Определения центра тяжести тела биомеханика пример. Определение положения общего центра тяжести тела. определение положения центра масс сегмента

Определения центра тяжести тела биомеханика пример. Определение положения общего центра тяжести тела. определение положения центра масс сегмента

01.11.2019

Умение оставаться в равновесии не прилагая к этому усилий очень важно для эффективной медитации, занятий йогой, цигун и так же для танцев живота. Это первое требование, скоторым, сталкиваются новички в этих видах занятий и одна из причин, по которым трудно сделать первые шаги без инструктора. Вопрос подсказывающий о том что человек своего центра тяжести не знает может выглядеть несколько по разному. В цигун, например, человек спросит как быть расслабленным и при этом выполнять движения стоя, начинающая танцовщица восточных танцев не будет понимать как разделить и координировать движения нижних и верхних частей туловища, а так же в обеих случаях люди будут перенапрягаться и часто терять устойчивость. Движения их будут неуверенными, неуклюжими.

По этому, важно понять как найти свой центр тяжести самому, это требует как мыслительной работы, так и сноровки, но со временем навык переходит на инстинктивный уровень.

Что нужно сделать чтобы не напрягать мышцы и при этом не пользоваться внешними опорами. Ответ очевиден, нужно перенести опору внутрь. Точнее опереться на условную внутреннюю ось. Где эта ось проходит? Понятие центра тяжести условное, но тем не менее применяется в физике. Там ее принято определять как точку приложения равнодействующей сил тяжести. Равнодействующая сила тяжести это совокупность всех сил тяжести с учетом направления их действия.

Сложновато пока? Запаситесь терпением.

То есть, мы ведь ищем точку в своем теле которая позволит нам не падать, не борясь при этом сознательно с земным притяжением. Это значит, что сила тяжести земли должна быть направленна так, чтобы она сходилась с остальными действующими силами где-то в центре нашего тела.

Такое направление сил создает условную ось в самом центре нашего тела, вертикальную поверхности это и есть вертикаль центра тяжести. Та часть тела которой мы упираемся в землю является нашей площадью опоры (мы упираемся в землю ступнями) В месте где эта вертикаль упирается в поверхность на которой мы стоим, то есть упираемся в землю, это точка центра тяжести внутри площади опоры. Если вертикаль сместиться из этого места, мы равновесие потеряем и упадем. Чем больше сама площадь опоры, тем нам легче оставаться близко к ее центру, и потому мы все инстинктивно будем делать широкий шаг стоя на не устойчивой поверхности. То есть площадь опоры это не только сами ступни, но еще и пространство между ними.

Еще важно знать что ширина площади опоры влияет сильнее чем длина. В случае человека, это значит что у нас больше шансов упасть на бок чем назад и уж тем более вперед. По этому при беге нам тяжелее удерживать равновесие, то же самое можно сказать о каблуках. А вот в широкой устойчивой обуви, устоять наоборот легче, даже легче чем совсем уж босяком. Однако упомянутые в начале виды активности предполагают очень мягкую, легкую обувь или ее полное отсутствие. По этому, помогать себе обувью мы не сможем.

Значит, очень важно найти центральную точку вертикальной линии на своей ступне. Обычно она располагается не в центре ступни, как некоторые автоматически предполагают, а ближе к пятке, где то на пол пути от центра ступни, к пятке.
Но это еще не все.

Кроме вертикальной линии центра тяжести есть еще горизонтальная, а так же отдельная для конечностей.
Горизонтальная линия у женщин и мужчин проходит немного по разному.

Впереди у женщин она проходит ниже, а у мужчин выше. У мужчин она проходит где-то на 4-5 пальцев ниже пупка, а у женщин на 10, примерно. Сзади женская линия проходит почти укопчика, а мужская выше него примерно на пять пальцев. Кроме того, для устойчивости в момент медитации важно обратить внимание на отвесную линию центра тяжести колена. Онарасположена немного выше кости (голени), но на два или три пальца ниже хряща.

Во время медитаций, как и во время танца живота, расставлять широко ступни не очень хорошо, максимальная ширина, обычно соответствует ширине плеч.

По этому, нужно немного помочь себе коленями попытавшись выстроить вертикальную ось как можно прямее. Станьте перед зеркалом, найдите на себе все описанные точки. Ногипоставьте на ширине плеч. Расслабьте мышцы ног и тела. Затем, выпрямите спину, не напрягая тело, расслабьте ноги немного согнув колени. Представьте себе три вертикальных линии, каждая из которых проходит в соответствующей точке в задней части туловища, в передней его части и в районе колен. Попытайтесь расположить точки так, чтобы передняя ось туловища была примерно на полпути меж задней и коленной осью. При этом колени не следует загибать так, чтобы они заходили за носок, они должны быть лишь немного согнуты и хорошо расслаблены. Желательно над центром тяжести внутри площади опоры, который мы нашли на ступне. Руки при этом можно свободно расположить по богам либо положить ладони на бедра.

