Виды нагрузок или в чем сила, сопромат? Типы нагрузок
основные типы физических нагрузок в спорте
В этом материале мы попробуем перечислить основные типы физических нагрузок с кратким описанием их особенностей. Материал предназначен для тех, кто только начинает разбираться в специфике спортивной физиологии.
Понятно, что влияние физических нагрузок на организм определяется целым набором факторов – амплитудой, скоростью (интенсивностью) движения, наличием или отсутствием отягощения, количеством и величиной задействованных мышечных групп. Остановимся на основных типах физической нагрузки.
1. Статическая или эксцентрическая нагрузка
Эксцентрическим движением называют движение, при котором мышца не сокращается, а, наоборот, удлиняется. Обычно это упражнения с сопротивлением или негативная фаза движения. Например, при сгибании рук на бицепс со штангой мышца сокращается, а при разгибании рук (обратная фаза) с той же штангой – статическая нагрузка.
Статической нагрузкой соответственно называют физической упражнение, которое фиксирует положение тела под нагрузкой без совершения движения.
ПРИМЕРЫ УПРАЖНЕНИЙ:
Статические позы выполняемые с усилием: позы йоги, планка всех видов, стойки в боевых искусствах, обратные движения со штангой (с акцентом на обратные фазы), скалолазание на трудность, болдеринг, и т.п.
ВАЖНО:
- Необходимо отметить, что именно этот тип физических нагрузок вызывает так называемую крепатуру мышц – боль в течение 1-3 дней после физической нагрузки.
- Обратная фаза движения может выполняться и при большом числе повторений, так, например, упражнения «спуск по лестнице» могут вызвать жуткую крепатуру. Те, кто тренируется на тренажерах или на ровной поверхности, а потом выходят на соревнования по трейлраннингу – могут в полной мере оценить этот эффект.
- Физические нагрузки статичсекого и эксцентрического характера развивают силу, но не ведут к значительному увеличению мышечной массы.
- Большую роль в тяжелых упражнениях такого типа играет креатинин-фосфатная реакция – о ней подробнее ниже.
СОВЕТ. Включать статические упражнения и обратные как минимум в объеме – 5-10% от тренировочного времени, вне зависимости от вида спорта, которым вы занимаетесь (за исключением марафонов и очень длительных активностей).
2. Развитие максимальной силы
Повторения с большими (75-100%) от максимально возможного весами на 1-5 раз. Физические нагрузки такого типа являются основой для скоростно-силовых видов спорта – пауэрлифтинг и другие виды тяжелой атлетики, скалолазание.
ПРИМЕРЫ УПРАЖНЕНИЙ. Особенно эффективна эта методика тренинга для крупных мышечных групп и соответственно базовых тяжелоатлетических упражнений с большими весами: приседания со штангой на плечах, становая тяга, жим лежа, швунги из-за головы, тяга штанги в наклоне, рывок штанги в сет и т.п.
ВАЖНО:
- Основной механизм обеспечения таких спортивных нагрузок – максимально быстрое использование АТФ в мышечных волокнах, большую роль в которых играет креатин-фосфат, креатин-фосфатные реакции. Поэтому в рацион питания при активной физической деятельности такого типа имеет смысл включить эту пищевую добавку, как минимум 1-3 грамма непосредственно перед тренировкой.
- Рост мышц при таких физических нагрузках будет заметен (при нормальном высокоуглеводном и высокобелковом) питании, но гораздо меньше, чем делать по 8-16 повторений с меньшими весами. Силовые тренировки не приводят к росту собственной массы. Кажется, что этот тип тренинга актуален для альпинистов и скалолазов, которым периодически приходится выполнять высокоамплитудные силовые движения.
- Для больших мышечных групп требуется большой период восстановления – как минимум 4 дня между силовыми тренировками.
- Между подходами также отдых должен быть значителен – 3-5 мин. Это нужно для того, что уровень креатинин-фосфата успевал восстановиться
- Имеет смысл включать в тренировки альпинистов и большинства спортсменов
3. Гипертрофия скелетной мускулатуры
Физические нагрузки, выполняемые в течение 1-1,5 мин. с отягощением, позволяющим выполнить 8-16 повторений. При правильном питании это наиболее эффективный способ нарастить мышечную массу, что особенно активно применяется в бодибилдинге. Другое дело, что физические нагрузки такого типа редко встречаются в обычной жизни и видах спорта, отличных от бодибилдинга и особенного эффекта с точки зрения функциональных возможностей от этих упражнений, нет.
ПРИМЕРЫ УПРАЖНЕНИЙ: вся современная система бодибилдинга (родоначальником которой является Джо Вейдер - тренер чемпионов (с) ) со множеством как базовых (приседания, жимы, тяги со свободными весами), так и изолированных (по заданной траектории на тренажерах) физических упражнений.
ВАЖНО:
- Физическая нагрузка такого типа приводит к стимулированию гормонального обмена и выработке в первую очередь тестостерона, поэтому после таких тренировок улучшается самочувствие, настроение, желаний жить, чего трудно достигнуть, например, при марафонском беге.
- Это наиболее простой путь к достижению атлетического сложения, но только при условии правильного питания. Бодибилдеры обычно чередуют периоды «набора массы» и «сушки», характер физических нагрузок при которых радикально отличается.
- Эти упражнения могут разогнать пульс (Частоту Сердечных Сокращений, сокращенно ЧСС) до 120-130 уд/мин, характер нагрузки аэробный (без существенного потребления кислорода)
- В процессе выполнения упражнения происходит закисление организма, когда выработка лактата (молочной кислоты) в мышцах превышает его потребление – спортсмен чувствует ощущение жжения в мышцах и общую усталость
4. Анаэробная функциональная нагрузка
Принято считать, что максимальным ЧСС можно считать величину равную 220-возраст спортмена. Т.е. если спортсмену 35, то его максимальный ЧСС=220-35=185. Конечно, все зависит от уровня адаптации к физическим нагрузкам и индивидуальных особенностей, но для начального уровня вполне можно принять эту формулу. Существует целый ряд методик опредедения ЧССмакс и ПАНО (анаэробного порога), но на начальном уровне вышеописанной формулы вполне достаточно.
