Определение гибкости тела человека. Гибкость определение


34. Гибкость и ее виды. Средства и методы воспитания гибкости.

Гибкость – способность выполнять движение с большой амплитудой.

Виды гибкости: По форме проявления:

1) Активная гибкость – способность выполнять движение с большой амплитудой за счет собственных мышечных усилий.

2) Пассивная гибкость – способность выполнять движение с большой амплитудой за счет действия внешних сил. По способу проявления:

3) Динамическая гибкость – гибкость проявляемая в упр динамического характера(в движениях).

4) Статическая гибкость - гибкость проявляемая в упр статического характера.

5) Общая гибкость - способность выполнять движение с большой амплитудой в наиболее крупных суставах и в различных направлениях.

6) специальная гибкость - способность выполнять движение с большой амплитудой в суставах и направлениях, соответствующих особенностям спорт специализации.

Факторы:

- Внутренними (анатомический фактор)

- Внешними (время суток, температура воздуха, разминка, утомление, пол, возраст).

В качестве средств упр, которые можно выполнять с мах амплитудой, упр на растягивание. Среди упр на растягивание различают:

=активные (с полной амплитудой – махи руками и ногами, рывки, наклоны, вращения).

=пассивные (движения выполняемые с помощью партнера, с отягощением, с резиновым эспандером, на снарядах)

=статические (с помощью партнера, собственного веса тела или силы требуют сохранения неподвижного положения тела с предельной амплитудой в течение опр времени).

Основное правило - не допускать болевых ощущений, движения выполнять в медленном темпе, постепенно увеличивать силу.

Метод –повторный. игровой и соревновательный.

35. Понятие осанки, виды осанки, методика ее воспитания.

Осанка – привычное положение тела человека. Для нормальной осанки характерно перпендикулярное положение туловища и головы по отношению к площади опоры, симметричность очертаний шеи, плечи и лопатки на одном уровне, физиологические изгибы в шейном, грудном, поясничном отделах в пределах нормы, одинаковая форма боковых поверхностей туловища и опущенных рук, горизонтальный уровень подвздошных костей, одинаковая длина ног, симметричность скелетной мускулатуры и сводов обеих стоп.

Нарушения осанки чаще всего проявляются в увеличении выраженности естественных изгибов позвоночника. Наиболее частыми нарушениями явл плоская спина, круглая, кругло-вогнутая и ассиметричная осанка.

Плоская спина хар-ся сглаженностью физиол изгибов позвоночника, переднезадний размер грудной клетки ниже нормы, что отрицательно влияет на развитие и положение органов грудной полости. Характерны крыловидные лопатки, плоская поясница, уплощенные ягодицы, вялая слаборазвитая мускулатура. Причинами формирования явл длительное лежание из-за болезни, раннее длительное сидение ребенка при неокрепшем позвоночнике, слабость связочного аппарата.

Круглая спина отличается от нормальной дугообразным искривлением всего позвоночника, выпуклостью назад. Возникает увеличенный грудной кифоз, при этом шейный и поясничный лордозы практически отсутствуют. С такой осанкой грудная клетка впалая, плечи выдвинуты вперед и опущены вниз, живот несколько выпячен. Причинами явл перегрузка во время работы, не соответствие рабочего места росту, близорукость. Если чрезмерный изгиб образуется в верхней части грудного отдела, то такую спину наз сутулой.

Кругло-вогнутая спина обусловлена увеличением грудного кифоза и поясничного лордоза. Грудная клетка находится в положении выдоха, мышцы живота расслаблены, диафрагма слегка сдавлена и ее движение затруднено, живот выдается вперед, туловище отклоняется назад. Причинами явл слабость связочного аппарата, а также мышц спины и брюшного пресса.

Ассиметричная (сколиатическая) представляет собой диспропорцию правой и левой половины туловища. Она выражена в изгибе позвоночника вправо и влево. Причины: неправильная поза за столом, постоянное ношения тяжести в одной руке, слабость связочно-мышечного аппарата.

Методика воспитания осанки включает задачи:

1. Создание у занимающихся образа нормальной осанки. Широко исп словесные и наглядные методы. В конце используется метод практического прочувствования.

2. Формирование умений и навыков правильной осанки. (Соблюдение правильной позы)

3. Гармоническое развитие мышечного корсета. Исп разнообразные ФУ, в особенности для мышц спины и брюшного пресса.

4. Развитие нормальной подвижности основных звеньев двиг аппарата и изгибов позвоночника до уровня, обеспечивающего непринужденное сохранение правильной осанки при различных положениях. Исп активные упр на растягивание.