Как вы будете знать, что нашли свой центр тяжести?


Вы будете ощущать легкое покачивание, но при этом точно будете знать, что не упадете.

Геометрия масс тела

БИОМЕХАНИКА ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ

Лекция 5

Тема 1.4. Биодинамика движений человека. Геометрия масс тела чело­века: массы и моменты инерции звеньев тела человека, общий и частный центр масс тела и его звеньев, центр объема и центр поверхности тела.

Силы в движениях человека. Силы внешние как меры действия внешних тел, среды и опоры на тело человека. Силы инерции внешних тел, силы упругой деформации, силы тяжести и веса, силы реакции опоры. Роль сил в движениях человека. Силы внутренние как мера взаимодействия частей тела и тканей тела человека.

Силы в пассивных элементах двигательного аппарата человека. Силы внутрибрюшного давления. Экспериментальные и аналитические способы оп­ределения внутренних сил.

Фракции полной механической энергии. Теорема Кенига. Работа пере­мещения: внутренняя и внешняя работа, вертикальная и продольная работа. Экономия механической энергии: обмен энергии, переход энергии от звена к звену, использование потенциальной энергии упругой деформации мышц и су­хожилий.

Методы измерения работы и энергии при движениях человека.

Геометрия масс тела (распределение масс тела) характеризуется такими показателями, как вес (масса) отдельных звеньев тела, поло­жение центров масс отдельных звеньев и всего тела, моменты инерции и др.

Вес отдельных звеньев тела зависит от веса тела в целом. Приближенные величины относительного веса звеньев тела (в про­центах к весу всего тела) приведены на рис. 23 (числа справа от фигуры человека)". Эти данные пригодны лишь в качестве грубого первоначального ориентира:

относительный вес отдельных звеньев тела не­постоянен. Например, если человек, весивший(60 кг, затем, поправив­шись, стал весить 90)кг, то это не означает, что все звенья его тела, в частности стопы, кисти, голова, стали тоже в 1,5 раза тяжелее. Более точно можно определить вес отдельных звеньев тела, использовав уравнения регрессии, приведенные в табл. 2

Центр масс твердого тела является вполне определенной фикси­рованной точкой, не изменяющей своего положения относительно тела. Центр масс системы тел может менять свое положение, если изменяются расстояния между точками этой системы.

В биомеханике различают центры масс отдельных звеньев тела (например, голени или предплечья) и центр масс всего тела.

У человека, стоящего в основной стойке, горизонтальная плоскость, проходящая через ОЦМ, находится примерно на уровне второго крестцового позвонка. В положении лежа ОЦМ смещается в сторону головы примерно на 1%; у женщин он расположен в среднем на 1-2% ниже, чем у мужчин; у детей-дошкольников он существенно выше, чем у взрослых (например, у годовалых детей в среднем на 15%).



При изменении позы ОЦМ тела, естественно, смещается и в некоторых случаях, в частности при наклонах, вперед и назад, может находиться вне тела человека - рис. 24.

Чтобы определить положение ОЦМ тела, используют либо экс­периментальные, либо расчетные методы. Одним из наиболее про­стых экспериментальных методов является взвешивание человека в избранной позе на специальной платформе, имеющей три точки опоры. Одна из них покоится на неподвижном основании, а две другие - на весах (рис. 25). Показания весов (без человека) Fa, и F b , указывают величину давления на весы самой платформы. Взвесив человека, определяют показания весов F Az и F В] . Рассматривая по очереди линии АС и ВС как оси вращения, можно написать уравнения моментов для системы, находящейся в равновесии. Отсюда:

Гораздо чаще, чем экспериментальные, используют расчетные методы. Чтобы определить расчетным путем координаты ЦМ тела в любой позе, надо знать: 1) положение отдельных звеньев тела, 2) вес отдельных звеньев тела и 3) положение ЦМ отдельных звеньев тела.

Положение отдельных звеньев тела определяют по кинограммам, фотографиям или каким-либо другим способом (например, с экрана видеомагнитофона); вес - по уравнениям, приведенным в табл. 2. Что касается ЦМ отдельных звеньев, то считают, что они расположены на продольных осях, соединяющих центры суставов. На рис. 23 слева обозначены расстояния между осями суставов (табл. 3) и центрами



масс звеньев. Для определения положения ЦМ тела расчетным путем чаще всего используют теорему Вариньона: сумма моментов сил относительно оси равна моменту равнодействующей силы относи­тельно этой оси.

В настоящее время разработаны методы автоматического расчета положения ЦМ тела отдельных звеньев: ЭВМ сама рисует контурные изображения спортсмена (ЭВМ-палочковые диаграммы), обозначая на них положения ЦМ (рис. 26).

