Сила как физическое качество (понятие, характеристика, средства и методы развития силы)
Олеся Непомнящих
Сила как физическое качество (понятие, характеристика, средства и методы развития силы)
Процесс формирования физических качеств у человека заключается в том, чтобы развить и обеспечить всестороннее их проявление в разнообразных видах деятельности — трудовой, профессиональной, спортивной. Силовые качества — основа всех двигательных свойств.
Сила — одно из важнейших физических качеств в абсолютном большинстве видов спорта. Поэтому ее развитию спортсмены уделяют исключительно много внимания.
Сила — это способность преодолевать определенное сопротивление или противодействовать ему за счет деятельности мышц.
В зависимости от условий, характера и величины проявления мышечной силы в спортивной практике принято различать несколько разновидностей силовых качеств.
Чаще всего сила проявляется в движении, т. е. в так называемом динамическом режиме («динамическая сила»). Иногда же усилия спортсмена движением не сопровождаются. В этом случае говорят о статическом (или изометрическом) режиме работы мышц («статическая сила»).
По характеру усилий в динамической силе, в свою очередь, выделяют три разновидности (по В. Кузнецову):
— взрывную силу — проявление силы с максимальным ускорением, что характерно, например,для так называемых скоростно-силовых упражнений: прыжков, метаний, спринтерского бега, отдельных элементов борьбы, бокса, спортивных игр и пр. ;
быструю силу — проявление силы с немаксимальным ускорением, например, при выполнении быстрых (но не предельно быстрых) движений в беге, плавании, велосипедном спорте и др. ;
— медленную силу, проявляемую при сравнительно медленных движениях, практически без ускорения. Типичными примерами являются жим штанги, выход в упор силой на кольцах или перекладине.
Оценивая величину усилия в том или ином упражнении или простом движении, применяют термины «абсолютная» и «относительная» сила.
Абсолютная сила — предельное, максимальное усилие, которое спортсмен может развить в динамическом или статическом режиме. Примером проявления абсолютной силы в динамическом режиме является поднимание штанги или приседание со штангой предельного веса. В статическом режиме абсолютная сила может быть проявлена, например, когда максимальное усилие прилагается к неподвижному объекту («выжимание» неподвижно закрепленной штанги).
Относительная сила — величина силы, приходящаяся на 1 кг веса спортсмена. Этот показатель применяется в основном для того, чтобы объективно сравнить силовую подготовленность различных спортсменов.
Часто к силовым качествам спортсмена относят также и силовую выносливость — способность сравнительно длительно и многократно проявлять оптимальные (не предельные для данного спортсмена) усилия.
Характерной особенностью силовой подготовки во всех видах спорта является то, что силовые качества должны развиваться в тесном комплексе между собой и с другими физическими качествами.
В зависимости от веса отягощения применяются следующие методы развития силы:
— метод повторных нагрузок — повторное поднимание непредельного веса до выраженного утомления («до отказа»);
— изометрический (иначе его называют «удерживающий»);
— метод максимальных нагрузок — поднимание предельного веса.
Метод повторных усилий. При использовании этого метода предусматривается поднимание и тяга непредельного веса до выраженного утомления, т. е. «до отказа» (30-70% от максимального показателя, чтобы в одном подходе можно было повторить упражнение от 5 до 15 раз. Работу с весом можно выполнять в 2-3 серии с отдыхом между ними (2-4 мин) до неполного восстановления. Метод повторных усилий широко используется в практике, особенно на начальном этапе обучения.
Изометрический метод. Силовые статические нагрузки дают возможность целенаправленно и избирательно воздействовать на слаборазвитые мышцы и мышечные группы. Доказано, что при использовании динамических упражнений сила растет быстрее, чем при использовании только изометрических упражнений. Поэтому изометрические упражнения следует применять лишь как дополнительное средство (их длительность не должна превышать 10-12 мин на одно занятие). Установлено, что при максимальных изометрических напряжениях хорошо совершенствуется внутримышечная координация, которая эффективно влияет на развитие максимальной силы.
