Силы, вызывающие стойку на голове с согнутыми ногами, их происхождение и взаимодействие

Рис. 6. Показатели устойчивости в ограниченно-устойчивом равновесии: а – статический (коэффициент устойчивости); б – динамический (угол устойчивости α)

Степень устойчивости тела человека (в разных положениях) характеризуется его статическими показателями – способностью сопротивляться нарушению устойчивости в определенных направлениях, а также динамическими – способностью восстанавливать положение.

Устойчивость определяют для ограниченно-устойчивого вида равновесия. Не следует смешивать вид равновесия со степенью устойчивости. Вид равновесия определяет лишь принципиальные пути сохранения положения. Показатели же устойчивости определяют меру возможностей сохранения положения.

Статический показатель устойчивости определяется отношением двух моментов силы: момента устойчивости к моменту опрокидывания. Это соотношение называется коэффициентом устойчивости (рис. 6, а).

Момент устойчивости (предельный) равен произведению силы тяжести тела на ее плечо относительно линии опрокидывания в самом начале отклонения от положения покоя. По мере увеличения отклонения плечо силы тяжести укорачивается и момент устойчивости становится меньше.

Момент опрокидывания равен произведению опрокидывающей силы и ее плеча относительно той же линии опрокидывания. Когда коэффициент устойчивости больше единицы, тело не опрокинуть. Он характеризует способность тела своей силой тяжести сопротивляться опрокидыванию в данных условиях.

Динамический показатель устойчивости определяется углом устойчивости. Угол устойчивости образован линией действия силы тяжести и прямой, соединяющей центр тяжести с соответствующим краем площади опоры (рис. 6, б).

Физический смысл угла устойчивости заключается в следующем. Чтобы отклонить тело до положения, когда его центр тяжести окажется над линией опрокидывания (граничное положение тела над вершиной потенциального барьера) и возникнет неустойчивое равновесие, нужно повернуть его в соответствующей вертикальной плоскости на определенный угол. Если центр тяжести расположен ниже, а его проекция дальше от края опоры, то момент устойчивости восстановит положение на большем пути отклонения, запас возможностей восстановления больше, степень устойчивости больше.

Угол устойчивости показывает, в каких пределах еще действует момент устойчивости.

Статический и динамический показатели устойчивости в полной мере применимы для оценки положения только твердого тела или в случаях, когда поза человека неизменна. Для человека (как биомеханической системы) при оценке устойчивости положения надо учитывать еще ряд обстоятельств. Во-первых, поверхность опоры почти всегда больше площади эффективной опоры. Это значит, что линия опрокидывания всегда расположена внутри границы поверхности опоры. Мягкие ткани и недостаточно сильные мышцы не могут уравновесить нагрузку, и опрокидывание будет раньше, чем линия тяжести пересечет край опорной поверхности. Во-вторых, тело человека при попытке опрокидывания не сохраняет позы, а изменяет свою конфигурацию, его звенья перемещаются в тех или иных суставах.

Рис. 7. Виды статической работы мышц при сохранении положения: а – удерживающая; б – укрепляющая; в – фиксирующая

Еще о педагогике:

Причины необъективности педагогической оценки
Проведенное специальное изучение показывает, что знания одних и тех же учащихся оцениваются по-разному различными преподавателями и расхождение в значении отметок для одной и той же группы учащихся оказывается весьма значительным. Плохая организация контроля знаний стала одной из причин деградации ...

Особенности речевого развития умственно отсталых детей
Опираясь на мнение Лалаевой Р. И можно сказать что для умственно отсталых детей характерным является позднее развитие речи. Отдельные слова очень часто появляются в 2 - 3 года, а фразовой речью эти дети начинают овладевать лишь после 4 - 5 лет. По мнению С. Я. Рубинштейн, основными причинами недора ...

Развитие речи и мышления детей раннего возраста
В раннем возрасте происходит активное овладение активной речью (ее грамматической и лексической и др. сторонами), которая становится важнейшим средством общения. В рамках предметной деятельности, которая является ведущей в данном возрасте, развиваются все основные психические процессы и новые виды ...