − напряжение Uвых. Для режима холостого хода статическая характеристика датчика линейна т.к. справедливо соотношение : Uвых=(U/R)r,
где R- сопротивление обмотки; r- сопротивление части обмотки.
Очевидно, что такой датчик не будет реагировать на изменение знака входного сигнала (датчик нереверсивный). Существуют схемы чувствительные к изменению знаку. Статическая характеристика такого датчика имеет вид представленный на рисунке.
Реверсивная схема потенциометрического датчика
Статическая характеристика реверсивного потенциометрического датчика
Полученные идеальные характеристики могут существенно отличатся от реальных за счет наличия различного рода погрешностей:
Выходное напряжение меняется дискретно от витка к витку, т.е. возникает эта зона, когда при малом входная величина Uвых не меняется.
Величина скачка напряжения определяется по формуле: DU=U/W, где W- число витков.
Порог чувствительности определяется диаметром намоточного провода: Dx=l/W.
Зона нечувствительности потенциометрического датчика
2.Неравномерность статической характеристики из-за непостоянства диаметра провода, удельного сопротивления и шага намотки.
3.Погрешность от люфта, возникающего между осью вращения движка и направляющей втулкой (для уменьшения используют поджимные пружины).
4. Погрешность от трения.
При малых мощностях элемента приводящего в движение щетку потенциометрического датчика может возникать за счет трения зона застоя.
Необходимо тщательно регулировать нажим щетки.
5.Погрешность от влияния нагрузки.
В зависимости от характера нагрузки возникает погрешность, как в статическом, так и в динамическом режимах. При активной нагрузке изменяется статическая характеристика. Величина выходного напряжения будет определяться в соответствии с выражением: Uвых=(UrRн)/(RRн+Rr-r2)
Т.е. Uвых=f(r) зависит от Rн. При Rн>>R можно показать, что Uвых=(U/R)r;
Потенциометрический датчик под нагрузкой
Динамические характеристики потенциометрических датчиков
Для вывода передаточной функции удобнее за выходную величину взять ток нагрузки, его можно определить пользуясь теоремой об эквивалентном генераторе. Iн=Uвых0/(Rвн+Zн)
Рассмотрим два случая:
1.Нагрузка чисто активная Zн=Rн т.к. Uвых0=K1x Iн=K1x/(Rвн+Rн)
где K1 − коэффициент передачи датчика на холостом ходу.
Применяя преобразование Лапласа, получим передаточную функцию W(p)=Iн(p)/X(p)=K1/(Rвн+Rн)=K
Таким образом, мы получили безынерционное звено, а значит датчик имеет все, соответствующие этому звену частотные и временные характеристики.
Применяя преобразование Лапласа получим Uвыхx(p)=Iн(p)[(Rвн+pL)+Rн]
Путем преобразований можно прийти к передаточной функции вида W(p)=K/(Tp+1) – апериодическое звено 1-го порядка,
Собственные шумы потенциометрического датчика
Для устранения вибрации токосъемники выполняют из нескольких проволочек различной длины сложенных вместе. Тогда собственная частота каждой проволочки будет различна, это препятствует появлению технического резонанса. Уровень тепловых шумов- низок, их учитывают в особо чувствительных системах.
Функциональные потенциометрические датчики
Необходимо отметить, что в автоматике часто для получения нелинейных зависимостей используются функциональные передаточной функции. Их построение производится тремя способами:
изменением диаметра проволоки вдоль намотки;
изменением шага намотки;
применением каркаса определенной конфигурации;
шунтированием участков линейных потенциометров сопротивлениями различной величины.
Например, чтобы получить квадратичную зависимость по 3-му способу, нужно чтобы ширина каркаса изменялась по линейному закону, как это показано на рисунке.
Функциональный потенциометрический датчик
Обычные потенциометрические датчики имеют ограниченный диапазон работы. Его величина задана геометрическими размерами каркаса и числом витков обмотки. Их увеличивать беспредельно нельзя. Поэтому нашли применение многооборотные потенциометрические датчики, у которых резистивный элемент свит по винтовой линии с несколькими витками, их ось должна повернуться несколько раз, чтобы движок переместился с одного конца обмотки на другой, т.е. электрический диапазон таких датчиков кратен 3600.
Основным достоинством многооборотных потенциометров является высокая разрешающая способность и точность, что достигается благодаря большой длине резистивного элемента при малых общих габаритах.
Фотопотенциометр − представляет собой бесконтактный аналог обычного потенциометра с резистивным слоем, механический контакт в нем заменен фотопроводящим, что, конечно, повышает надежность и срок службы. Сигналом с фотопотенциометра управляет световой зонд, выполняющий роль движка. Он формируется специальным оптическим устройством и может смещаться в результате внешнего механического воздействия вдоль фотопроводящего слоя. В месте засветки фотослоя возникает избыточная по сравнению с темновой фотопроводимость и создается электрический контакт.
Фотопотенциометры делятся по назначению на линейные и функциональные.