Метод максимальных усилий. Обычно он используется при тренировке квалифицированных спортсменов во многих видах спорта. Упражнения выполняются с использованием предельного и около пределыюго веса (90% от максимального). Каждое движение выполняется сериями. В одной серии вес поднимается 1-3 раза. За одну тренировку рекомендуется делать 5-6 подходов с отдыхом до восстановления. Однако использование большого сопротивления будет эффективным только в том случае, если первоначально проделана работа по развитию силы.
Средствами развития силы мышц являются различные силовые упражнения, средикоторых можно выделить три их основных вида:
— упражнения с внешним сопротивлением;
— упражнения с преодолением веса собственного тела;
Упражнения с внешним сопротивлением являются одними из самых эффективных средств развития силы и подразделяются:
— на упражнения с тяжестями, в том числе и на тренажерах. С помощью, которых можно преимущественно воздействовать не только на отдельные мышцы, но и на отдельные части мышц;
— упражнения с партнером, которые можно использовать не только на учебных занятиях и тренировках в спортивных залах. На стадионах, в манежах, но в условиях общежития и т. п. Эти упражнения оказывают благоприятное эмоциональное воздействие на занимающихся;
— упражнения с сопротивлением упругих предметов (резиновых амортизаторов, жгутов, различных экспандеров и т. п., которые целесообразно применять на самостоятельных занятиях, особенно на утренней физической зарядке. Их преимущество заключается в небольшом собственном весе, малом объеме, простоте использования и транспортировки, широком диапазоне воздействия на различные группы мышц;
— упражнения в преодолении сопротивления внешней среды эффективны при тренировке в ускоренном передвижении и силовой выносливости (например, бег в гору или по песку, снегу, воде, против ветра и т. п.).
Игровые технологии как средства развития детей с ОВЗ На современном этапе развития России происходят изменения в образовательных процессах: содержание образования усложняется, акцентируя внимание.
Конспект урока по физике в 7 классе по теме «Сила. Явление тяготения. Сила тяжести» Конспект урока по физике в 7 классе по теме «Сила. Явление тяготения. Сила тяжести» Учитель физики Мальцева Елена Васильевна Цели урока:.
Консультация для педагогов «Методы и приемы развития мелкой моторики в свободной деятельности» Для повышения эффективности работы по развитию мелкой моторики, необходимо проводить ее в течение всего дня. Предлагаю Вашему вниманию примерный.
Консультация для педагогов «Методы и приемы развития мелкой моторики в свободной деятельности» Педагогам известно, какую важную роль играет мелкая моторика пальцев рук в развитии речи детей дошкольного возраста. Предлагаю Вашему вниманию.
Консультация для родителей «Средства развития мелкой моторики рук ребенка» Консультация для родителей «Средства развития мелкой моторики рук ребенка» Уважаемые родители! Если вы хотите, чтобы ваш ребёнок был умным.
Консультация для воспитателей «Характеристика социально-коммуникативного развития дошкольников в соответствии с ФГОС» Согласно Федеральному государственному образовательному стандарту дошкольного образования (ФГОС ДО, социализация личности дошкольника и.
Консультация для воспитателей «Характеристика содержания познавательного-речевого развития в соответствии с ФГОС ДО» В пункте 2.6. «ФГОС ДО» отмечено, что «Содержание Программы должно обеспечивать развитие личности, мотивации и способностей детей в различных.
Консультация «Игровые технологии как средства развития детей с ОВЗ» Технология — от греческих слов technл (искусство, ремесло, наука) и logos (понятие, учение). В словаре иностранных слов: «технология — совокупность.
Наглядные средства и пособия для развития эмоциональной сферы детей Важную роль в полноценном личностном развитии ребёнка играет развитие его эмоциональной сферы. Недаром в настоящее время постепенно отходят.
Средства развития мелкой моторики рук у детей с нарушением речи Рекомендации для воспитателей. У большинства детей дошкольного и младшего школьного возраста с нарушением речи специальными исследованиями.
Источник
Действия силы в физике
Здесь изложена попытка посмотреть на известные физические законы движения тел и действия сил несколько по новому.
Автор не настаивает на прочтении этой статьи, но настаивает на соблюдении Закона об авторских правах.
1. С И Л А
Сила это фактор воздействия на тело. Всякое тело, которое движется, когда-то испытало действие силы.