5. Устранение или коррекция различных дефектов осанки и ее профилактика. Главными путями профилактики считаются систематические занятия ФУ с целью укрепления основных мышечных групп.

studfiles.net

Определение гибкости тела человека | Справочник врача

Важное значение гармоничного физического развития и двигательной подготовленности человека для его здоровья и спортивной результативности сегодня уже не требует доказательств. Тем не менее безусловное признание этого факта гораздо чаще, чем можно предположить, расходится с практикой физкультурно-оздоровительной и спортивной работы. Основанием для этого утверждения может служить реальное определение уровня такого двигательного качества, как гибкость. Подавляющее большинство двигательных тестов, рекомендованных в специальной литературе и применяемых на практике, если не полностью игнорирует определение гибкости, то отодвигает его на последний план. Пренебрежительное отношение к гибкости достаточно очевидно.

Мы полагаем, что такое положение сложилось в значительной степени потому, что спортивная метрология пока еще не имеет достаточно информативного, надежного и в то же время пригодного для массовых и лабораторных измерений способа определения гибкости (здесь и в дальнейшем речь идет об измерении предельной гибкости).

В настоящий момент установлено, что величины предельного размаха движений в суставах разных звеньев одного и того же индивида весьма слабо коррелируют между собой; причем довольно часто встречаются случаи отрицательной корреляции (см. § 4 настоящей главы). В связи с этим измерение размаха отдельных движений с помощью различных типов гониометров не может обеспечить гарантированной информации об уровне так называемой общей гибкости тела.

Очевидно, данный показатель является результатом функционирования с предельным размахом нескольких (или большинства) суставов человеческого тела, соединяющих более или менее длинные кинематические цепи рычагов. В соответствии с этим условием гибкость реализуется не в элементарном движении, а в сложном — комбинированном и синхронизированном. Существенно важно то, чтобы размах этого движения определялся наиболее стабильными по своим функциональным параметрам компонентами суставов: формой суставных поверхностей, близостью к оси вращения и конфигурацией костных ограничителей, длиной, массивностью и ориентировкой связок (см. главу III). Масса и текущее состояние мышц-антагонистов (в частности, их «растяжимость», «растянутость», степень расслабления), имеющие важное ситуативное значение, вследствие своей большой изменчивости (что будет показано ниже) не могут быть причислены к категории лимитирующих параметров. Поэтому нужно признать справедливым, что сущность многочисленных определений понятия «гибкость» сводится к следующему: это совокупность и степень подвижности в суставах человеческого тела. В. Б. Коренберг предлагает дифференцировать активную и пассивную гибкость, а общую гибкость определять как среднюю арифметическую их показателей.

Взаимосвязь размаха движений в отдельных суставах

В методических руководствах последних лет для определения общей гибкости предлагается фактически единственный и давно известный способ — по степени наклона туловища вперед из основной стойки (ноги прямые), измеренной особым образом (рис. 42).

Учитывая изложенные выше положения, этот способ нельзя признать удовлетворительным: ни один сустав при выполнении этого движения не функционируете предельным размахом. Например, сгибание ног в коленных суставах обеспечивает максимальное сгибание в тазобедренных суставах — до соприкосновения передней поверхности бедер и туловища. Гораздо больше, чем при этом наклоне туловища, позволяют разогнуть руки плечевые суставы. При стремлении отодвинуть фиксатор возможно ниже позвоночник не только не сгибается до предела (сравните с рис. 43 — испытуемый тотже), но и несколько разгибается. Конечный результат лимитируется в основном таким высоколабильным фактором, как растяжимость мышц задней поверхности бедра. Серия предварительных наклонов или даже простое разогревание организма и мускулатуры (например, в беге) увеличивают «гибкость», измеренную таким образом, в несколько раз — это, естественно, не отражает реальный уровень ее развития. Неудачен и выбор самого действия — сгибания туловища, поскольку в большинстве двигательных действий предельное разгибание требуется гораздо чаще.

Другой методологической основой поисков валидного способа определения гибкости является номинализация самого понятия «гибкость». Неоправданно большое значение при измерении гибкости описанным выше способом приобретает такой конституционный признак, как соотношение длины конечностей и туловища, а также длина пальцев, которые к гибкости тела никакого отношения не имеют. В то же время совершенно не учтен такой важнейший фактор, как рост испытуемого. Наконец, уровень гибкости не может быть выражен в сантиметрах — со знаком (+) или (-) и даже не может быть нулевым, как это рекомендуется в отдельных модификациях способа с использованием наклона туловища вперед. Для этой цели необходимы какие-то условные единицы, вычисление специального индекса гибкости.