Анаэробной (ну т.е. анаэробно-аэробной) считают физическую нагрузку от циклических упражнений (одно движение выполняется много раз, типа бега) на ЧСС= 80-95% от ЧСС макс. Примерно на пульсе 170-175 уд/мин.
Вышеописанные типы спортивной нагрузки являются анаэробными, однако и циклические виды спорта (когда одно движение повторяется много раз – бег, плавание, лажи, велосипед, конькобежный спорт) позволяют добиться анаэробной нагрузки при выполнении их на большой скорости с большой амплитудой.
ПРИМЕРЫ: скоростной бег от 100 м до 3 км на скорости близкой к максимальной, другие циклические нагрузки продолжительностью 0,5-15 мин.
ВАЖНО:
- Нагрузки такого типа трудны для выполнения и не рекомендуются начинающим;
- Физическая актвиность на анаэробном пороге требует длительного периода восстановления между тренировками, для спортсменов любителей – это должно быть мин 2-4 дня.
- Тренированность такого типа «спадает» быстрее всего, поэтому обычно акцент функциональных анаэробных физических нагрузках особенно актуален в предсоревновательный период. В периоды базового тренинга лучше сконцентрироваться с одной стороны на аэробных нагрузках, а с другой стороны на силовой базе.
5. Черная дыра в тренинге
Физическая нагрузка, обычно циклического типа, на ЧСС на уровне от 75 до 85% от максимальной (условно от 150 до 170) является «черной дырой» в тренинге, т.е. по сути неэффектвиной тратой времени. Дело в том, что при таком пульсе уже включается эффективый гликолитический обмен (расходуется гликоген, запасенный в мышцах и печени спортсмена), а расходование жиров (т.н. липидный обмен) сокращается, но при этом и для полноценного функционального тренинга этого мало. При этом ощущения спортсмена таковы: с одной стороны от чувствует, что «тренируется», с другой стороны, ему «терпимо тяжело». Именно поэтому большинство неопытных спортсменов любителей тратят на эту физическую активность максимум своего времени, а это очень неэффективно с точки зрения результата.
Нужно либо проводить длинные тренировке на более низком пульсе, что укреплять капиллярную систему и развивать липидный обмен, либо наоборот уходить в более высокие пульсовые зоны или силовую физическую активность.
6. Аэробная циклическая нагрузка
Аэробная физическая нагрузка до уровня 65-70% от ЧСС (+-130 уд/мин) для средних людей и спортсменов любителей считается легкой и может выполняться долго (больше часа) – применяется спортсменами для восстановления и для начинающих.
Нагрузка же в диапазоне 70-75% от ЧСС максимального (+-140 уд/мин) является максимально эффективной для развития аэробной базы, т.е. способности организма выполнять физические нагрузки с максимальным потреблением кислорода.
ВАЖНО:
- Такого рода циклические тренировки как бег, велосипед, плавание в аэробном диапазоне имеет смысл проводить более 40 мин, а лучше более 1 часа, т.к. чем дольше длится тренировка, тем большую роль играет липидный обмен (энергопитания за счет расщепления жиров, а не гликогена).
- Опять же для стимулирования липидного обмена и жиросжигания на тренировках не рекомендуется принимать пищу ни во время, ни сразу перед или после нагрузки.
- Если говорить про пищевые добавки, то опять же в целях жиросжигания и стимулирования сердечной мышцы имеет смысл обратить внимание на L-carnitine.
- Существуют сложные методы определения ПАНО (порога анаэробного обмена) и соответственно пульсовой зоны, однако для начинающих определить аэробную физическую нагрузку легко – свободно дышать носом. Если это затруднительно и невозможно не открыть рот, то вы вышли из нужной зоны (вошли в черную дыру тренинга) и нужно замедлиться.
- Такого рода длинные физические нагрузки должны быть основой в базовые периоды тренинга, т.к. выносливость долго тренируются и долго сохраняется, а в предсоревновательный и соревновательный периоды аэробная активность должна занимать гораздо больше времени.
www.skyrace.club
Виды нагрузок и воздействий на здание
Здание подвергается различным нагрузкам и воздействиям.
В ходе проектирования нужно учесть всё, чему здание должно сопротивляться, дабы не терять своих эксплуатационных и прочностных качеств. Нагрузками принято считать внешние механические силы, действующие на здание, а воздействиями — внутренние явления. Для уяснения вопроса проклассифицируем все нагрузки и воздействия по следующим признакам.
По продолжительности действия:
- постоянные - собственная масса конструкции, масса и давление грунта в насыпях или засыпках;
- длительные - масса оборудования, перегородок, мебели, людей, снеговая нагрузка, сюда же относятся воздействия, обусловленные усадкой и ползучестью строительных материалов;
- кратковременные — температурные, ветровые и гололёдные климатические воздействия, а также связанные с изменением влажности, солнечной радиацией;
- особые — нормируемые нагрузки и воздействия (например, сейсмические, при воздействии пожара и пр.).
Среди проектировщиков существует также термин полезная нагрузка, значение которого в нормативных документах не закреплено, но термин бытует в практике строительства. Под полезной нагрузкой подразумевается сумма некоторых временных нагрузок, которые всегда присутствуют в здании: люди, мебель, оборудование. Например, для жилого дома она составляет 150...200 кг/м2 (1,5...2 мПа), а для офисного - 300...600 кг/м2 (3...6 мПа).
По характеру работы:
- статические — собственная масса конструкции, снеговой покров, оборудование;
- динамические — вибрация, порыв ветра.
По месту приложения усилий:
- сосредоточенные — оборудование, мебель;
- равномерно распределённые - масса конструкции, снеговой покров.
По природе воздействия:
- нагрузки силового характера (механические) - это нагрузки, которые вызывают реактивные силы; к этим нагрузкам относятся все выше приведённые примеры;
- воздействия несилового характера:
- перемены температур наружного воздуха, что вызывает линейные температурные деформации конструкций здания;
- потоки парообразной влаги из помещений - влияют на материал наружных ограждений;
- атмосферная и грунтовая влага, химически агрессивное воздействие окружающей среды;
- солнечная радиация;
- электромагнитное излучение, шум и т.п., влияющие на здоровье человека.
