Отправлено: 03.06.12 02:32. Заголовок: БИОМЕХНИКА и техника бега

Совместными усилиями runner61, DroNN и домово проведены исследования техники бега с точки зрения движения центра тяжести (ЦТ) бегунов разного уровня. Давайте обсудим результаты, которые по моему весьма интересные!

 Отправлено: 06.06.12 13:49. Заголовок: Runnerst пишет: К п..

Runnerst пишет:

цитата:

К примеру провести тесты со скоростью на км: 5.00/4.30/4.00/3.30/3.00

да и еще интереснее сразу параллельно 2-3 человека ! Надо будет подготовиться и сделать...

 Отправлено: 06.06.12 15:50. Заголовок: домово пишет: Ну а ..

домово пишет:

цитата:

Ну а техника как у DroNN и Runnerst явно не для физкультурника - нужно очень сильно и очень мощно-упруго ставить стопу (субъективно для любителя конечно) - прямо ощущается как фасции нижней поверхности стопы прогибаются - долго так не пробежать хотя конечно пик выброса торможения мгновенно гаситься и становиться меньше.

Есть выход! Отрезать ноги по колено и поставить спецпротезы. )))
Каждый раз когда всплывает этот вопрос, вспоминаю про инвалида, который бегает на "лезвиях" и обгоняет здоровых бегунов.

 Отправлено: 06.06.12 16:34. Заголовок: и так, следующую зим..

и так, следующую зиму посвящаем прокачке стопы и голени! (кстати видел на улице в Питере людей на таких штуках прыгающих - причем ампутации не требовалось
просто прикрепляются к голеностопу типа ходулей но упругих)

 Отправлено: 06.06.12 16:41. Заголовок: а вот интересный био..

а вот интересный биомеханический опыт - встаем прямой спиной к стенке вплотную, прижат затылок, спина, поясница, попа, нога прямая в колене, пятка тоже прижата к стене.
Поднимаем одну ногу как при беге - а второй пытаемся толкнутся вперед! И мне толкнуться фактически нечем! Вот что надо тренировать!
Как толкаться вперед если нечем (ну почти нечем) слабенько так... а ведь надо прилично! чтобы вперед продвигаться!
Попробуй - получиться толкнуться ЗПБ?

 Отправлено: 06.06.12 17:25. Заголовок: домово пишет: а вот..

домово пишет:

цитата:

а вот интересный биомеханический опыт - встаем прямой спиной к стенке вплотную, прижат затылок, спина, поясница, попа, нога прямая в колене, пятка тоже прижата к стене. Поднимаем одну ногу как при беге - а второй пытаемся толкнутся вперед! И мне толкнуться фактически нечем! Вот что надо тренировать! Как толкаться вперед если нечем (ну почти нечем) слабенько так... а ведь надо прилично! чтобы вперед продвигаться! Попробуй - получиться толкнуться ЗПБ?

Если быть прижатым к стенке, да еще с прямой ногой, то толкнуться и впрямь нечем. Думаю, так не толкнется ни Хайле, ни Усейн!))) Надо наклониться и немного согнуть ногу! И тогда все получится!)))

 Отправлено: 06.06.12 18:50. Заголовок: домово пишет: а вот..

домово пишет:

цитата:

а вот интересный биомеханический опыт - встаем прямой спиной к стенке вплотную, прижат затылок, спина, поясница, попа, нога прямая в колене, пятка тоже прижата к стене. Поднимаем одну ногу как при беге - а второй пытаемся толкнутся вперед! И мне толкнуться фактически нечем! Вот что надо тренировать! Как толкаться вперед если нечем (ну почти нечем) слабенько так... а ведь надо прилично! чтобы вперед продвигаться! Попробуй - получиться толкнуться ЗПБ?

А это с точки зрения физики вообще возможно? Если все суставы прямые и без жульничества, как tauker предложил

 Отправлено: 06.06.12 19:02. Заголовок: возможно! ведь мышцы..

сначала мне показалось что возможно! ведь мышцы ЗПБ расположены и прикрепляются достаточно хитрым способом к тазу и бедру
и мертвой точки из-за этого ни при каком угле в тазобедреном суставе не образуется.
Подтверждение тому - упражнение рыбка, также можно ногу отвести назад если не упираться в землю а скользить по ней,
также вполне возможно идти с прямой спиной!
tauker но по классике бега оснака должна быть прямой без наклона!