Предлагаемый нами способ определения гибкости, имеющий авторское свидетельство (№ 971256, Бюлл. 41 от 7.11.82) лишен указанных недостатков. Он апробирован в результате многолетнего массового и лабораторного тестирования более 4000 не занимающихся спортом и спортсменов различных специализаций. Способ достаточно прост и не требует ассистентов. Испытательный стенд легко изготовить своими силами — возможно даже использование обычной гимнастической стенки.

Гибкость тела определяется путем измерения степени максимального прогиба из основной стойки с фиксированным положением рук на внешней опоре (рис. 44). Измерение производится у вертикальной стенки, снабженной горизонтальными перекладинами диаметром 40 мм; передний край перекладин находится на одном уровне с поверхностью стенки. Длина и положение перекладин должны обеспечивать ширину хвата от 40 до 100 см. (При массовых обследованиях целесообразно сделать перекладины передвижными, чтобы можно было фиксировать их на необходимой высоте.) Величиной прогиба считается минимальное расстояние от вертикальной стенки до крестцовой точки испытуемого (рис. 45). Индекс гибкости вычисляется как отношение величины прогиба к длине тела (до седьмого шейного позвонка).

Испытуемый в положении основной стойки (см. рис. 44) касается стенки пятками сомкнутых стоп, ягодицами, лопатками и затылком, держась руками (хват снизу) за перекладины. Кисти располагаются как можно ближе к плечевым суставам — на уровне акромиальной точки. Это положение мобилизует предельную подвижность в локтевом, плечевом, лучезапястном суставах, а также в кинематической цепи суставов плечевого пояса, лимитирующих ширину хвата. Чем уже хват, тем больший прогиб можно осуществить. Далее испытуемый выполняет максимальный плавный прогиб туловища (см. рис. 45), при котором руки разгибаются в локтевых и плечевых суставах до максимально возможного предела. Разрешается подниматься на носки — вплоть до кончиков пальцев. Запрещается ослаблять хват руками и сгибать ноги в коленных суставах. При максимальном прогибе мобилизуется предельный размах движений в большинстве крупных суставов: разгибания — в суставах позвоночника и тазобедренных суставах; сгибания — в плечевых суставах и суставах стопы; сложных комбинированных движений — в суставах плечевого пояса; ротации предплечья — в локтевых суставах.

Экспериментатор с помощью горизонтально натянутой сантиметровой ленты (нулевая отметка находится у предварительно маркированной крестцовой точки ) измеряет минимальное расстояние от этой точки до стенки в момент стабилизации максимального прогиба. Моментальное и точное измерение требует некоторой предварительной тренировки. Верхняя крестцовая точка рекомендована как надежный антропометрический ориентир: в момент прогиба это, как правило, наиболее удаленная от стенки точка задней поверхности тела. Для предупреждения боковых смещений на стенке проводят вертикальную прямую, относительно которой испытуемый в исходном положении располагается симметрично. Величину прогиба (в см) делят на длину тела испытуемого (в см) — до седьмого шейного позвонка. Верхушка остистого отростка седьмого шейного позвонка также является надежным антропометрическим ориентиром: она легко определяется и перед измерением маркируется.

Стремясь к максимальной точности и валидности измерения, мы сознательно отказались от использования в качестве одного из параметров длины всего тела, поскольку размеры головы и шеи у разных людей в той или иной степени различаются, при этом не оказывая никакого влияния на степень прогиба. Вот почему мы сочли необходимым исключить эту величину, измерив длину тела до верхнего конца кинематической цепи рычагов, образующих дугу прогиба.

Таким образом, индекс гибкости индивида (Н) равняется частному от деления величина прогиба (h) на усеченную длину тела (L):

Н = h/L.

Примеры определения индекса гибкости

  • 1.    У испытуемого А при усеченной длине тела 151 см величина прогиба составила 52 см. Индекс гибкости в этом случае равен: 52:151 = 0,344.
  • 2.    У испытуемого Б при усеченной длине тела 149 см величина прогиба составила 65 см. Индекс гибкости в этом случае будет равен: 65:149 = 0,436.

Следовательно, уровень гибкости у второго испытуемого гораздо выше, чем у первого.

Целесообразно вычислять индекс гибкости с точностью до тысячных долей. Это повышает разрешающую способность измерения, что в большинстве случаев соответствует потребностям практики.