Все нагрузки силового характера закладываются в инженерные расчёты. Влияние воздействий несилового характера также обязательно учитывается при проектировании. Посмотрим, например, как температурное воздействие влияет на конструкцию. Дело в том, что под влиянием температуры конструкция стремится сжаться или расшириться, т.е. измениться в размерах. Этому препятствуют другие конструкции, с которыми данная конструкция связана. Следовательно, в тех местах, где конструкции взаимодействуют, возникают реактивные силы, которые нужно воспринять. Также в протяжённых зданиях необходимо предусмотреть зазоры.
Расчётам подвергаются и другие воздействия: расчёт на паропроницание, теплотехнический расчёт и т.д.
www.uniexo.ru
О типах физических нагрузок и их пользе для здоровья
Аэробные нагрузки
Для аэробных нагрузок большая скорость и чрезмерные усилия не характерны, скорее, это упражнения умеренной, даже легкой интенсивности. Основная работа приходится на медленные мышечные волокна, но в процессе включаются практически все группы мышц.
Энергообразование при аэробных нагрузках осуществляется при участии кислорода за счет реакции окисления углеводов кислородом (гликоген) и жиров (жирные кислоты). Вместе с энергией выделяется углекислый газ и вода. Запускается аэробная система в самом начале физических нагрузок, но медленно набирает обороты. Сначала происходит распад гликогена, а только спустя полчаса - распад жирных кислот.
При выполнении аэробных упражнений увеличивается объем крови и возрастает объем легких, укрепляется сердечно-сосудистая система (в частности, снижается риск возникновения ишемической болезни). Кроме того, такие упражнения помогают сбросить вес, используя жиры в качестве топлива, только для этого нужно заниматься не менее 40 минут.
К аэробным нагрузкам можно отнести:
- - Спортивную ходьбу и бег трусцой
- - Плавание, катание на велосипеде (лыжах, роликах, коньках, скейтборде)
- - Занятия на кардио-тренажерах (беговая дорожка, эллипс, велотренажер, гребной тренажер)
- - Танцы
- - Аэробику
- - Подъем по ступенькам и др.
Анаэробные нагрузки
Анаэробные нагрузки – это кратковременные, но очень интенсивные тренировки. Источники энергии – углеводы и фосфатные соединения, которые содержатся в виде гликогена в печени и в мышцах. При расщеплении гликогена одновременно с энергией образуется лактат (молочная кислота). Из-за накопления молочной кислоты свыше нормы появляется мышечная усталость.
Упражнения выполняются без участия кислорода. Основную работу выполняют быстрые мышечные волокна. Регулярные анаэробные нагрузки помогают:
- - Увеличить мышечную массу, укрепить и нарастить мышцы
- - Укрепить кости и суставы, исправить осанку
- - Улучшить обмен веществ (похудеть)
- - Повысить выносливость
- - Укрепить сердечно-сосудистую систему и др.
К анаэробным нагрузкам можно отнести:
- - Тяжелую атлетику
- - Подтягивания, отжимания
- - Бег на скорость (плавание, езда на велосипеде)
- - Пауэрлифтинг и бодибилдинг
- - Скалолазание.
Аэробные и анаэробные нагрузки полезно смешивать, чередовать. Так вы сможете больше пользы принести своему организму и внести разнообразие в тренировки. Например, после пробежки (аэробная нагрузка) можно устроить бег на скорость (анаэробная нагрузка).
Изометрические нагрузки
Изометрические упражнения – это движения, при которых суставы остаются неподвижными, а мышцы существенно напрягаются. Например, попробуйте сжать кулак. А теперь еще сильнее. Еще. Максимально сильно. Вы видите визуально изменения? Нет. А они происходят. Напряжение становится существенным.
Изометрическое сокращение мышц можно наблюдать в момент, когда мышечные волокна побуждаются к выполнению какой-то работы или к сокращению, но, несмотря на то, что увеличивается напряжение, волокна не меняют свою длину.
Благодаря изометрическим упражнениям увеличивается размер мышц и сила. А вот положительного влияния на сердечно-сосудистую систему нет, скорее, наоборот, из-за кратковременного (10-20 секунд) напряжения мышц может повышаться артериальное давление, а потому такие упражнения противопоказаны людям с гипертонией.
Изотонические нагрузки
При выполнении изотонических (динамичных, подвижных) упражнений в работе участвуют мышцы и приходят в движение суставы. Такие нагрузки помогают увеличить силу и нарастить мышечную массу. При этом они не дают укрепления сердечно-сосудистой системы и не способствуют увеличению выносливости.
Примером изотонических нагрузок можно назвать выполнение подтягивания из положения, когда руки полностью вытянуты до момента, когда они будут полностью согнуты.
Сюда же можно отнести прыжки, ходьбу, езду на велосипеде, плавание и пр.
Изокинетические нагрузки
Ну и пару слов о новой форме физических нагрузок – изокинетических упражнениях. Они способствуют развитию и увеличению выносливости. Возьмем, к примеру, тяжелую атлетику. Во время подъема штанги усилие будет направлено не только на сам подъем, но и на возвращение ее в исходное положение.
Источник:fitnessplus.ru
fitnessport.livejournal.com
Виды физических нагрузок — SportWiki энциклопедия
Виды спорта и физические нагрузки[править]
См.: Виды физических упражнений
Все виды физических нагрузок подразделяются по величине нагрузки, среди которых различают большие (предельные), значительные (околопредельные), средние и малые. Перечисленные степени интенсивности нагрузок соответствуют разным уровням спортивной квалификации: спортсмены экстракласса (олимпийские чемпионы и чемпионы мира), мастера спорта международного класса, мастера спорта, разрядники, далее — лица, занимающиеся и не занимающиеся физической культурой и, наконец, те, кто прибегает к лечебной физкультуре с целью реабилитации тех или иных функций организма с помощью дозированной двигательной активности. Однако на каждом уровне имеются пределы своих возможностей, ограничивающие физическую работоспособность человека. Следует иметь в виду, что факторы, лимитирующие работоспособность, зависят от вида физической деятельности, которая может быть подразделена в соответствии с классификацией видов спорта на шесть основных групп.
