Мощность – это работа, выполняемая в единицу времени:
Можно дать другую формулу мощности: N = FV, где F – действующая сила; V – скорость движения тела.
В биомеханике используют показатель, который называется коэффициентом механической эффективности (Кмэ), равный отношению выполненной механической работы к общим энергозатратам (Эз):
Этот показатель аналогичен коэффициенту полезного действия в технике. Но особенностью Кмэ, присущей живым организмам, является то, что кроме энергозатрат на полезное механическое движение живому организму приходится тратить метаболическую энергию на поддержание функционирования самого организма. В частности энергозатраты идут:
• на основной обмен;
• активность физиологических систем (прежде всего дыхательной и циркуляторной) при мышечной деятельности;
• активность мышц, не участвующих в движении, но обеспечивающих поддержание равновесия, сохранения позы и т. д.;
• работу мышц по преодолению внутреннего трения в суставах, сопротивления разгибателей.
Проводили множество экспериментальных исследований по оценке Кмэ в следующих упражнениях:
• ходьба в диапазоне 4 – 7 км/час (1,1 – 1,9 м/с) - (Кмэ равен 0,35 – 0,40);
• бег в диапазоне от 3 до 9, 16 м/с (Кмэ повышается от 0,45 до 0,7 – 0,8 );
Коэффициент механической эффективности можно использовать как один из критериев совершенствования в движениях: его рост подтверждает правильность методической организации тренировочного процесса конкретного спортсмена.
Классификация кинематических, динамических и энергетических характеристики их единицы измерения
Биомеханическая характеристика | Для поступательного движения | Для вращательного движения |
Фазовые характеритики |
Длительность: • всего упражнения, с • отдельных фаз движения, с Ритмотемповые характеристики: • темп, N = 1/∆t; (1/c) • ритм, 1/с • цикл, с |
|
Кинематические характеристики | Перемещение, м | Угол поворота, град. |
Скорость, м/с | Угловая скорость, ![]() Линейная скорость, м/с Ускорение, Угловое ускорение, Центростремительное ускорение, Тангенциальное ускорение, |
|
Динамические характеристики | Масса, кг
Сила, F = m•a, H Импульс тела (количество движения), Импульс силы, |
Момент инерции, Момент силы (вращающий момент), Момент импульса тела (кинетический момент), |
Энергетические характеристики | Работа по перемещению тела, ![]() Гравитационная потенциальная энергия, : Еп = m • g • h, Дж Потенциальная энергия упругих тел, Кинетическая энергия поступательного движения, Мощность поступательного движения, |
Работа по вращению тела, Дж Энергия вращательного движения, Мощность вращательного движения, Вт |
Раздел статьи: Биомеханика