Определение гибкости данным способом у 100 произвольно выбранных людей, не занимающихся спортом, в повторных попытках (методика test-retest) обнаружило среднюю надежность теста 0,972 (с колебаниями в диапазоне от 0,939 до 1,0), которая по существующим нормам для двигательных тестов оценивается как очень высокая. У 38 испытуемых результаты повторных измерений совпали.

Тест обнаруживает хорошую стабильность. После интенсивной 15-минутной разминки, состоявшей из бега и разнообразных гимнастических упражнений, изменение индекса гибкости по t-критерию Стьюдента не достигло доверительной вероятности.

Таким образом, предложенный нами способ резко повышает валидность, достоверность и действенность,обследований, является надежным методом контроля за уровнем физической подготовленности физкультурников и спортсменов.

spravr.ru

1.1 Понятие гибкость. Развитие гибкости

Похожие главы из других работ:

Выносливость и её развитие

1.4. Гибкость как физическое качество

Эффективность спортивной подготовки, а особенно в техническом компоненте во мне связана с важным свойством опорно-двигательного аппарата способности к мышечной релаксации - гибкостью...

Гибкость в аэробной гимнастике

1.2 Гибкость как двигательное качество

Гибкость - двигательное качество, обеспечивающее выполнение движений с большой амплитудой [1,6,9,10,11]. Слово «гибкость» используется обычно как более общий термин. Применительно к отдельным суставам говорят о подвижности в них [10,11]...

Гибкость как ценное качество танцора

1.1 Гибкость как ценное качество танцора

Одним из ценных двигательных качеств танцора является гибкость. Учёные и исследователи в области физической культуры ставят гибкость по степени важности на второе место после выносливости...

Движение для здоровья

Гибкость

Гибкость - это физическая способность человека выполнять двигательные действия с необходимой амплитудой движений. Она характеризует степень подвижности в суставах и состояние мышечной системы. Различают пассивную и активную гибкость...

Контроль за развитием гибкости в физическом воспитании

1.2 Гибкость как физическое качество

Впервые определение гибкости предложил Н.Г.Озолин в 1949г. ГИБКОСТЬ - способность человека выполнять движения с большой амплитудой [11]. Позже Л.П...

Методика воспитания двигательных способностей

2.1 Гибкость и основы методики ее воспитания

Гибкость -- это способность выполнять движения с большой амплитудой. Термин «гибкость» более приемлем, если имеют в виду суммарную подвижность в суставах всего тела. А применительно к отдельным суставам правильнее говорить «подвижность»...

Общая характеристика двигательных способностей

1.2.5 Гибкость

Гибкость - комплекс морфологических свойств опорно-двигательного аппарата, обусловливающих подвижность отдельных звеньев человеческого тела относительно друг друга, способность выполнять движения с большой амплитудой...

Особенности подготовки юных лыжниц спринтеров

1.1.4 Гибкость

Гибкость необходима лыжникам - для выполнения лыжных ходов с большой амплитудой. Величина амплитуды движений в том или ином суставе обусловливает более рациональную технику. Гибкость лыжника зависит от подвижности в суставах...

Особенности подготовки юных лыжниц спринтеров

2.1.3 Гибкость

Гибкость - это подвижность в суставах, способность выполнять движения с большой амплитудой. Возможность выполнять движение с оптимальной амплитудой, направлением и напряжением мышц определяется подвижностью в суставах...

Оценка уровня физической подготовленности учащихся начальных классов общеобразовательной школы по программе "Президентские тесты"

2.4 Гибкость

Гибкость определяется, как физическая способность человека выполнять движения с необходимой амплитудой. Она обусловлена строением сустава и взаимодействием мышц. Обеспечивающих в нем движение...

Развитие гибкости в кикбоксинге

1.3 Понятие «гибкость» и её значение в подготовке кикбоксеров

Кикбоксинг предполагает развитие у спортсмена таких профессиональных навыков как выносливость, ловкость, скоростно-силовые качества, а также гибкость. А. Куликов утверждает, что проявление гибкости во многом зависит от ряда факторов...

Развитие гибкости у девочек 7-8 лет

1.2 Гибкость как физическое качество

Гибкость -- это способность выполнять движения с большой амплитудой. Термин «гибкость» более приемлем, если имеют в виду суммарную подвижность в суставах всего тела. А применительно к отдельным суставам правильнее говорить «подвижность»...

Развитие общих физических качеств баскетболистов младшего школьного возраста средствами специальных физических упражнений

1.1.4 Гибкость

В литературе гибкость имеет два основных определения. Гибкость - это морфофункциональное свойство опорно-двигательного аппарата, характеризующее степень подвижности его звеньев Степаненкова Э.Я...