1. Циклические виды спорта (беговые дисциплины легкой атлетики, плавание, лыжные гонки, велосипедный спорт, шорт-трек, скоростной бег на коньках, гребля академическая и на байдарках и каноэ и др.). Они требуют преимущественного проявления выносливости, поскольку предполагают многократное повторение стереотипных циклов движений. Эти виды деятельности вызывают расходование большого количества энергии.
2. Скоростно-силовые виды спорта (все легкоатлетические прыжки и спринтерские дистанции, метания, тяжелая атлетика и др.). Отличительная особенность этих видов — взрывная, короткая по времени и очень интенсивная физическая деятельность. В большинстве случаев скоростные способности зависят от генетических детерминант и мало поддаются как тренировке, так и влиянию лекарственных средств.
3. Спортивные единоборства (фехтование, все виды борьбы, бокс, восточные единоборства и др.). Характерной чертой расходования энергии при единоборствах является непостоянный, циклический уровень физических нагрузок, зависящих от конкретных условий соперничества и достигающих иногда очень высокой интенсивности.
4. Спортивные игры (хоккей, футбол и др.). Они характеризуются постоянным чередованием интенсивной мышечной деятельности и отдыха (в моменты, когда спортсмены не задействованы непосредственно в игровых эпизодах). При этом помимо выносливости, большое значение имеют координация движений и психическая устойчивость.
5. Сложнокоординациоиные виды спорта (фигурное катание, катание на коньках, парусный спорт, конный спорт, фристайл, гребной слалом, гимнастика, прыжки в воду, стрельба).
Сложнокоординационные виды физических нагрузок основаны на тончайших элементах движения, что требует значительной выдержки и внимания. При этом физические нагрузки варьируют в широких пределах. Например, чтобы сделать сложный прыжок, требуется большая взрывная сила, а при стрельбе необходимо уметь сконцентрировать внимание и уменьшить тремор.
6. Многоборья и комбинированные виды спорта (современное пятиборье, легкоатлетическое десяти- и семиборье, триатлон, биатлон и др.). Для данной категории видов спорта характерна комбинированная структура движений, в которых сочетается работа циклического и ациклического характера.
В соответствии с другими классификациями, выделяют группы видов спорта, в которых деятельность спортсменов носит характер абстрактно-композиционного мышления (шашки, шахматы). Такие виды физических нагрузок требуют особого подхода при восстановлении и поддержании как интеллектуального уровня, так и физической формы.
Двигательные (физические) качества спортсменов, специализирующихся в видах спорта разной направленности, подразделяются на скоростные способности, гибкость, силу, координационные способности и выносливость.
Под скоростными способностями спортсмена понимают комплекс функциональных свойств, обеспечивающих выполнение двигательных действий в минимальное время. Различают элементарные и комплексные формы проявления скоростных способностей.
Элементарные формы проявляются в латентном времени простых и сложных двигательных реакций, скорости выполнения отдельного движения при незначительном внешнем сопротивлении, частоте движений.
Комплексные формы проявления скоростных способностей в сложных двигательных актах, характерных для тренировочной и соревновательной деятельности в различных видах спорта, обеспечиваются элементарными формами проявления быстроты в различных сочетаниях и в совокупности с другими двигательными качествами и техническими навыками.
Гибкость — морфофункциональные свойства аппарата движения и опоры, определяющие амплитуду движения спортсмена. Термин "гибкость" более приемлем для оценки суммарной подвижности в суставах всего тела. Когда речь идет об отдельных суставах, правильнее говорить об их подвижности (подвижность в голеностопных суставах, подвижность в плечевых суставах и др.).
Различают активную и пассивную гибкость. Активная гибкость — это способность выполнять движения с большой амплитудой за счет активности групп мышц, окружающих соответствующий сустав. Пассивная гибкость — способность к достижению наивысшей амплитуды движений в результате действия внешних сил. Показатели пассивной гибкости всегда выше показателей активной гибкости.
Под силой человека следует понимать его способность преодолевать сопротивление или противодействовать ему за счет деятельности мышц.
Сила может проявляться при изометрическом (статическом) режиме работы мышц, когда при напряжении они не изменяют своей длины, и при изотоническом (динамическом) режиме, когда напряжение связано с изменением длины мышц. В изотоническом режиме выделяют два варианта: концентрический (преодолевающий), при котором сопротивление преодолевается за счет напряжения мышц при уменьшении их длины, и эксцентрический (уступающий), когда осуществляется противодействие сопротивлению при одновременном растяжении, увеличении длины мышц.
Выделяют такие основные виды силовых качеств: максимальную силу, скоростную силу и силовую выносливость.
Под максимальной силой следует понимать наивысшие возможности, которые спортсмен способен проявить при максимальном произвольном мышечном сокращении. Уровень максимальной силы проявляется в величине внешних сопротивлений, которые спортсмен преодолевает или нейтрализует при полной произвольной мобилизации возможностей нервно-мышечной системы. Максимальную силу человека не следует отождествлять с абсолютной силой, которая отражает резервные возможности нервно-мышечной системы. Как показывают исследования, эти возможности не могут полностью проявляться даже при предельной волевой стимуляции, а могут быть обнаружены лишь в условиях специальных внешних воздействий (электростимуляция мышц, принудительное растягивание предельно сокращенной мускулатуры). Максимальная сила во многом определяет спортивный результат в таких видах спорта, как тяжелая атлетика, легкоатлетические метания, прыжки и спринтерский бег, различные виды борьбы, спортивная гимнастика. Достаточно велика роль максимальной силы в спринтерском плавании, гребле, конькобежном спорте, некоторых спортивных играх.