11. Сила не может возникнуть ниоткуда, сама по себе. Нужен источник силы.
Источником силы может быть:
— внешнее воздействие
— само тело
1.2. Основные внешние источники возникновения силы:
— движение внешнего тела при столкновении, в том числе действие ветра и воды.
— мускульная сила человека и животных
— сила гравитации или электромагнитных полей
— расширение тел и газов при нагревании, сгорании и взрыве.
— изменение объемов при переходе из одного агрегатного состояния в другое.
— выталкивающие силы (Архимеда)
— разница давлений в средах и пр.
— энергия скрытая в материи.
1.3. Само тело содержит силу инерции и реактивную силу.
1.4. Силой могут так же называться факторы, оказывающие сопротивление или противодействие:
трение, упругость тела, сопротивление среды и инерция.
2. Признаки действия силы:
2.1. Движение тела с изменением скорости и направления.
2.2. Деформация или нагрев тела.
2.3. Движение без изменения направления и скорости, но с преодолением другой силы или сопротивления среды.
3.Первичные условия действия силы.
3.1. Для действия силы необходимы: источник силы и две точки опоры, как место приложения силы.
3.2. Во всех случаях действия силы мы имеем, как минимум, одну силу и две точки опоры.
Направление действия силы происходит по прямой, проходящей через точки опоры.
Как следствие этого движение, возникшее в результате действия силы, всегда прямолинейно.
3.3.Действовать, как сила, может лишь то, что является источником силы.
Например, мы, находясь в лодке, отталкиваемся палкой от берега.
Говорят, что палка действует на берег, а берег, рождая силу противодействия, действует на палку.
Это не совсем верно. Берег здесь не является источником силы, а является только препятствием — точкой опоры (п.3.1), Так же как и при взлете самолета, крыло испытывает сопротивление воздуха, получает точку опоры и используя силу двигателя, поднимается само себя вверх.
3.4. Действие внешней силы приводит к изменению направления и скорости движения.
Изменение направления движения не приводит к изменению направления действия силы и ее величины.
3.5. Сила, так или иначе, всегда связана с энергией движения и, как энергия, находится в двух состояниях: проявленного через действия и скрытого состояния
( равномерное движение).
4. Трехмерность пространства и действие силы
Пространство, в котором мы обитаем, трехмерно.
Оно образовано тремя координатными перпендикулярными друг другу прямыми линиями.
Пространство рассматривается в следующих четырех системах координат:
— нульмерное — точка
— линейное
— двухмерное
— трехмерное
При нульмерном пространстве – действие силы отсутствует.
Внешние силы действующие на тело, при условии свободы их действия, действуют по линиям трехмерной системы координат.
4.1. Линейное пространство. Действие силы первого порядка. Линейная сила.
Основная линейная сила действует по прямой ( Второй закон Ньютона.)
Другие силы ( силы трения, сопротивления или инерции) так же действуют линейно по той же прямой — влияют на скорость движения, но не меняют направления. Они или складывается с основной или вычитаются из нее.
4.2. Двухмерное пространство действия силы второго порядка это баллистическое, круговое движение, подъемная сила крыла и пропеллера.
Сила, которая изменяет направление движения, действует только перпендикулярно первой – образующей движение.
Например. Тело движется в космическом пространстве, оно попадает в поле гравитации планеты, изменяет траекторию и в определенный момент,
когда направление инерции движения станет перпендикулярно силе гравитации, система станет устойчивой, а тело – спутником планеты.
При этом линейная сила, и действующая к ней под прямым углом (отклоняющая ) сила второго порядка не оказывают никакого влияния друг на друга и действуют независимо.
4.3. Действие силы третьего порядка это, например, действие бокового ветра при баллистическом движении, действует по отношению к другим также как вторая к первой.
Комментарии автора. Приведенная модель является не описанием известного способа определения результирующей силы путём геометрического сложения действующих сил, а выявленным свойством природы действия сил, которое состоит в том, что силы действуют или по одной прямой или перпендикулярно друг другу.
4.4. При действии сил перпендикулярно друг другу ( например вращательное движение) их взаимное силовое влияние друг на друга не происходит. Взаимное влияние: увеличение от сложения или уменьшение от противодействия происходит при угле действия меньше или больше 90 градусов.