Спортивное скалолазание

3.2 Гибкость в скалолазании

Рассмотрим влияние гибкости на лазательные качества спортсмена, дадим рекомендации, как тренировать гибкость, а также общие и специальные упражнения для развития гибкости скалолаза...

Физические качества бойца

Гибкость

Пришло время поговорит о гибкости, как о важном физическом качестве. Говоря простым языком, гибкость это способность человека делать физические упражнения с наибольшей амплитудой...

sport.bobrodobro.ru

6. Общая характеристика гибкости

6.1. Разновидности гибкости

В повседневной жизни, профессиональной, воинской, спортивной деятельности людям приходится выполнять разнообразные двигательные действия, одни из которых требуют незначительной амплитуды движений в суставах, другие – околопредельной. Строение опорно-двигательного аппарата человека позволяет выполнять движения с большой амплитудой, однако довольно часто из-за недостаточной эластичности мышц, связок и сухожилий она не может быть реализована полностью.

Пример:

Чтобы поднять с пола какой-либо предмет, один человек наклонится, не сгибая ног, другой – вынужден будет присесть.

В теории физической культуры подвижность в суставах обозначают термином «гибкость».

ГИБКОСТЬ – это комплекс морфологических свойств опорно-двигательного аппарата, обуславливающих подвижность отдельных звеньев человеческого тела относительно друг друга.

Показателем уровня развития гибкости является максимальная амплитуда (размах) движений.

1) Различают активную и пассивную гибкость:

· Под активной гибкостью понимают максимально возможную амплитуду движений, которую может проявить человек в определённом суставе без посторонней помощи, используя лишь силу собственных мышц, осуществляющих движения в этом суставе.

Пример:

В положении стоя спиной к гимнастической стенке медленно поднять ногу максимально высоко и удержать её.

Показатели активной гибкости характеризуют не только степень растяжимости мышц-антагонистов, но и силу мышц-синергистов, которые перемещают соответствующие звенья тела.

· Под пассивной гибкостью понимают максимально возможную амплитуду движений в определённом суставе, которую человек способен продемонстрировать с помощью внешних сил: какого-либо отягощения, снаряда, усилий партнёра, действий других звеньев собственного тела и т.п.

Пример:

В положении стоя спиной к гимнастической стенке с помощью собственных рук медленно поднять ногу максимально высоко и удержать её.

Показатели пассивной гибкости характеризуют степень растяжимости мышц, связок, сухожилий, которые ограничивают амплитуду движений в соответствующем суставе.

Амплитуда пассивных движений, очевидно, значительно больше, чем амплитуда активных. Резерв гибкости – это разница между пассивной и активной гибкостью. Чем больше показатель резерва гибкости, тем легче поддаётся развитию активная гибкость.

Выделяют также анатомическую подвижность, т.е. предельно возможную. Её ограничителем является строение соответствующих суставов. При выполнении обычных движений человек использует лишь небольшую часть предельно возможной подвижности. Однако при выполнении некоторых спортивных действий подвижность в суставах может достигать более 95% анатомической.

2) Различают общую и специальную гибкость:

· общая гибкость – это подвижность во всех суставах человеческого тела, позволяющая выполнять движения с максимальной амплитудой;

· специальная гибкость – это значительная или даже предельная подвижность лишь в отдельных суставах, соответствующих требованиям конкретного вида деятельности.

Для нормальной жизнедеятельности человека наиболее необходима достаточная подвижность в суставах позвоночника, плечевых и тазобедренных суставах.

Хорошо развитая гибкость способствует эффективному овладению рациональной техникой физических упражнений. В свою очередь, упражнения для развития гибкости способствуют укреплению суставов, повышению прочности и эластичности мышц, связок и сухожилий, совершенствованию координации работы нервно-мышечного аппарата, что в значительной степени предотвращает возникновение травм опорно-двигательного аппарата.

Недостаточный уровень развития гибкости отрицательно влияет на эффективность овладения физическими упражнениями: удлиняется период овладения техникой упражнений, ограничивается уровень развития других физических способностей, увеличивается напряжённость мышц. Последнее приводит к падению силы и быстроты и, как следствие, к возникновению усталости. Так, одной из существенных причин травмирования опорно-двигательного аппарата является низкий уровень развития гибкости.

studfiles.net

Лекция_Устойчивость

ПОНЯТИЕ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ. КРИТИЧЕСКАЯ СИЛА

В этих примерах с увеличением нагрузки вплоть до разрушения стержень останется прямым, кольцо – круглым, балка – изгибаться по одному и тому же уравнению. Форма равновесия не зависит от величины внешней силы. Это – устойчивые деформации.