Ну допустим и впрямь из такого положения оттолкнутся вперед невозможно - тогда получается при беге
мы должны либо зачерпывать ногой впереди и подтаскивать тело либо падать вперед - наклоняться и потом
доталкиваться под углом! Но ведь по классике говорят надо толкаться ПОД СОБОЙ что НЕВОЗМОЖНО биомеханически!

 Отправлено: 06.06.12 19:27. Заголовок: домово пишет: Но ве..

домово пишет:

цитата:

Но ведь по классике говорят надо толкаться ПОД СОБОЙ что НЕВОЗМОЖНО биомеханически!

Дима, вечно ты все доведешь до абсурда!))) Что "по классике" говорят, что толкаться надо с ногой "прямой в колене" и вообще без наклона вперед? )))

 Отправлено: 06.06.12 20:02. Заголовок: домово пишет: Подни..

домово пишет:

цитата:

Поднимаем одну ногу как при беге - а второй пытаемся толкнутся вперед! И мне толкнуться фактически нечем!

Какое отношение эти выкрутасы имеют к биомеханике бега? fa пишет:

цитата:

А это с точки зрения физики вообще возможно?

 Отправлено: 06.06.12 22:46. Заголовок: прямое! из графиков ..

прямое! из графиков кое-что видно и потому вопрос про толчок вперед но под собой и возник... и люди на графиках весьма не слабые (исключая меня )

 Отправлено: 07.06.12 17:20. Заголовок: Не было времени еще ..

Не было времени еще разобраться, но над темой думал с момента появления.
Я правильно понял, что датчик записывает вертикальное и горизонтальное ускорение a ЦТ (как ф-ию времени t) во время бега?
(неудобно писать, разбиваю текст, рисунок в старт.сообщении разнес страницу форума по горизонтали.)

Если мы имеем a(t) то можно следущее:

(1) восстановить траекторию ЦТ тяжести, и даже сделать анимацию - движущаяся точка над уровнем земли
(я могу это сделать если мне пришлют сырые данные, в виде таблицы, по которым был построен рисунок )

(2) Несколько траекторий можно будет поместить вместе на одно поле.
Из сравнения траекторий бегунов разного класса вывести\экстраполировать\обосновать идеальную траекторию

(3) оценить экономичность бега из отношения полезной (П) работы к работе торможения (Т)
Если я правильно понял, П и Т - это площади "+"/"-", см. рисунок в начале темы

Из чтения англ.яз. литературы следует что общепринятой кинематич.модели бега нет.
Поэтому пока можно упражняться любителям нашего уровня.
Почему такая работа не была сделана раньше?
Не было дешевых точных доступных инерционных датчиков.
Исследования велись, но на дорогостоящей платформе,
т.е. в искуственных условиях и с очень малым числом бегунов.
Если прибор домово работает точно, и к нему подогнать физ.-мат. теорию
(в ней ничего сложного, уровень класс.механики),
то получаем дешевый прибор для прямого измерения еще одного параметра
во время бега - экономичности (см.п.(3) выше) в дополнение к скорости и каденсу.

 Отправлено: 07.06.12 18:27. Заголовок: А было бы здорово, ..

А было бы здорово, прикрепил к себе датчик и на тех же часах, что меряют темп, скорость, пульс ещё одно значение - эффективность бега, пробуешь менять технику и темп, до тех пор пока достигаешь наибольшего кпд . В дополнение визуально видишь, когда нагрузка от торможения меньше всего, а значит и травмо-опасность низкая.

 Отправлено: 07.06.12 18:48. Заголовок: вот статья http://..

вот статья

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022519311004851

(можно скачать отсюда тем кто не имеет доступа к подписке журнала). Рис.5 из этой статьи (я добавил красное для пояснения)



Похоже что датчик работает верно - кривые в начале темы качественно совпадает с тем что меряли другие (серые линии на рисунке).
домово, респект!

А вот ещё интересное, нашел по ходу, перекликается с кривыми Домово:
Сравнение бега босиком (bare) и в обуви (shod), вертикальная реакция опоры (синие кривые у Домово)
Это другая статья (Journal of Biomechanics 33 (2000) 269-278) здесь рис.3 из неё

 Отправлено: 07.06.12 19:26. Заголовок: NektoSK ци бег или п..

