单杠的受力与变形分析
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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。
体操单杠运动中的生物力学原理探讨体操单杠运动是体操运动中的一种应用较为广泛的训练项目,它可以培养选手的力量、平衡能力、协调能力,同时也是一种趣味性极强的运动形式,特别是近年来已经渐渐成为体育舞蹈秀的主角项目。
对单杠运动的技术探讨,少不了对其生物力学原理的深入了解和探讨,只有对运动最基本的身体动作能力状态,以及在不同状态之间的连续变化规律有一定的了解,才能做到努力追求单杠运动中变换性和协调性之美。
一般来说,运动员在单杠运动中涉及到三个主要力学变量,即身体空间位置、节拍和动作技术。
尤其要注意动作技术方面,运动员要在不断变换的姿势中控制身体和杆的位置,克服重力的干扰,进行节奏的调整和力量的定位,以达到节奏感强烈,高难度动作的要求。
控制节奏是单杠运动中最重要的生物力学原理,可以根据运动期间身体在空间相对要求变化情况,以及物体分布规律,将需要实现的节拍效果分解成各部分动作,由于个人的人体生物力学性能有限,有必要在此基础上精心设置,在确保安全的情况下,在一定时间内完成节拍效果。
其次,力量定位是控制重力作用的关键要素,在保持身体稳定的的基础上,能够有效的发挥人体的支撑力和推拉力,即使在移动过程中也有效压缩体积,以提高操作效率。
还应该注意,需要根据地图上的位置,理性分配力量,避免用力过度,以及运动中保持良好的心理素质,使运动过程更稳健,有助于提高技术的层次。
此外,平衡也是运动中最重要的技术要素之一。
体操单杠运动过程中,运动员会不断变化姿势,保持身体和杆的重心稳定,通过调整身体内外肌肉的协调,发挥多种力学作用,以保持身体稳定,实现力量把控,极大提高运动效率,同时也是完成高难度动作的关键要素。
综上可见,体操单杠运动不仅仅是一种需要极大力量的动作,更需要通过控制不同力学变量,深入理解人体的生物力学状态,挖掘节拍的奥秘,发挥力量的最佳定位和把控,以及运动中的平衡感,来达到完成高难度动作的评价指标。
在实践过程中,应该分析出动作中每一部分力学变量之间的关系,从而形成科学合理的训练计划,进行有效的训练,以期提高技术水平和体操水平。
单杠运动知识点总结一、单杠运动的起源与发展单杠运动最早源自于古希腊的奥运会。
在古希腊时期,单杠运动被认为是身体力量和技巧的象征,因此备受重视。
随着体操运动的发展,单杠运动也逐渐成为体操项目的一部分,并在体操比赛中占有重要地位。
随着体操项目的不断探索和发展,单杠运动的难度和技巧也不断提高,成为一项精湛的体操项目。
二、单杠运动的技术要点1. 力量与灵活性单杠运动对运动员的力量和灵活性要求较高。
在进行单杠动作时,运动员需要充分发挥腰腹部和上肢的力量,同时保持身体的灵活性和柔韧性,以完成各种高难度的动作。
2. 姿势与平衡在进行单杠运动时,良好的姿势和平衡能力是至关重要的。
运动员需要保持身体的垂直性和平衡性,以确保完成动作的准确性和稳定性。
3. 身体协调与控制单杠运动需要运动员具备良好的身体协调能力和动作控制能力,能够在空中完成各种复杂的动作,并准确地落地,同时保持姿势的稳定性。
4. 动作难度与技术要求单杠运动的动作难度较大,要求运动员具备高超的技术水平和动作控制能力。
运动员需要掌握各种高难度的动作,如倒立、摆臂、后空翻等,并能够在比赛中精准地完成这些动作。
5. 心理素质单杠运动需要运动员具备良好的心理素质,能够在比赛中保持冷静、自信和专注,同时在面对压力和挑战时能够迅速调整状态,保持良好的竞技状态。
三、单杠运动的训练方法1. 基础训练单杠运动的基础训练主要包括力量训练、柔韧性训练和平衡训练。
力量训练主要包括肌肉力量和核心力量的训练,柔韧性训练则包括各种拉伸和伸展训练,平衡训练则是通过各种平衡器械和动作训练来提高运动员的平衡能力。
2. 技术训练单杠运动的技术训练主要包括基本动作的练习和高难度动作的训练。
基本动作的练习是单杠运动的基础,需要从简单的动作开始逐步提高难度,同时加强动作的精准度和技术要求。
高难度动作的训练则需要通过系统性的训练和反复练习来提高运动员的技术水平和动作难度。
3. 模拟比赛单杠运动的模拟比赛是运动员训练的重要环节,通过模拟比赛可以检验运动员的技术水平和心理素质,同时可以提高运动员在比赛中的竞技状态和应变能力。
球杆是怎么弯的原理球杆弯曲是基于弹性力学的原理,在物理学中被称为杆体的屈曲。
当一根杆体受到外力作用时,它会发生屈曲,这是由外力产生的压力或弯曲力引起的。
球杆作为一种杆体,也遵循同样的原理。
弯曲现象是由应力和应变产生的。
应力是杆体内部的内向力,应变是杆体内部的拉伸或压缩程度。
当外力作用在球杆上时,球杆产生应力,这种应力会在球杆的不同部位产生不同程度的弯曲。
球杆的弯曲主要受到两种力的影响:弯曲力和压缩力。
弯曲力是外力垂直于球杆的方向施加的力,当杆体在一端受到压力而在另一端受到拉力时,会发生弯曲。
压缩力是外力平行于球杆方向施加的力,当球杆受到压力时,会发生挤压变形。
球杆的弯曲可以用弹性模量来描述,弹性模量是杆体所具有的弹性属性。
弹性模量的大小与球杆的材料有关,具有高弹性模量的材料通常更难弯曲。
例如,有些球杆采用碳纤维等高弹性模量的材料制作,可以更好地抵抗弯曲力。
球杆还受到几何形状和横截面积的影响。
球杆的横截面积越大,它的强度就越大,能够承受更大的弯曲力。
同时,球杆的几何形状也会影响其弯曲特性,例如,某些球杆设计成中间较粗,两端较细,这样的设计有利于减少弯曲。
需要注意的是,球杆的弯曲是有限度的。
当外力超过球杆所能承受的弯曲限度时,球杆可能会发生塑性变形或断裂,失去原有的弹性。
因此,在设计球杆时需要考虑杆体的强度和弯曲限度。
总结起来,球杆弯曲的原理包括弹性力学的应力应变关系,弯曲力和压缩力的作用,弹性模量,几何形状和横截面积等因素。
这些原理共同作用,导致球杆发生弯曲。
有效地理解球杆弯曲原理对于优化球杆设计和提高球杆性能至关重要。