Пространственные характеристики движения (траектория, путь, перемещение)

При анализе пространственного движения любой точки тела спортсмена используются такие понятия как траектория, путь и перемещение.

Траектория точки – это воображаемый след точки тела при ее движении в ходе выполнения двигательного действия. Траектория может быть прямолинейной или криволинейной. В последнем случае она может характеризоваться кривизной или радиусом кривизны, который, вообще говоря, может изменяться.

Рисунок 2.3 Траектория бьющей точки тела спортсмена, при выполнении удара в каратэ

По траектории можно судить об эффективности двигательного действия. Так, при выполнении спринтерского бега на 100 метров точки туловища спортсменов движутся по траекториям, представленным на рис. 3 и имеющим вид волнистых линий. Если измерить длину траектории у спортсмена А и Б, то результаты будут заметно отличаться не только между собой, но и от величины дистанции, заметно превосходя ее.

Рис. 2.4. Пример траектории движения одной из точек тела спринтера

Путь – расстояние, проходимое точкой вдоль траектории (длина траектории). Пройденный путь мы будем обозначать буквой S. В качестве единицы измерения пути выступает метр.

Линейное перемещение – это отрезок прямой, соединяющий начальное и конечное положения точки. Перемещение является векторной величиной и обозначается DS. Оно изображается (рис. 4) в виде стрелки, берущей начало в исходном положении точки и оканчивающейся в конечном ее положении. Величина перемещения определяется длиной вектора.

Рис. 2.5. Линейное и угловое перемещение точки

Для приведенного примера перемещение спортсменов от старта до финиша можно считать приблизительно равным 100 метров, в то время как путь, пройденный при этом точками тела спортсменов, будет различен.

Численное значение перемещения совпадает с величиной пройденного пути только при строго прямолинейном движении.

В процессе выполнения спортивных движений точки тела человека могут изменять свое угловое положение относительно выбранной системы координат. Для анализа таких ситуаций используется понятие " угловое перемещение ". Угловым перемещением является разность угловых координат конечного и начального положений рассматриваемой точки. Вектор углового перемещения обозначается Dj, а его направление находят по известному правилу буравчика. Вектор углового перемещения направлен перпендикулярно плоскости, в которой поворачивается радиус-вектор рассматриваемой точки в направлении движения острия буравчика, если его рукоятка вращается вместе с радиусом-вектором. При плоском движении угловое перемещение против часовой стрелки имеет знак "плюс", при этом его вектор направлен "на наблюдателя".