NektoSK ци бег или позе бег или бег мягко накатывая на носочках даст наименьшие колебания но быстро и долго так бежать мне кажется проблематично
особено в части быстроты.

 Отправлено: 07.06.12 19:57. Заголовок: Я тем временем почи..

Я тем временем почитал как предлагается использовать инерционный датчик в смартфонах. Пока основная идея - записывать и распознавать вид физической активности: состояние покоя, быстрая/медленная ходьбп, подъем\спуск по лестнице. На выходе получается картина как в течение дня передвигался владелец смартфона. Теперь я понимаю откуда взялась оценка (читал недавно) что современный человек в день проходит пешком 100-200 метров. От дома до гаража, от парковки до офиса. И назад.

 Отправлено: 07.06.12 20:19. Заголовок: NektoSK пишет: А бы..

NektoSK пишет:

цитата:

А было бы здорово, прикрепил к себе датчик и на тех же часах, что меряют темп, скорость, пульс ещё одно значение - эффективность бега, пробуешь менять технику и темп, до тех пор пока достигаешь наибольшего кпд . В дополнение визуально видишь, когда нагрузка от торможения меньше всего, а значит и травмо-опасность низкая.

Теперь еще и караул подключился, так что теперь с домово они так и сделают!

 Отправлено: 07.06.12 20:28. Заголовок: Ты вроде в Питер соб..

Ты вроде в Питер собрался - если будет время можем состыковаться на каком-нибудь уютном стадиончике,
разомнешься? пробежишься, может проведешь мастер-класс по скоростно-прыжко-силовой подготовке и заодно можно и измериться!
Вот в районе Автово-Ленинский есть неплохие места (м-м-м погода она конечно переменчивая...)

 Отправлено: 07.06.12 20:36. Заголовок: домово пишет: Ты вр..

домово пишет:

цитата:

Ты вроде в Питер собрался - если будет время можем состыковаться на каком-нибудь уютном стадиончике, разомнешься? пробежишься, может проведешь мастер-класс по скоростно-прыжко-силовой подготовке и заодно можно и измериться! Вот в районе Автово-Ленинский есть неплохие места (м-м-м погода она конечно переменчивая...)

Скажите, а сие доступно только избранным? Или рядовому марафонцу тоже можно?

 Отправлено: 07.06.12 21:00. Заголовок: Запросто доступно! П..

Запросто доступно! Пишите в личное сообщение! (это кнопка Л.C. под моим постом)

 Отправлено: 07.06.12 21:22. Заголовок: karaul пишет: Из сра..

karaul пишет:

цитата:

Из сравнения траекторий бегунов разного класса вывести\экстраполировать\обосновать идеальную траекторию

Могу сразу сказать (и говорил), что идеальной траекторией будет такая траектория, при которой ЦТ будет двигаться без вертикальных и горизонтальных колебаний и без ускорений и торможений (с постоянной скоростью)! То еcть это будет прямая линия! Это в идеале, который на практике не достижим! Реально будет такая картина: чем выше квалификация марафонца - тем меньше будут колебания его ЦТ и скорости. Чтобы легче было этого добиться хорошо бы иметь не большой рост/вес и очень высокий темп шагов. Чем чаще шаг, тем более равномерно происходит движение...

 Отправлено: 07.06.12 21:28. Заголовок: в конечном итоге пол..

согласен, в конечном итоге получится массивный колобок

в тоже время некоторые недочеты или особенности в технике все же хорошо видно

 Отправлено: 07.06.12 21:31. Заголовок: Получится горяче Вам..

Получится горячо Вами "любимый" кениец ростом 158 и весом 44 кг с темпом шагов 96-98.

 Отправлено: 07.06.12 21:44. Заголовок: Runner61 пишет: Пол..

Runner61 пишет:

цитата:

Получится горячо Вами "любимый" кениец ростом 158 и весом 44 кг с темпом шагов 96-98.

в жёстских Адидас Адиоз или в узких тонкоподошвенных Найк..

 Отправлено: 07.06.12 22:01. Заголовок: правильно! потому ко..

правильно! потому коммунисты придумали разрядную сетку! может и нам такую придумать только в биомеханическом смысле?