В этих примерах форма равновесия зависит от величины силы. Это – неустойчивая форма деформации.

Под устойчивостью понимают свойство упругой системы сохранять под нагрузкой первоначальную форму упругого равновесия.

Потеря устойчивости наблюдается в элементах конструкций, работающих на сжатие. Например, устойчивость может потерять стенка двутавровой балки при изгибе, труба, нагруженная внешним давлением, корпус подводной лодки, корабельный гребной вал, ходовой винт металлорежущего станка и т.д.

Остановимся на изучении наиболее простой формы потери устойчивости – стержень, сжатый вдоль продольной оси.

1. Устойчивая форма упругого равновесия. Стержень, получив малое отклонение, вновь возвращается в исходное положение.

– механический аналог

2. Безразличная форма упругого равновесия. Стержень, получив малое отклонение, сохраняет состояние покоя. Сила, соответствующая безразличному состоянию, называется критической силой, а напряжения – критическими напряжениями.

– механический аналог

3. Неустойчивая форма равновесия. Стержень, получив малое отклонение, не возвращается обратно, а продолжает изгибаться. Прогибы бытро нарастают, наступает разрушение.

– механический аналог

Пример – пшеница . Колос наливается пшеница полегает.

Сила Ркр является опасной нагрузкой. Поэтому нужно иметь некоторый запас по устойчивости. Введём понятие допускаемой силы и напряжения.:

; , где- коэффициент запаса устойчивости.

Обычно принимают:

для сталей:

–строительные конструкции

–машиностроение

для чугунов

Изгиб стержня, связанный с потерей устойчивости, называют продольным изгибом.

Формула Л. Эйлера для критической силы (1744 г.)

Рассмотрим стержень длиной l , на шарнирных опорах сжатый продольной силой Ркр .

Доказано, что упругая линия такого стержня представляет собой синусоиду.

Величина силы Ркр вычисляется по формуле Л. Эйлера (даётся без вывода)

(1)

где – наименьший из двух моментов инерции поперечного сечения стержня.

l – длина полуволны синусоиды упругой линии (в нашем случае – длина стержня).

Формулу (1) можно распространить на другие способы крепления концов стержня, при которых длина полуволны будет другой. Тогда формула Л. Эйлера примет вид:

(2)

где – приведенная длина стержня ;

–коэффициент приведения длины стержня, зависящий от способа крепления его концов (введён Ясинским).

Из формулы (2) видно, что критическая сила не зависит от характеристик прочности материалаи. Поэтому при большой гибкости стержня, когда“работает” формула Л. Эйлера, не имеет смысла применять дорогие легированные стали, а наоборот, следует использовать самые дешёвые материалы с низкими прочностными свойствами, т.к. зависит только от модуля ЮнгаЕ, который для всех сталей примерно одинаков (Е = 2·105 МПа).

Пределы применимости формулы Эйлера.

Критические напряжения по Эйлеру. Гибкость стержня.

–напряжение от действия .

Величину называют минимальным радиусом инерции сечения.

Обозначим – гибкость стержня.

Тогда , т.е.(3)

Из формулы (3) видно, что с уменьшением гибкости величинарастёт.

Если достигнет величиныматериала стержня, то формула Эйлера становится неприменимой. Из этого условия определим значение:

Значит, формула Эйлера справедлива, если или .Например, для малоуглеродистой стали:;,значит .

Для дерева , для чугуна .

Устойчивость стержня за пределом пропорциональности

Формула Эйлера справедлива, если в момент потери устойчивости . Однако явление продольного изгиба продолжает существовать и за пределом упругости. Опытным путём установлено, что действительные критические напряжения для стержней средней и малой гибкости (когда ), лежат ниже значений, определённых по формуле Эйлера..

В результате обработки большого экспериментального материала, полученного Тетмайером, русский учёный Ф.С.Ясинский предложил простую эмпирическую зависимость

(4)

где a и b – опытные коэффициенты, зависящие от материала. Их берут из специальных таблиц. Например, для малоуглеродистой стали:

а = 310 МПа

b = 1.14 МПа

Используя формулу (4), можно для каждого материала построить график ,который представляет собой прямую линию.

При некотором значении гибкости величина, вычисленная по (4) становится равной предельному напряжению при сжатии:

Для пластичных материалов

Для хрупких материалов

Стержни, у которых , называются стержнями малой гибкости. Их рассчитывают на обычное сжатие.