Скоростная сила — это способность нервно-мышечной системы к мобилизации функционального потенциала для достижения высоких показателей в максимально короткое время. Решающее влияние скоростная сила оказывает на результаты в спринтерском беге, спринтерском плавании (50 м), велоспорте (трек, спринт и гит на 1000 м с места), конькобежном спринте (500 м), фехтовании, легкоатлетических прыжках, различных видах борьбы, боксе. Скоростную силу следует дифференцировать в зависимости от величины проявлений силы в двигательных действиях, предъявляющих различные требования к скоростно-силовым возможностям спортсмена. Скоростную силу, проявляемую в условиях достаточно больших сопротивлений, принято определять как взрывную силу, а силу, проявляемую в условиях противодействия относительно небольшим и средним сопротивлениям с высокой начальной скоростью, принято считать стартовой силой. Взрывная сила может оказаться решающей при выполнении эффективного старта в спринтерском беге или плавании, а стартовая сила — при выполнении ударов в бадминтоне, боксе, уколов в фехтовании и др.
Силовая выносливость — это способность длительное время поддерживать достаточно высокие физические нагрузки. Уровень силовой выносливости проявляется в способности спортсмена преодолевать утомление, в достижении большого количества повторений движений или продолжительного приложения силы в условиях противодействия внешнему сопротивлению. Силовая выносливость является одним из важнейших качеств, определяющих результат во многих видах соревнований циклических видов спорта. Велико значение этого качества и в гимнастике, различных видах борьбы, горнолыжном спорте.
В структуре координационных способностей спортсмена, прежде всего, следует выделять восприятие и анализ собственных движений, наличие образов, динамических, временных и пространственных характеристик движений собственного тела и различных его частей в их сложном взаимодействии, понимание поставленной двигательной задачи, формирование плана и конкретного способа выполнения движения. При всех этих составляющих может быть обеспечена эффективная эффекторная импульсация мышц и мышечных групп, которые необходимо привлечь к высокоэффективному с точки зрения координации выполнению движения. Важным фактором, определяющим уровень координации, является также оперативный контроль характеристик выполняемых движений и обработка его результатов. В этом механизме особую роль играет точность афферентных импульсов, поступающих от рецепторов мышц, сухожилий, связок, суставных хрящей, а также зрительного и вестибулярного анализаторов, эффективность их обработки центральной нервной системой.
Рассматривая мышечно-суставную чувствительность как важнейшую предпосылку эффективности афферентной импульсации, следует отметить избирательность ее формирования в строгом соответствии со спецификой видов спорта, техническим арсеналом конкретного спортсмена.
Уровень координационных способностей во многом зависит от моторной (двигательной) памяти — свойства ЦНС запоминать движения и воспроизводить их в случае необходимости. Важным фактором, предопределяющим уровень координационных способностей, является эффективная внутри- и межмышечная координация. Способность быстро активизировать необходимое количество двигательных единиц, обеспечить оптимальное взаимодействие мышц-синергистов и мышц-антагонистов, быстрый и эффективный переход от напряжения мышц к их расслаблению присущи квалифицированным спортсменам, отличающимся высоким уровнем координационных способностей.
Важнейшим элементом координационных способностей спортсмена является совершенство механизма нервно-мышечной передачи импульсов, предусматривающее возможность повышения импульсации мотонейронов, рекрутирование дополнительных мотонейронов - в одних случаях, снижение импульсации мотонейронов, сокращение количества мотонейронов, посылающих импульсы — в других.
Выносливость - это способность к эффективному выполнению физических нагрузок, преодолевая развивающееся утомление. В самой общей форме утомление характеризуют как обратимое нарушение физиологического и биохимического гомеостаза, которое компенсируется в посленагрузочном периоде.
Выносливость измеряется временем и напрямую зависит от интенсивности выполняемой нагрузки. Уровень развития выносливости обусловливается энергетическим потенциалом организма спортсменов и его соответствия требованиям вида спорта. Выносливость подразделяют на общую и специальную, тренировочную и соревновательную, локальную, региональную и глобальную, аэробную и анаэробную, алактатную и лактатную, мышечную и вегетативную, сенсорную и эмоциональную, статическую и динамическую, скоростную и силовую. Специфика развития выносливости в виде спорта должна исходить из анализа факторов, ограничивающих уровень проявления этого качества в соревновательной деятельности с учетом требований к регуляторным и исполнительным органам.
В спортивной физиологии термин "выносливость" включает два отдельных, но взаимосвязанных понятия — мышечную и кардиореспираторную выносливость, значение каждой из которых в различных видах спорта неодинаково.
Мышечная выносливость особенно характерна для бегунов. Она выражается в способности отдельной мышцы или группы мышц выдерживать нагрузку в течение длительного времени — повторяющуюся (бег) или статическую (тяжелая атлетика, борьба). При этом мышечная деятельность может быть ритмичной или повторяющейся (бокс) или статической (борьба). Мышечная выносливость тесно связана с мышечной силой, анаэробной и аэробной производительностью. Исследовать мышечную выносливость можно как в статике, так и в динамике, используя свободные отягощения и изокинетические приборы в стендовом эксперименте. Показателем статической выносливости является время, в течение которого спортсмен может удерживать определенную массу, и его связывают с абсолютной силой мышц. Показателем динамической выносливости является число повторений, выполненных с определенным сопротивлением за определенное время. Скоростно-силовую выносливость рук оценивают по выполнению пятиминутной предельной мышечной работы. Регистрируемые показатели позволяют рассчитать механическую мощность работы и мощность однократного движения.
Кардиореспираторная выносливость связана со способностью организма выдерживать длительную циклическую нагрузку и характеризует возможности всего организма в целом. Этот тип выносливости характерен для бегунов, велосипедистов, пловцов, преодолевающих длинные дистанции с относительно высокой скоростью. Кардиореспираторная выносливость зависит от развития и функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем и характеризуется аэробными возможностями организма. При нагрузочном тестировании данного вида выносливости используют непрерывную, ступенеобразно повышающуюся нагрузку без интервалов отдыха, при которой кардиореспираторные показатели достигают устойчивого состояния в каждой ступени. Для проведения тестов в условиях стендового эксперимента используют велоэргометр или тредбан.
