Тема 2. Измерительные системы и их использование в физическом воспитании и спорте

Тема: Измерительные системы и их использование в физическом воспитании и спорте
Цель: научиться использовать тензоплатформу с самописцем Н326-5 для измерения параметров движения спортсмена.

Теоретическая часть

При совершенствовании спортивной техники, мы за эталонную технику выбираем техническое выполнение упражнения выдающимся спортсменом (часто за эталон берут технику мирового рекордсмена). При этом большое значение имеет не внешняя картина перемещений атлета, а внутреннее содержание движения (усилия, приложенные к опоре или снаряду). Поэтому спортивный результат во многом зависит от того, как точно мы копируем усилия, скорость изменения усилий, что в свою очередь зависит от способностей наших анализаторов воспринимать и оценивать эти параметры. В связи с тем, что точность аппаратурной регистрации различных биомеханических параметров значительно превышает разрешающую способность наших анализаторов, появляется возможность использовать приборы, как дополнение к нашим органам чувств.
Метод электротензометрии позволяет зарегистрировать и измерить усилия, развиваемые спортсменом при выполнении различных физических упражнений.

Состав сложной измерительной системы — это перечень всех элементов, в нее входящих и направленных на решение задачи измерения (рис. 1).

Рис.1. Схема состава измерительной системы.

Характеристика составных частей измерительной системы

1. Объектом измерения может быть все, что угодно.
2. Датчик — преобразователь информации из одного вида в другой, удобный для регистрации:

а) датчики биоэлектрических сигналов преобразуют биотоки организма в отклонение регистраторов, используются при регистрации ЭЭГ, ЭКГ, ЭМГ;
б) датчики биомеханических характеристик преобразуют изменения механических характеристик системы в отклонения регистраторов (сила, скорость, время и т.д.).
3. Усилитель характеризуется коэффициентом усиления.
4. Передатчик характеризуется дальностью передачи.
5. Приемник характеризуется дальностью приема.
6. Регистраторы приборы, фиксирующий информацию, идущую от датчиков:
а) индикаторы (тепловые, световые, химические);
б) счетчики (механические, электронные и др.);
в) самописцы (перьевые, струйные, тепловые);
г) осциллографы (шлейфные и электронные).
7. Устройство обработки может быть ручным или автоматизированным.
8. При различных видах телеметрии (в переводе с греческого — измерение на расстоянии) используются различные линии связи:

	Виды телеметрии	Линии связи
1. 2. 3. 4.	Фототелеметрия Акустическая телеметрия Проводная телеметрия Радиотелеметрия	Свет Звук Провода Электромагнитные волны

Ход работы

1. Получить тензограмму своего прыжка вверх с места. Перо самописца отклоняется пропорционально усилиям на платформе (рис. 2).
2. Провести изолинию (нулевую линию).
3. Обработать тензограмму, выделив фазы упражнения:

function PlayMyFlash(cmd, arg){ if (cmd=='play') {Tenzo_.GotoFrame(arg); Tenzo_.Play();} else Tenzo_.TGotoFrame(cmd, 2); Tenzo_.TPlay(cmd); }

Вес!!! Подсед!!! Отталкивание!!! Полет и приземление!!!;

F0!!! Fmin!!! Fmax!!! Фаза полета
Фаза развиваемого усилия Фаза отталкивания

Рис. 2. Тензограмма прыжка вверх с места:

1. F0 — вес испытуемого;
2. t0 — начало подседа;
3. Отталкивание
4. F min — минимально развиваемое усилие при подседе;
5. Fmax — максимально развиваемое усилие при отталкивании;
6. [t0t3]— фаза отталкивания;
7. [t3t4] — фаза полета.

4. Определить масштаб усилия по вертикали по формуле
:
5. Определить масштаб времени по горизонтальной оси по формуле:

6. Определить время отталкивания от тензоплатформы по формуле:
(3)
7. Определить время развития максимального усилия по формуле:
(4)
8. Определить время полета по формуле:
(5)

(У высококвалифицированных спортсменов при хорошей технике выполнения прыжка время полета составляет 0,5 с и более).

9. Определить минимально развиваемое усилие по формуле:
(6)
10. Определить максимально развиваемое усилие по формуле:
(7)
(У высококвалифицированных прыгунов в длину максимально развиваемое усилие при отталкивании может составлять до 1000 кг).
11. Определить градиент силы по формуле:

(8)
Градиент силы — это скорость изменения силы в единицу времени.

12. Определить импульс силы по формуле:
(9)
Импульс силы — действие силы в течение какого-то времени.
P=
От величины импульса силы прямо пропорционально зависит высота прыжка по Абалакову, а, следовательно, можно говорить о корреляционной зависимости между показателями импульса силы и выполнением теста Абалакова.

Контрольные вопросы

9. Что называется составом измерительной системы?
10. Что такое структура измерительной системы?
11. В чем отличие простой измерительной системы от сложной?
12. Виды телеметрии и их применение в физическом воспитании и спорте.