Полный график критических напряжений

Таким образом, все стержни можно разделить на:

  1. Стержни малой гибкости (). Для них. Эти стержни разрушаются от потери прочности.

  1. Стержни средней гибкости (). Для них

  2. Стержни большой гибкости (). Для них

Стержни средней и большой гибкости разрушаются от потери устойчивости.

Таким образом, .

Это – полный график критических напряжений. Из него видно:

  1. Применять формулу Эйлера для стержней средней и малой гибкости нельзя, т.к. . В каждом диапазоне гибкостей выражение длябудет своё. Иначе стержень разрушится от потери устойчивости. Пример – крушение моста в Квебеке через реку Св. Лаврентия и в Женеве.

  2. Применять дорогостоящие стали для стержней большой гибкости нерационально, т.к. для всех сталей МПа, значитбудет одинаковой для всех сталей, а для стержней малой гибкости применять такие стали выгодно, т.к.у них весьма высок.

Расчёт на устойчивость с помощью коэффициента .

Обычно условию устойчивости придают вид, подобный условию прочности при сжатии:

- при расчёте на сжатие

- при расчёте на устойчивость

В этих формулах:

;

Составим отношение: (5)

Таким образом, (6)

Выясним, от чего зависит .

- зависит от гибкости,

- зависит от материала,

Значит, зависит от гибкости стержня и от материала., из которого он изготовлен. На основании большого количества экспериментов созданы таблицы для. Величиналежит в пределах

Условие устойчивости принимает вид:

(7)

С помощью (7) можно решать 3 типа задач на устойчивость:

  1. Проверка на устойчивость – прямо по формуле (7). Должны быть заданы: нагрузка Р, форма и размеры сечения, длина стержня, способы крепления его концов (для определения ), материал стержня.

  1. Определение допускаемой нагрузки. Из условия устойчивости (7) находим:

3. Проектный расчёт – определение размеров поперечного сечения F.

Здесь величина пока неизвестна и поэтому находятF методом последовательных приближений.

1-я проба. Задаются .

Находят F1 → размеры сечения → гибкость →. Сравниваюти.

Если они отличаются не более 5 %, расчёт прекращают и найденные размеры сечения принимают за окончательные, если более 5 %, делают 2-ю пробу.

2-я проба. Задаются значением .

Находят F2 → разм. сеч. → гибкость →. Сравниваютии т.д., пока не получат. Найденные в последнем приближении размеры сечения принимают за окончательные. После расчёта на устойчивость при наличии местных ослаблений (например за счёт отверстия в сечении) проводят расчёт на обычное сжатие по:

Выбор рациональных форм поперечных сечений для сжатых стержней.

–для стержней средней гибкости

–для стержней большой гибкости

Из этих формул видно, что чем меньше ,тем большую нагрузку может выдержать стержень. Значит, выгодно уменьшать гибкость.

. Отсюда видно, что для уменьшения нужно увеличить.

Поскольку , то нужно увеличить. (пример с листом бумаги)

С экономической точки зрения наиболее рациональной будет такая форма сечения, при которой величина при данной площадиF будет наибольшей.

С этой целью нужно применять сечения в виде правильных многоугольников, у которых материал “разнесён” как можно дальше от центра тяжести сечения, т.е. трубчатые и коробчатые тонкостенные сечения.

studfiles.net

Определение степени гибкости

Число очков

Степень гибкости

9-12

Очень хорошая

5-8

Нормальная

0-4

Очень плохая

Задание 10.Сравните гибкость юношей и девушек в вашей группе. Для этого проделайте следующее упражнение. Исходное положение – стоя на скамейке (или ступеньке лестницы), ноги вместе. Испытуемый, не сгибая колен, максимально наклоняется вперед, руки опустив вниз. В этом положении измеряется расстояние между указательным пальцем и уровнем табуретки. Если пальцы оказываются ниже плоскости табуретки, ставится знак “+”, выше – знак “-”. Например, если испытуемый не достал до уровня табуретки 3 см, его гибкость отмечают как “-3”, если кончик указательного пальца ниже табурета на 7 см – “+7”.

Сравните показатели испытуемых с данными, приведенными в таблице 4.

Таблица 4.

Гибкость: оценочные нормативы для школьников

ТЕСТ

ВОЗРАСТ, лет

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Наклоны туловища вперед (см), мальчики

4

5

5

7

8

9

9

10

10

11

11

11

Наклоны туловища вперед (см), девочки

6

7

8

9

10

11

12

12

13

13

13

13

Вычислите среднее арифметическое гибкости юношей и девушек в вашей группе. Сделайте вывод, у кого оно больше. Предложите упражнения, способствующие развитию гибкости детей.