Пробы с фармакологическими маркерами С учетом приведенного выше были разработаны пробы с сердечно-сосудистыми препаратами и дана оценка проб, влияющих на кардиореспираторную выносливость (Карпман и соавт., 1983). Эти средства влияют на проводимость (КСl, амилнитрит) импульсов в пучках Гисса, на коронарные сосуды и вегетативную нервную систему (атропин, анаприлин, индерал).
По принципу фармакологического тестирования указанные пробы принято делить на нагрузочные и пробы выключения. К нагрузочным относят пробы, в которых применяемый фармакологический препарат оказывает стимулирующее действие на исследуемый физиологический или патофизиологический механизм.
В различных видах спорта выносливость определяют одни и те же физиологические и биохимические механизмы, которые необходимо анализировать при исследовании отдельных видов спортивных нагрузок и влияния на их переносимость различных лекарственных средств. Используемые на практике тестовые процедуры должны обеспечивать оценку показателей выносливости (работоспособности) и биоэнергетических возможностей спортсмена в стандартных условиях лабораторного эксперимента и количественно оценить степень реализации этих показателей в специфических условиях соревнования по отдельным видам спорта. В практике контроля за развитием выносливости спортсменов в настоящее время широкое распространение получили стандартизованные эргометрические испытания, позволяющие получить количественные оценки работоспособности или мощности, аэробных и анаэробных возможностей.
Наряду с регистрацией эргометрических показателей выносливости важное значение при избирательной оценке отдельных компонентов этого качества имеют прямые измерения биоэнергетических параметров мощности, емкости и эффективности аэробных и анаэробных возможностей. Как известно, функциональные возможности спортсмена зависят в значительной степени от его аэробной и анаэробной производительности. Аэробная производительность определяется целым рядом факторов, которые способствуют, в конечном счете, наиболее быстрой доставке кислорода тканям и его эффективному использованию. Основной показатель эффективности кардиореспираторной системы — максимальное потребление кислорода (МПК или V02max) — наибольшее количество кислорода, которое человек способен потреблять в течение одной минуты или максимальная интенсивность его утилизации в случае предельной изнурительной нагрузки.
При напряженной мышечной деятельности на определенном этапе наступает несоответствие между потребностью в кислороде работающих мышц и его доставкой. В этих условиях активируются бескислородные (анаэробные) пути энергообеспечения. Накопление недоокисленных продуктов обмена (метаболиты углеводного и липидного обмена) приводит к нарушению кислотно-основного состояния крови, снижению емкости буферных оснований и рН крови. Устранение кислых метаболитов связано с повышенным потреблением кислорода в восстановительном периоде. Эта излишняя, по сравнению с уровнем покоя, величина потребления кислорода называется общим кислородным долгом (КД), поэтому величина КД определяется количеством метаболитов анаэробного обмена. Анаэробная производительность спортсмена зависит как от возможности тканевых систем к энергообразованию в условиях гипоксии, так и от способности спортсмена продолжать работу при критических изменениях рН внутренней среды организма. Из наиболее валидных физиологических и биохимических показателей, служащих оценками мощности, емкости и эффективности аэробных и анаэробных процессов, прежде всего следует указать на прямые измерения МПК, КД, максимума накопления молочной кислоты в крови, наибольшего сдвига рН крови.
Источник:
sportwiki.to
Виды нагрузок или в чем сила, сопромат?
Нагрузками - внешними силами - занимается теоретическая механика, а напряжения - внутренние силы - удел теории сопротивления материалов и различных теорий упругости. Впрочем, как я уже говорил, деление сил на внешние и внутренние достаточно условно. Как в исследуемом материале возникают напряжения, как они распределены по длине, ширине и высоте элемента, куда направлены и чему равны - отдельная большая тема, нас же в данном случае интересует, откуда берутся внешние нагрузки, эти самые внутренние напряжения вызывающие.
Нагрузками, наиболее часто рассматриваемыми при расчете строительных конструкций, являются массы тел (причем далеко не всегда только физическая масса, а иногда еще и инерционная, но об этом чуть позже) и разница давлений. Но это далеко не все, что можно сказать о нагрузках.
В теоретической механике и сопромате принято различать нагрузки, действующие на рассчитываемые конструкции или элементы конструкций, по различным признакам. Одним из таких признаков является время действия нагрузки. По времени действия нагрузки делятся на постоянные и временные:
Постоянные нагрузки
Нагрузки, действующие на конструкцию в течение всего времени эксплуатации конструкции, будь то одна секунда или одно тысячелетие.
Как правило к постоянным нагрузкам относится только нагрузка от собственного веса конструкции. Например, для ленточного фундамента постоянной нагрузкой будет собственный вес всех элементов здания, а для фермы перекрытия - собственный вес верхнего и нижнего пояса, стоек, раскосов и соединительных элементов. При этом для каменных или железобетонных элементов нагрузка от собственного веса может составлять больше половины от расчетной нагрузки, а при расчете фундамента и все 90%, а для металлических и деревянных конструкций покрытий и перекрытий нагрузка от собственного веса как правило не превышает 3-10%.
Временные нагрузки
Это все остальные нагрузки, действующие на конструкцию.
В свою очередь временные нагрузки принято разделять на длительные и кратковременные:
Длительные нагрузки
Нагрузки - время действия которых значительно больше времени, в течение которого в конструкции происходят деформации под действием этих нагрузок.
Дело в том, что любое тело, в том числе и человеческое, под действием нагрузок деформируется, т.е. изменяются геометрические параметры тела, такие как длина, ширина, высота, прямолинейность осей и др., а это может непосредственно влиять на работу рассматриваемого элемента. Например, когда при расчете на прочность (расчет по 1 группе предельных состояний) мы составляем уравнения равновесия для балки, рассматриваемой, как прямолинейный стержень, то влияние деформаций мы при этом не учитываем. Учет деформаций ведется при расчете по 2 группе предельных состояний. Так вот, деформация любого тела - процесс не мгновенный. Проще говоря, на то чтобы материал деформировался - нужно время и чем больше инерционная масса рассматриваемого элемента, тем больше времени на деформацию нужно. Например, для легкого материала, например корабельного паруса из мешковины, порыв ветра может рассматриваться как длительная нагрузка, а вот для каменной стены толщиной в 1 метр тот же порыв ветра может рассматриваться как кратковременная нагрузка. Поэтому деление на длительные и кратковременные нагрузки является достаточно условным и зависит от инерционной массы рассматриваемого материала. А кроме того при этом следует учитывать и другие факторы, влияющие на время развития деформаций. Например, время деформации проседающих или пучинистых грунтов может измеряться неделями и даже месяцами, потому нагрузка от снега, лежащего несколько дней на кровле здания, при расчете фундамента может рассматриваться как кратковременная. А вот при расчете кровельного покрытия эта же нагрузку следует рассматривать как длительную.