Функциональные фотопотенциометры позволяют пространственное перемещение источника света преобразовать в электрический сигнал заданного функционального вида за счет профилированного резистивного слоя (гиперболические, экспоненциальные, логарифмические).
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Измерение гибкости
При занятиях физическими упражнениями для развития гибкости важен контроль за состоянием и изменением этого физического качества человека. Для этого применяют следующие способы.
1. Механический. Он основан на измерении угловых градусов с помощью угломера и линейных мер с помощью линейки (рис.5.5-5.6).
2. Механоэлектрический. Этот способ предполагает наличие потенциометрического датчика в угломере, что дает возможность графической регистрации изменений угловых градусов в виде гониограммы.
4. Рентгенографический. С помощью рентгенограммы сустава тела человека можно определить теоретически допустимую амплитуду движения.
Рис. 5.5. Прибор для измерения углов сгибания конечностей в суставах
Рис. 5.6. Измеритель подвижности плечевого пояса
Применение сложных инструментальных способов измерения (механоэлектрического, оптического, рентгенографического) целесообразно в научных исследованиях и при индивидуальной подготовке спортсменов высокого класса. В практике же массовых занятий физическими упражнениями для количественной оценки гибкости удобнее пользоваться механическим способом, применяя линейку и угломер.
Кроме того, существуют способы качественной оценки гибкости, которые не отличаются точностью, но удобны, например, при самоконтроле.
Соответствующие тесты для количественной и качественной оценки гибкости (подвижности) приводятся ниже.
Тесты для количественной оценки подвижности в суставах
Для подготовки высококвалифицированных спортсменов (особенно в спортивной и художественной гимнастике, плавании) разработаны шкалы оценок подвижности в суставах, по которым результаты измерений можно перевести в оценки отлично, хорошо, удовлетворительно и т.д. Применить эти шкалы для оценки подвижности в суставах людей разных возрастов и профессий, занимающихся оздоровительными физическими упражнениями, было бы неправильно. В то же время, адаптированных для этой категории людей шкал пока просто нет. Поэтому лучше ориентироваться на динамику изменений подвижности в суставах.
Рис. 5.7. Тесты для оценки подвижности в суставах
В отношении применения этого теста необходимо отметить следующее.
Во-вторых, он имеет следующие недостатки, затрудняющие его применение при необходимости более точного измерения суммарной подвижности суставов (общей гибкости тела человека):
— ни один из суставов при этом действии не функционирует с предельным размахом;
— конечный результат лимитируется таким высоколабильным фактором, как растяжимость мышц задней поверхности бедра (несколько предварительных наклонов или предварительный разогрев тела могут изменить показатели в несколько раз);
— предельное разгибание в большинстве двигательных действий требуется гораздо чаще, чем сгибание, поэтому выбор движения на сгибание не совсем удачен;
— неоправданно большое значение при измерении гибкости этим способом приобретает такой конституционный признак, как соотношение длины конечностей и туловища, длины пальцев.
Поэтому для оценки суммарной подвижности суставов (общей гибкости) предлагается иной, более точный и надежный тест. Он выполняется следующим образом. В исходном положении испытуемый стоит в основной стойке, прикасаясь к гимнастической стенке пятками сомкнутых ног, ягодицами, лопатками и затылком, держась руками хватом сверху (ладонями вперед) за перекладину гимнастической стенки. Кисти рук располагаются возможно ближе к плечевым суставам на высоте акромиальной точки. Из этого положения испытуемый выполняет предельный прогиб вперед, разгибая руки в локтевых и плечевых суставах до возможного предела. Ноги в коленных суставах так же полностью выпрямлены (см. рис.5.7).
Экспериментатор горизонтально натянутой сантиметровой лентой, начало которой находится у маркированной крестцовой точки, измеряет минимальное расстояние от этой точки до стенки в момент стабилизации максимального прогиба.
Далее вычисляется так называемый индекс гибкости, являющийся показателем общей гибкости индивида
,
Пример. У испытуемого при длине тела до седьмого шейного позвонка в 151 см. величина прогиба составила 52 см. Индекс гибкости в этом случае равен 52/151 = 0,344.
Чем больше величина Н, тем лучше гибкость. Надежность теста (вероятность совпадения результатов при повторном тестировании) r=0,972, что считают очень высоким уровнем надежности.
Оценить суммарную подвижность суставов тела (общую гибкость) можно с помощью выполнения гимнастического моста. Измеряется расстояние между кистями и стопами или от крестцовой точки до опорной поверхности (см. рис. 5.7). В ряду тестов, позволяющих оценить суммарную подвижность, он наиболее сложный по исполнению и поэтому возможности его применения ограничены, особенно для людей старшего возраста.
На практике часто возникает необходимость оценить подвижность в отдельных суставах, тем более, что проявление подвижности специфично. В таблице 5.3 приведены наиболее надежные тесты для оценки подвижности трех основных групп суставов тела (плечевых, тазобедренных и позвоночника).