Задание 11. Определите у испытуемого развитие мускулатуры плеча.

Окружность плеча определяют трижды: при напряженных мышцах и при расслабленной мускулатуре руки. Вначале руку в горизонтальном супинированном (развернутом ладонью кверху) положении максимально сгибают в локте не напрягаясь и накладывают сантиметровую ленту в месте наибольшего утолщения двуглавой мышцы (а). Затем испытуемого просят сжать кулак и с максимальной силой согнуть руку в локтевом суставе и снова производят измерение бицепса (б). После этого, не снимая ленты, делают измерение окружности плеча при свободно опущенной руке (в). Измерения проводятся на обеих руках. Показатель развития мускулатуры плеча (А) рассчитывают по формуле:

Сравните полученные результаты со среднестатистическими. Сделайте вывод о степени развития мускулатуры у испытуемого.

Среднестатистические данные: если полученная величина этого соотношения окажется менее 5, то это будет указывать на недостаточное развитие мускулатуры плеча, её ожирение. Если значение измерений находится в пределах 5-12 – мускулатура развита нормально; если значение измерений выше 12, то это указывает на сильное развитие мускулатуры плеча.

Задание 12. Определите силу мышц кисти испытуемого с помощью кистевого динамометра.

Для этого испытуемый отводит руку с динамометром в сторону так, чтобы между рукой и туловищем образовался прямой угол. После этого сжимает пальцы руки с максимальной силой и фиксирует положение стрелки на динамометре. Процедура повторяется для каждой руки 5 раз с интервалом в 1-2 мин.

В тетради зафиксируйте максимальное показание динамометра. Сравните его с данными, приведенными в таблице 5. Сделайте вывод об абсолютной силе рук испытуемых.

Рассчитайте относительную силу мышц кисти в процентах к массе тела и сравните эти величины со среднестатистическим, приведенными в таблице 5. Сделайте вывод об относительной силе рук испытуемых.

Таблица 5.

studfiles.net

Гибкость стержня — WiKi

Схемы деформирования и коэффициенты μ{\displaystyle \mu } при различных условиях закрепления и способе приложения нагрузки

Гибкость стержня — отношение расчётной длины стержня l0{\displaystyle l_{0}} к наименьшему радиусу инерции i{\displaystyle i} его поперечного сечения.

λ=l0i{\displaystyle \lambda ={\frac {l_{0}}{i}}}

Это выражение играет важную роль при проверке сжатых стержней на устойчивость. В частности, от гибкости зависит коэффициент продольного изгиба ϕ{\displaystyle \phi }. Стержень с большей гибкостью, при прочих неизменных параметрах, имеет более низкую прочность на сжатие и сжатие с изгибом.

Расчётная длина l0{\displaystyle l_{0}} вычисляется по формуле:

l0=μl{\displaystyle l_{0}=\mu l}, где

μ{\displaystyle \mu } — коэффициент, зависящий от условий закрепления стержня, а l{\displaystyle l} — геометрическая длина. Расчётная длина также называется приведённой или свободной.

Понятие приведённая длина впервые ввёл Ясинский для обобщения формулы критической силы Эйлера, которую тот выводил для стержня с шарнирно-опертыми концами. Соответственно коэффициент μ{\displaystyle \mu } равен при шарнирных концах (основной случай) одному, при одном шарнирном, другом защемлённым μ=0.7{\displaystyle \mu =0.7}, при обоих защемлённых концах μ=0,5{\displaystyle \mu =0,5}. Схемы деформирования и коэффициенты μ{\displaystyle \mu } при различных условиях закрепления и способе приложения нагрузки, изображены на рисунке. Также, стоит отметить, что формула Эйлера верна только для элементов большой гибкости, например для стали она применима при гибкостях порядка λ=100{\displaystyle \lambda =100} и выше.

При расчетах элементов железобетонных конструкций к гибкости предъявляются требования по её ограничению. Также, в зависимости от гибкости назначается величина армирования.

В расчётах стальных конструкций гибкость имеет наибольшее значение ввиду большой прочности стали с вытекающей из этого формой элементов (длинные, небольшой площади) из-за чего исчерпание несущей способности по устойчивости наступает до исчерпания запаса прочности по материалу.

Отсюда ввод дополнительных терминов:

  1. Условная гибкость
  2. Приведённая гибкость
  3. Предельная гибкость

Существуют формулы для определения гибкости элементов составных сечений.

ru-wiki.org


.