单杠模型力学分析2013
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单杠卷身上及屈伸生物运动力学分析摘要:结合部队实际,为有效指导训练,提高训练成绩,从生物力学角度,运用刚体转动定律、质心定理等物理学知识对单杠卷身上及屈身上加以分析,第一把单杠卷身上的动态过程进行力学分析,计算出其转动惯量,得出力量是基础、姿势是关键的结论。
关键词:生物力学;刚体转动定律;质心定理;单杠卷身上;单杠屈身上;转动惯量一.研究意义单杠卷身上其动作看似简单,但对于初学者来说还是有一定难度,需要一定的身体素质作为基础,还需多加练习才能完全掌握。
单杠屈身上则对身体机能要求较高,不仅需要很好的体能素质,还需要训练者有着良好的协调性、平衡力才可。
但一般入伍士兵或学员体能素质相对较差,器械训练又存在一定危险,由于单杠技术难度较大、对上肢力量要求较高,导致学员在单双杠练习中容易受伤,常常出现肌肉易于疲劳和肌肉损伤现象。
二.单杠卷身上力学分析2.1单杠卷身上动作要领单杠卷身上动作要领:跳起抓杠,成正握直臂悬垂,两手用力屈臂拉杠,同时含胸、收腹、举腿,上体后倒(臀紧贴身体,眼看脚),两臂继续用力拉杠,腿向后上方伸出过杠,使腹部贴于杠上,翻转手腕,抬头挺胸,伸直臂成正撑。
身体放时,含胸收腹,重心前移,两臂用力,缓冲下落还原成直臂悬垂。
2.2单杠卷身上动态过程分析受训者跳起上杠悬垂,身体成反弓形,使腰髋部、臀部、和肩部肌肉充分伸展,获得最大收腹动力,有利于后续动作的完成。
双臂用力拉杠使身体重心上移,缩短身体重心与杠的距离。
屈臂上杠的同时,收腹举腿。
在分析收腹之前,先分析这样一个过程:单杠大回环下摆过程中要求运动员送肩,脚尖绷直,身体成直线形,这样可增大身体重心与杠端距离以获得最大重力距,使其下落至最低点时动能更大,这是最大重力距原理。
2.3单杠卷身上常见做法由于人体构造、习惯、外界因素不同,不同的同志采取各自适合自己的做法,经过观察,大体将它们分为三类:先拉再卷法、边拉边卷法、先卷再拉法。
综合三种做法的数据分析。
第二节典型结构案例分析-----结构是怎样受力的
序号
教学内容
教师活动
学生活动
1
引入课题
播放体操运动员在平衡木上和单杠上运动的视频。
讲解
看、思考
2
单杠的结构
问:单杠由哪些构件构成?它们为什么要这样搭配和排列?引领:从功能和受力两个方面考虑。
问:单杠的功能?
小结有关功能。
并指出本节课我们从结构体受力的角度来讨论
思考后回答第一个问题,并思考第二个问题。
回答有关杠的功能。
3
单杠的受力分析
模型演示;展示图片等,并引领学生从形变的角度分析理解杠的各构件受力情况以及如可保持杠体的稳定。
结合学生的分析进行小结。
分析杠体主构件的受力。
(因为学生在物理学上已学习了有关力学的知识,对杠的各部件受力是可以分析出来的)及力矩(弯矩)。
记录整理有关知识点
4
梁的概念
从体操运动员在平衡木上的运动
引出梁的概念
学生阅读“阅读材料”
5
梁的受力特点
引领学生分析平衡木(长条板凳)及跳板受力
学生分析
思考“问题思考”6
小结、布置课外作业“问题思考”
记录。
从运动生物力学角度对单杠屈伸上的理论与技术分析摘要:运用运动生物力学方法,对单杠屈伸上动作的技术原理进行分析,从中找出练习中常见的错误技术并分析,同时提出相应纠正错误技术的建议,为教学和训练提供理论依据,提高教学水平和质量。
关键词:单杠;屈伸上;生物力学分析竞技体育的发展, 越来越离不开科技的支撑, 不同运动项目科研的侧重点不同。
对于技巧类项目, 各种动作技术生物力学原理的研究尤为重要。
在竞技体操项目中, 单杠是一项典型的弹性器械运动, 其摆动、回环、腾越、脱手再握都是该项目的特征性动作。
通过对这些特征动作的生物力学原理探讨和分析,有助于我们对弹性器械运动一般原理和基本规律的认识和理解, 更有利于把握用运动生物力学原理分析和解决动作技术问题的思路和方法, 有效提高竞技水平。
1.单杠中基本动作技术原理单杠直角悬垂屈伸上是典型的后摆屈伸类动作,是体育院系体操教材的重要内容之一也是各级水平运动员所必须掌握的一个基本动作。
它在发展练习者躯干上下肢诸肌群的肌肉力量培养身体协调用力等方面均有着良好的作用。
对于单杠屈伸上,苏联医学博士伊万尼茨基教授曾论述到:“单杠屈伸上对于那些肌肉虽很发达,但没有掌握这个练习的人来讲,是一个相当困难的练习;但对体操运动员来讲,这则是一个非常容易的练习”。
从这我们可以略微知道,单杠屈伸上的完成,主要不是取决于肌肉力量的大小,而是技术掌握的正确与否,动作用力顺序以及衔接是否符合运动生物力学原理。
通过分析单杠项目特点,可把单杠动作分成摆动、回环、振浪、飞行等几大类,结合相关运动生物力学知识和理论,对单杠屈伸上的摆动动作一般生物力学原理进行分析知道:单杠是以摆动动作为主的器械运动, 慢用力动作或者静力平衡动作在项目中已经不复存在。