 Отправлено: 07.06.12 22:41. Заголовок: visor пишет: Скажит..

visor пишет:

цитата:

Скажите, а сие доступно только избранным? Или рядовому марафонцу тоже можно?

В России понедельник вроде выходной? Можно будет совместную тренировку организовать. От Азата тоже есть предварительное согласие!)))
Правда, я буду свободен только во второй половине дня, а с утра занят.

 Отправлено: 07.06.12 22:43. Заголовок: :sm36: ..

 Отправлено: 08.06.12 06:05. Заголовок: потому коммунисты пр..

цитата:

потому коммунисты придумали разрядную сетку!

Поэтому и в армии за рост удвоенную пайку давали. ;-) Кстати и для подбора кроссовок было бы замечательно, у каждого своя " ломанная" техника бега.
А тут сразу видно, эффективность отталкивания, фаза полёта, торможение. Померил несколько моделей, выбрал где лучший график, а потом на тренировках
выглаживаешь остальные недочёты. Да если это толкнуть, то хороший бизнес проект можно соорудить. Главное успеть запатентовать, karaul домово Вам бы
скооперироваться и довести это до ума.

 Отправлено: 08.06.12 12:10. Заголовок: Runner61 пишет: иде..

Runner61 пишет:

цитата:

идеальной траекторией будет такая траектория, при которой ЦТ будет двигаться без вертикальных и горизонтальных колебаний

Как обойтись без вертикальных колебаний?
Если есть фаза полёта, то в её течении ЦТ будет падать с ускорением 9,81 м/с₂
Поэтому в момент отрыва должна быть составляющая скорости вверх. Иначе через несколько шагов ЦТ окажется на асфальте/дорожке.

 Отправлено: 08.06.12 22:43. Заголовок: закладка форум iPho..

закладка

форум iPhone SDK Development, Using accelerometer to measure distance здесь. много мусора в обсуждении, но есть упоминание двух программ

GMeter
Dynolicious

gMeter is an app that turns the iPhone, iPad, and iPod Touch into a vehicle performance computer. By using the onboard accelerometer in these devices, gMeter can measure forward and lateral g forces and use this data to compute acceleration, velocity, distance traveled, and engine power.

короче, по русски: gmeter делает в машине приблизительно то же самое что и прибор домово на поясе у бегуна

в руководстве к gmeter полезным является описание калибровки прибора (состояние покоя, ориентация)

такие же правила калибровки должны выполняться при измерении\последующем анализе сил действующих на ЦТ бегуна посредством айфона

 Отправлено: 08.06.12 23:05. Заголовок: нот всего 7 и вся му..

нот всего 7 и вся музыка уже написана до нас

смешная строка из инструкции

цитата:

gMeter should not be used on public roads if such use violates traffic laws or causes a hazard to others

 Отправлено: 08.06.12 23:18. Заголовок: karaul интересно а п..

karaul интересно а почему не смоделировали до сих пор (или все же смоделировали?) скелет связки мышцы и не смоделиовали на такой модели бег?

 Отправлено: 08.06.12 23:21. Заголовок: Мировой Дух - логиче..

Мировой Дух - логический первопринцип из которого правилами логики выводится Вселенная - вообще один одинешенек. А Вселенная (и познание) бесконечно

PS: калибровка важна для выбора оси движения (вперед). О чем не пишет авторы этих программ, но о чём легко догадаться - калибровку можно осуществить апостериори. То есть прибор можно закрепить как угодно. если потом над данными поработать напильником.

Другое, важное, время калибровки: как минимум 3 секунды, то есть, не менее 100-300 точек в логе в состоянии покоя.

 Отправлено: 08.06.12 23:26. Заголовок: домово пишет: скел..

домово пишет:

цитата:

скелет связки мышцы и не смоделиовали на такой модели бег?

слишком много деталей (мышц и костей) и слишком много параметров. Даже движение машины через движение шестеренок ещё не умеют моделировать. Только отдельные узлы, а все вместе нет.

Более того. Что проще чем слив воды в раковине или рябь на поверхности воды. Но даже это еще не сделали толком. Могут посчитать только интегральные хар-ки, а локальные нет

 Отправлено: 09.06.12 09:26. Заголовок: и самое сложное - по..

и самое сложное - поместить датчик в ЦТ! :)

 Отправлено: 09.06.12 10:06. Заголовок: вчера бегал 15 км с ..