5. Сила гравитации. Закон тяготения.
5.1. Сила гравитации это сила взаимного притяжения, возникающая между двумя телами. При этом гравитация понимается, как сила. Тела, как точки опоры, необходимые для действия силы гравитации. (п.3.1)
Уточнение формулировки:
Не тела притягиваются друг другу силой, а сила притягивает два тела.
Масса здесь понимается как эквивалентное количество вещества, дающее количество точек опоры для действия силы.
5.2. Таким образом, тяготение следует понимать следующим образом
его основа — первичная гравитационная сила (ГС) возникающая между двумя материальными точками
Для вычислений можно следует принять эталонную ГС – силу, которая возникает между
двумя материальными точками или эталонными массами, на эталонном расстоянии (радиус Земли) и конечно с учетом гравитационной постоянной.
5.3. Для вычисления силы гравитации (притяжения) на Земле, следует принять эталонную силу гравитации (F) с который Земля притягивает одну единицу массы тела на радиусе (поверхности) Земли . Исчисление силы притяжения тела производить пропорционально числу (n)единиц массы тела.
Притяжение тела на земле будет вычисляться, как F х n
Вычисление силы гравитации в других случаях проводить пропорционально изменению
массы участвующих тел и расстояния в соответствии с трактовкой закона Ньютона.
6. Вектор силы при движении тела
6.1. Сила это условие (первопричина) для движения. Об этом говорил еще Аристотель в трактате «Физика».
6.2. Тело, если на него не не действуют силы, всегда стремится двигаться прямолинейно п.3.2.
Сила, как фактор внешнего воздействия, имеет вектор направления.
Сила, как инерция тела, тоже имеет вектор. Если два этих вектора совпадают по направлению, то тело тоже движется прямолинейно.
Если вектор инерции и вектор внешней силы действуют под углом, то тело движется криволинейно.
6.3. Сила, действующая на изменение направление движения при круговом движении вызывает инерционное силовое противодействие вращению, которое воспринимается как центробежная сила, но в природе своей есть проявленное стремление тела к прямолинейному движению.
6.3. Тело при воздействии на него нескольких сил, всегда движется в сторону действия результирующей силы.
7. Силы при соударении тел.
7.1. Тело при своем движении обладает энергией движения, которая выделяется в виде действующей силы при соударении с другим телом.
7.2. Сила соударения зависит от массы тел и их относительной скорости движения.
8. Изменение скорости при внешнем действии силы.
Итак. Сила, как мы уже говорили, выступает в двух состояниях : как внешнее воздействие (второй закон Ньютона) и как свойство самого тела (инерция)
Рассмотрим на примере.
Тело (автомобиль) находится неподвижно на поверхности Земли, но оно фактически движется вместе с вращающейся Землей с некой скоростью Vo.
Двигатель разгоняет автомобиль с ускорением по формуле
m х a = F
достигает скорости V1 (100 км/час), затем действие силы прекращается и автомобиль движется по инерции.
Здесь две силы.
Первая это сила инерции m Vo
вторая сила внешнего воздействия F ? , которая становится силой инерции
m х V1.
Таким образом масса умноженная на скорость это сила инерции.
А масса умноженная на ускорение это сила внешнего воздействия.
9. Сила инерции.
Можно рассмотреть движение тела с такой точки зрения. Масса в теле присутствует всегда. А вот состояния покоя только относительно. Всякое тело относительно чего-либо движется. Таким образом, всякое тело имеет такие параметры своего движения, как массу умноженную на ускорение или, как массу умноженную на скорость, например, одномоментную или постоянную. А состояния покоя — нет. Оно условно. Таким образом, нет и силы инерции, которая присуща только массе в состоянии покоя. И вместо силы инерции надо называть и понимать только массу.
Мы не можем в одном случае говорить, что Сила содержит массу и ускорение, а другом случае есть только масса, а ускорение — ноль и это снова сила «сила инерции». Это уже абсурд.
И тогда будет только масса, которая находится в движении с определенной скоростью и вектором и внешняя сила, изменяющая вектор или относительную скорость.
А «сила инерции» понятие условное, равное массе.
Источник