Кратковременные нагрузки
Нагрузки - время действия которых сопоставимо со временем, в течение которого конструкция деформируется под действием этих нагрузок.
Но в данном случае для описания кратковременной нагрузки только времени действия недостаточно, потому как, если вы аккуратно поставите на 1 секунду мешок с цементом на пол - это одна нагрузка, а если вы тот же мешок с цементом уроните на пол с высоты 1 метр, при этом время контакта мешка с полом будет составлять все ту же 1 секунду, но это будет уже совсем другая нагрузка.
Для более точного определения нагрузки дополнительно разделяются на статические и динамические.
Статические нагрузки
Условно говоря, это силы, приложенные с минимальным ускорением или с ускорением, стремящимся к нулю.
Таким образом действие инерционной силы при столь малых ускорениях стремится к нулю и расчет ведется только на действие силы от физической массы. Или так: При воздействии статических нагрузок происходит относительно медленное нарастание деформаций, и потому инерционными массами отдельных элементов конструкции, перемещающихся в процессе деформации, можно пренебречь, так как ускорения таких перемещений являются незначительными. В результате этого равновесие между внешними и внутренними силами в любой момент действия статической нагрузки остается как бы неизменным.
К статическим относятся постоянные и длительные нагрузки, иногда кратковременные нагрузки.
Динамические нагрузки
Это нагрузки, изменяющиеся не только во времени, но и в пространстве.
Для динамических нагрузок характерна относительно большая скорость приложения, что требует при расчетах учитывать инерционную массу как объекта, создающего нагрузку, так и элемента, подвергающегося воздействию нагрузки. Другими словами, следует учитывать характер движения объекта создающего нагрузку, а также то, что инерционные массы элементов конструкции, подвергающиеся воздействию динамической нагрузки, перемещаются с ускорением и влияют на напряженно-деформированное состояние элементов. Чтобы учесть это влияние, в уравнения статического равновесия к внешним и внутренним силам добавляются силы инерции на основании принципа Даламбера. Добавление инерционных сил позволяет рассматривать любую движущуюся систему как находящуюся в состоянии статического равновесия в любой момент времени. Таким образом динамические нагрузки вызывают в материале исследуемого элемента конструкции динамические напряжения и поведение материала при этом оказывается отличным от поведения при статических напряжениях.
В свою очередь динамические нагрузки в зависимости от характера движения бывают также нескольких видов. Для строительных конструкций наиболее важными являются подвижные и ударные нагрузки:
Подвижные нагрузки
Это нагрузки возникающие в результате перемещения некоего объекта по поверхности исследуемой конструкции (вдоль рассматриваемой оси элемента).
Например, автомобиль, проезжающий по мосту, создает подвижную нагрузку на элементы моста. При этом подвижная нагрузка будет зависеть не только от массы автомобиля, но и от его скорости и траектории движения. Например, при движении по окружности центробежная сила будет тем больше, чем больше скорость движения, потому улететь в кювет на плохой дороге на большой скорости - пара пустяков.
Ударные нагрузки
Это нагрузки, возникающие в момент соприкосновения перемещающегося объекта с поверхностью исследуемой конструкции (вдоль или поперек рассматриваемой оси элемента).
Однако и это еще не все варианты классификации нагрузок. По площади приложения нагрузки делятся на сосредоточенные и распределенные.
Сосредоточенные нагрузки
Это силы, площадь приложения которых пренебрежимо мала по сравнению с площадью рассчитываемой конструкции.
Можно сказать, что сосредоточенная нагрузка - это и есть сила, действующая на конструкцию. При этом площадь действия силы не учитывается, а потому измеряется сосредоточенная нагрузка в килограммах или Ньютонах.
Распределенные нагрузки
Это все остальные нагрузки, т.е. силы, распределяющиеся по длине и ширине элемента.
Разнообразие распределенных нагрузок поистине не поддается описанию. Распределенные нагрузки могут равномерно и неравномерно распределенными, равномерно и неравномерно изменяющимися по длине или ширине, при этом характер изменения нагрузки может описываться уравнением параболы, синусоиды, окружности, овала и любым другим уравнением.
А самое примечательное во всем этом то, что один и тот же человек в зависимости от ситуации может рассматриваться и как сосредоточенная нагрузка и как распределенная, и как статическая и как динамическая и только постоянной нагрузкой человек быть не может.
В целом все это выглядит не совсем понятно, однако ничего страшного в этом нет, как говорится, лучше один раз рассчитать конструкцию, чем 100 раз прочитать, как это делается. Примеров расчета на сайте хватает. А кроме того, понимание основ сопромата позволяет в большинстве случаев определять нагрузки так, чтобы максимально упростить расчет.
doctorlom.com
Какие бывают виды нагрузок или сил?
Все силы в сопромате можно разделить на внутренние и внешние силы. Внешними силами считаются силы, конструкции из вне. Например, снеговая, ветровая нагрузка и т.д. А внутренними силами являются те силы, которые возникают внутри конструкций под действием внешней нагрузки (продольные, поперечные усилия и т.д. ). Хотя в телах и без внешнего воздействия существуют внутренние усилия, но в сопромате ими решено пренебрегать.
Виды сил или нагрузок
Внешние нагрузки также можно классифицировать на активные и реактивные силы. Реактивными называют те, что появляются в связях (опорах, заделках) под действием активной нагрузки. А активной, думаю понятно, является любая другая нагрузка.