вчера бегал 15 км с совершенно отличной от обычной техникой бега.
лыжное волочение ног за телом трансформировалось в конце концов в очень частое семенение сучение
ножками впереди тела.
а все из-за постреливаний в ЗПБ левой ноги.
пришел к выводу, что повышенная частота с укороченным шагом никак не влияют на уставаемость мышц
в сравнении с длинным шагом на пониженной частоте.
все один хрен. в определнных пределах.

 Отправлено: 09.06.12 14:27. Заголовок: закладка iPhone 4 ..

закладка

iPhone 4 Gyroscope Teardown

http://www.ifixit.com/Teardown/iPhone-4-Gyroscope-Teardown/3156/1#.T9MyAbBbyOM

The iPhone 4 utilizes a microscopic, electronic version of a vibrational gyroscope, called a MEMS gyroscope.

MEMS gyroscope found inside the iPhone 4 is nearly identical to an off-the-shelf STMicroelectronics L3G4200D gyroscope.

*****

iPhone Tutorial - Reading the Accelerometer

http://www.switchonthecode.com/tutorials/iphone-tutorial-reading-the-accelerometer

****
AccelerometerGraph sample application graphs the motion of the device. It demonstrates how to use the UIAccelerometer class and how to use Quartz2D and Core Animation to provide a high performance graph view. It also demonstrates a low-pass filter that you can use to isolate the effects of gravity, and a high-pass filter that you can use to remove the effects of gravity.

 Отправлено: 09.06.12 15:12. Заголовок: Kovi пишет: и самое..

Kovi пишет:

цитата:

и самое сложное - поместить датчик в ЦТ! :)

домово - инженер, караул-физик, от них тут мало толку.
Тут нужна помощь Азата, он у нас хирург!

 Отправлено: 09.06.12 18:51. Заголовок: Chapay пишет: Как об..

Chapay пишет:

цитата:

Как обойтись без вертикальных колебаний? Если есть фаза полёта, то в её течении ЦТ будет падать с ускорением 9,81 м/с2 Поэтому в момент отрыва должна быть составляющая скорости вверх. Иначе через несколько шагов ЦТ окажется на асфальте/дорожке.

Обойтись без вертикальных колебаний не получится, а вот свести их к минимуму - к этому надо стремиться. Достигается это за счет высокого темпа шагов. Чем шаг длиннее, тем выше надо толкаться (подпрыгивать) и тем сильнее залипание (торможение) в момент приземления. То есть чем меньше вес, чаще шаг и сильнее стопа - тем эффективнее в биомеханическом плане может быть марафонец при соблюдении всех прочих ньюансов техники!

 Отправлено: 09.06.12 19:24. Заголовок: но графики говорят о..

но графики говорят об обратном - спортсмены высокого уровня высоко прыгают, разница в ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ импульсах.
И разница в собранности сконцентрированости движений. А миф о необходимости ниже подпрыгивать канул в лету.

(имеется ввиду диапазон от физкультурника до МС, 800-30,000м, кенийца пока "запрячь" не удалось)

 Отправлено: 09.06.12 23:51. Заголовок: tauker пишет: Тут н..

tauker пишет:

цитата:

Тут нужна помощь Азата, он у нас хирург!

Подождите звать хирурга, сначала сообразите куда зашивать. Думаете руки-ноги ничего не весят? И бегун вовсе не похож на бревно.

Runner61
Насчёт высокой частоты шагов - аргумент тот же. У ног есть своя немалая инерция. Период маятника, как известно, не зависит от амплитуды. Если они болтаются подобно маятнику, то на их ускорение-торможение ничего не расходуется. Увеличивая частоту сверх свободной бегун будет затрачивать на это доп. энергию (торможение-ускорение).
Отсюда следует, что, чем выше скорость, тем длиннее должен быть шаг.
(Понятно, что всё это грубо, но, тем не менее, это так.)

Про колебания ЦТ вопрос интересный. Какая часть энергии при приземлении рассеивается неупруго? Трудно сказать. Какая-то часть, конечно, теряется.
Получается, надо искать баланс между этими потерями и потерями от увеличения частоты шага (увеличивая чаcтоту, уменьшаем фазу полёта).
В-принципе, на пробегах так и бывает. Бежишь "высоко" стопы-икры устали, забились, начинаешь частить, живот начинает протестовать.