因而分析摆动动作即抓住了单杠运动的核心问题。
单杠的摆动通常有下摆、兜腿、上摆几个部分组成。
1.1下摆技术原理在下摆过程中, 重力是动力, 通过人体重心的重力线对手握单杠的支点产生力矩, 加速人体绕单杠的转动。
第二节:典型结构案例分析-----结构是怎样受力的(单杠受力和变形分析)教学目标:1. 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
2. 通过对简单的结构案例的学习,能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。
3. 通用本节课的学习,学生能感受到结构的广泛应用,体会学习结构的重要意义,从而形成结构问题的意识,培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。
重难点:1. 对单杠作受力和变形分析。
2. 通过受力和变形分析,体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
教学思路:由奥运会单杠比赛录像导入单杠的结构;用学生较为熟悉的实验-----物理学单摆实验作受力类比,引出杠体的受力和变形;进一步从力学角度理解结构。
新课导入:[师] 同学们好,上课前老师想先请你们看一段录像。
(播放课件:奥运会单杠比赛片段)。
运动员在场上正激烈的角逐,那么,同学们,他们比赛的项目是什么?有没有人知道?[生]五项全能、体操、单杠------。
[师] 他们进行的是单杠比赛,就是我们上体育课经常玩的单杠。
不知道同学们发现没有,运动员所用的单杠和学校的单杠在结构上有些不同,区别在哪?或者,与你们所见过的单杠相比,有没有不同的地方?[生] 比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线-----。
[师]对了,细心观察的同学发现了,比较明显的一个区别,就是有的单杠有四根铁线,有的却没有。
[师] 前面我们学习过什么叫做结构,还知道了结构可以承受力和抵抗变形,而组成结构的各个部分称为构件。
那么,现在我们把单杠看成一个结构,那构件都有哪些?[生]立柱、杠体、拉杆----[师] 奥运会比赛用的单杠没有拉杆,学校的单杠有拉杆,为什么呢?不同结构的单杠在功能上有什么不同呢?带着这个问题,我们来学习新的内容,第二节:典型结构案例分析---结构是怎样受力的。
我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。
新课教学:[师]请同学们先花几分钟阅读课本12页的阅读材料,了解变形的种类。
《单杠结构分析》作业设计方案第一课时一、作业设计目标:通过本次作业,同砚能够精通单杠结构分析的基本原理和方法,能够娴熟运用相关知识解决实际工程问题,提高同砚的分析和解决问题的能力。
二、作业设计内容:1. 理论知识讲解:起首,同砚需要通过教室进修或自主进修,精通单杠的定义、分类、受力特点、计算方法等基本理论知识。
2. 案例分析:设计一些实际工程案例,要求同砚运用单杠结构分析方法,计算各部位的受力状况,分析结构的稳定性和安全性。
3. 教室谈论:在教室上组织同砚进行谈论,分享自己的分析思路和解题方法,激发同砚进修爱好,提高同砚的思维能力和表达能力。
4. 实践操作:设计一些试验或实际操作项目,让同砚亲自动手进行单杠结构分析,通过实践提高同砚的动手能力和实际操作能力。
5. 作业提交:要求同砚完成相关的作业题目,并按时提交,老师进行批改评分,援助同砚准时发现和纠正错误,加深对知识的理解和精通。
三、作业设计要求:1. 作业设计要具有一定难度和挑战性,既能考察同砚对理论知识的精通水平,又能练习同砚分析和解决问题的能力。
2. 提倡同砚独立沉思和自主进修,鼓舞同砚在解题过程中乐观沉思、勇于探究。
3. 作业设计要切近实际工程应用,能够培育同砚运用所学知识解决实际问题的能力。
四、评分标准:1. 答案准确性:对于计算题,答案正确且计算过程明晰,得分较高;对于分析题,能够准确分析问题,并给出合理诠释,得分较高。
2. 思维深度:能够深度分析问题,提出奇特见解,得分较高。
3. 表达能力:答案明晰、条理分明,表达能力强,得分较高。
通过以上设计,信任同砚在完成《单杠结构分析》作业的过程中能够提高自己的分析和解决问题的能力,更好地精通单杠结构分析的基本原理和方法。
期望同砚们在完成作业的过程中能够多动脑、多动手,不息提升自己的综合能力,为今后的进修和工作打下坚实基础。
第二课时一、教学目标:1. 熟识单杠结构的基本观点和特点;2. 精通单杠结构的受力分析原理;3. 学会应用静力学的知识解决单杠结构的力学问题;4. 培育同砚分析和解决工程结构问题的能力。