Кроме того внешние силы можно поделить на статические и динамические нагрузки. К статическим силам можно отнести собственный вес конструкции. Так как вес на всем промежутке эксплуатации конструкции не меняется. К динамическим нагрузкам относят ударные, вибрационные и другие.
При проведении прочностных расчетов, расчетов на устойчивость и на жесткость принято работать с расчетными схемами. Для удобства расчета необходимо всегда идеализировать реальную схему, пренебрегать факторами, которые мало будут влиять на расчет. Рассмотрим несколько приемов, которые часто используются при решении задач в сопромате:
- Элементы конструкций, имеющие одинаковое поперечное сечение по всей длине принято заменять линией, которая совпадает с центром тяжести поперечного сечения (осевой линией).
- Силы, действующие на небольших участках, размеры, которых намного меньше самих элементов к которым они приложены, принято заменять сосредоточенными силами.
- Нагрузки, которые занимают значительную часть поверхности тел, заменяют распределенными нагрузками.
ssopromat.ru
Основные виды нагрузок
В задачах курса теоретической механики встречаются следующие основные виды нагрузок (активных сил): сосредоточенные силы, распределенные нагрузки, нагрузки парой сил.
Q=ql 
M (F)= - F×а
|
Сосредоточенные силы – силы считаются приложенными к одной точке поверхности.
Действие груза заменяется силой, равной весу груза и прикладывается в точке его приложения к твердому телу (рис.1.7,а). В случае наложения нагрузки через гибкую связь (нить), связь и груз заменяются силой натяжения связи (нити), равной весу груза.
Распределенные нагрузки – нагрузки, которые действуют на некотором участке площади или линии поверхности тела. Распределенные нагрузки характеризуются интенсивностью 
, то есть силой, отнесенной к единице длины или площади.
Равномерно-распределенная нагрузка имеет одинаковую интенсивность по всему участку приложения (рис.1.7, б).
Распределенную нагрузку при решении задач следует заменить сосредоточенной силой, направленной параллельно заданной нагрузке в сторону ее действия. Величина сосредоточенной силы численно равна площади эпюры распределения нагрузки, а точка приложения находится под центром тяжести площади этой эпюры (рис.1.7, б, в).
Нагрузка парой сил – нагрузка системой двух равных по модулю, параллельных и противоположно направленных сил (рис.1.7, г). Пару сил заменяют алгебраическим моментом, показывая его направление.
Проекция силы на ось.Если дана сила 
(рис.1.8), то ее можно разложить на составляющие по координатным осям Ох и Оу:
, (1.1)
где 
– составляющие силы по координатным осям.
Составляющие силы по координатным осям - величины векторные.
|
Проекция силы на ось – алгебраическая величина, равная произведению модуля силы на косинус угла между направлением силы и положительным направлением оси:
(1.2)
где α – угол, который образует сила с положительным направлением осей Ох и Оу;
Fх , Fу – проекции силы на координатные оси Ох и Оу.
Если угол острый - проекция положительна, если тупой – отрицательна, а если сила перпендикулярна оси, ее проекция на ось равна нулю. Модуль силы равен:
. (1.3)
Проекция силы на ось положительна, если соответствующая составляющая силы направлена в положительную сторону оси, и отрицательна, если составляющая силы направлена в обратную сторону. Проекция силы на ось равна по модулю самой силе, если сила параллельна оси, и равна нулю, если сила перпендикулярна оси. Например, проекция силы 
на ось Ох равна самой силе 
, а на ось Оу сила проецируется в точку, т.е. эта ее проекция равна нулю 
(рис.1.8). При решении задач рекомендуется вычислять абсолютное значение проекции силы как произведение модуля силы на косинус острого угла между линией действия силы и осью, определяя знак проекции по чертежу.
Момент силы
Алгебраический момент силы относительно точки равен произведению модуля силы на плечо, взятому со знаком плюс или минус.
Плечо h силы относительноточки равно длине перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы.
Момент силы считается положительным, если сила стремится повернуть тело относительно моментной точки против хода часовой стрелки, и отрицательным – когда по ходу часовой стрелки. Рассмотрим моменты сил 
и 
(рис.1.9).
|
Моменты этих сил, относительно произвольной точки А, с учетом их знаков, будут равны:
M А(Q)= - Q×h2 M А(F)= - F×h3 M А(F)= -P×h4 (1.4)
где h2 , h3 , h4 – плечи сил 
и 
относительно точки А.
Алгебраический момент силы относительно точки равен нулю, если линия действия силы проходит через эту точку.
Векторным моментом силы относительно точки называется вектор, приложенный в этой точке и равный по модулю произведению силы на плечо силы относительно этой точки. Векторный момент силы направлен перпендикулярно плоскости, в которой лежат сила и моментная точка, таким образом, что с его конца можно видеть, что сила стремится вращать тело против хода часовой стрелки (рис. 1.10). Плечом h силы 
относительно точки О называется кратчайшее расстояние от этой точки до линии действия силы.
Рисунок 1.10
Таким образом , по определению, численное значение векторного момента силы 
равно
(1.5)
Численное значение векторного момента силы относительно точки О равно удвоенной площади треугольника, построенного на силе и моментной точке 
Для векторного момента силы справедлива формула
(1.6)
где 
-радиус-вектор, проведенный из моментной точки в точку приложения силы.
Моментом силы относительно оси z называют алгебраический момент проекции этой силы 
на плоскость П, перпендикулярную оси z, относительно точки пересечения оси с этой плоскостью
(1.7)
Рисунок 1.11
Момент силы относительно оси считается положительным, если проекция силы на плоскость, перпендикулярную оси стремится вращать тело вокруг положительного направления оси против хода часовой стрелки, и отрицательным – если по ходу часовой стрелки.
Из формулы (1.7) следуют свойства момента силы относительно оси:
· Момент силы относительно оси равен нулю, если сила параллельна оси, так как равна нулю проекция силы 
.
· Момент силы относительно оси равен нулю, если линия действия силы пересекает эту ось, так как равно нулю плечо проекции силы, 
.
Похожие статьи:
poznayka.org
