Биомеханический анализ ударных действий

Ударные действия



Основы теории удара



Ударом в механике называется кратковременное взаимодействие тел, в ре-зультате которого резко изменяются их скорости. При таких взаимодействиях возникают столь большие силы, что действием всех можно пренебречь.



Примерами ударов являются:



- удары по мячу, шайбе. В данном случае происходит быстрое, изменение скорости по величине и направлению. Подобные удары с последующим отско-ком часто встречаются в перемещающих спортивных движениях;



- приземление после прыжков и соскоков (скорость тела спортсмена резко снижается до нуля). Особенно целесообразно рассматривать приземление как удар, если оно происходит на выпрямленные ноги или связано с падением;



- вылет стрелы из лука, акробата в цирке с подкидной доски и т.п. Здесь скорость до начала взаимодействия равна нулю, а затем резко возрастает.



Изменение ударных сил во времени происходит примерно так. Сначала сила быстро возрастает до наибольшего значения, а затем падает до нуля. Мак-симальное ее значение может быть очень большим. Однако основной мерой ударного взаимодействия является не сила, а ударный импульс, численно рав-ный заштрихованной площади под кривой F (t). Он может быть вычислен как интеграл:







где S – ударный импульс, t1 и t2 – время начала и конца удара, F(t) – зависи-мость ударной силы F от времени t.



За время удара скорость тела, например мяча, изменяется на определен-ную величину. Это изменение прямо пропорционально ударному импульсу и обратно пропорционально массе тела. Другими словами, ударный импульс ра-вен изменению количества движения тела.



Последовательность механических явлений при ударе такова: сначала происходит деформация тел, при этом кинетическая энергия движения перехо-дит в потенциальную энергию упругой деформации, затем потенциальная энер-гия переходит в кинетическую. В зависимости от того, какая часть потенциаль-ной энергии переходит в кинетическую, а какая рассеивается в виде тепла, раз-личают три вида удара:



1....