В процессе познания телесно-двигательного упражнения, двигательных действий, составляющих его содержательную сущность, пользуются понятиями «общий цент масс» и «общий центр тяжести» тела человека.

Как известно, под массой (м) понимается количество, объем вещества, составляющего, образующего тот или иной предмет, а также само вещество, материя, из которого состоит предмет. Применительно к телу человека, масса - это количество вещества (в килограммах), содержащегося в его теле или отдельном звене. Масса представляет собой одну из основных физических характеристик материи, является мерой ее инерционных и гравитационных свойств.

Масса - количественная мера инертности тела по отношению к действующей на него силе. Чем больше масса, тем инертнее тело и тем труднее вывести его из состояния покоя или изменить его движение. При вращении инертность тела зависит не только от массы, но и от того, как она распределена относительно оси вращения, то есть от того, в каком положении находятся звенья тела относительно оси.

Центр масс - это точка, где пересекаются линии действия всех сил, приводящих тело к поступательному движению и не вызывающих его вращения. Центр масс твердого тела, за которое можно условно принять каждое звено тела человека или тело в целом, является определенной фиксированной точкой, не изменяющей своего положения относительно звена (тела), то есть, каждое звено имеет свой центр масс с определенным местоположением (рис. 12).

Общий центр масс тела человека трактуется так же, как и центр масс любого звена, но относительно совокупности масс всех звеньев тела. Если при изменении местонахождения любого звена положение его центра масс не меняется, то при изменении позы тела человека общий центр масс может менять свое местоположение и выходить за пределы тела, что имеет место, например, при сгибании или прогибе (рис.13). При анализе техники упражнения движение общего центра масс олицетворяет движение всего тела, и его перемещение рассматривается как движение материальной точки.

Геометрия масс является одной из характерных сторон биомеханической системы тела человека. Под нею понимается схема локализации масс в теле, то есть схема распределения масс по его частям и звеньям. Примерные расположения центров масс частей и звеньев тела, выраженные в процентном соотношении, их расстояния от проксимальных и дистальных точек, как и относительные веса частей и звеньев, даны на рис. 12.

Распределение массы тела между его частями и звеньями, положения их центров масс, моменты инерции частей и звеньев - всё отмеченное определяет сущность геометрии масс тела спортсмена. Поскольку выполнение упражнений связано с решением спортсменом задач по управлению двигательными действиями, то знание учеником и тренером особенностей распределения масс, а также влияние производных от массы биомеханических характеристик на качество выполнения упражнения, несомненно, важно для создания верных представлений о технике упражнения.

Массы частей и звеньев тела распределяются в относительном исчислении примерно следующим образом от массы тела: голова - 7%; туловище - 43%; плечо - 3%; предплечье - 2%; кисть - 1%; бедро - 12%; голень - 5%; стона - 2%. Знание относительных значений масс частей и звеньев тела может быть применено для решения ряда технических и практических задач. К первым можно отнести

Рис. 12.


Рис. 13.

аналитические расчеты биодинамических характеристик движений с последующим анализом двигательных действий. Знание соотношений масс частей и звеньев тела позволяет решать логические смысловые задачи, связанные, например, с изучением вклада различных частей или звеньев тела в энергетическое обеспечение двигательных действий п в целом - выполнение упражнения.

Важную роль в методическом аспекте играет знание местоположения центров масс звеньев тела и его частей. Для каждого спортсмена положение центров масс звеньев индивидуально и зависит от антропометрических особенностей. Напомним, что под антропометрией понимается совокупность приемов антропологического исследования, состоящего в измерении человеческого тела, его частей и звеньев. Знание длин звеньев и частей тела спортсмена позволяет определить анатомическое местоположение центра масс конкретной части или звена по специальной таблице усредненных соотношений, полученных В.Брауне и О. Фишером (табл. 2).

Таблица 2

Центры масс частей и звеньев тела

Часть тела

Положение центра.часе (от проксимального конца)

0,44 длины звена

0,42 длины звена

0,47 длины звена

Предплечье

0,42 длины звена

Туловище

0,44 расстояния от поперечной оси плечевых суставов до оси тазобедренных (измеряют от головы)

Расположен в области турецкого седла клиновидной кости (проекция спереди на поверхность головы - между бровями, сбоку - на 3,0 3,5 см выше наружного слухового прохода)

В области головки третьей пястной кости

На прямой, соединяющей пяточный бугор пяточной кости с концом второго пальца на расстоянии 0,44 от первой точки

Если известны массы и моменты инерции частей и звеньев тела, а также расположение центров масс, то представляется возможным решение ряда важных практико-биомеханических задач. Прежде всего, можно определить количество движения, которое равно произведению массы тела на его линейную скорость (mv); вычислить кинетический момент, как произведение момента инерции на угловую скорость (/со), при этом надо учитывать то обстоятельство, что величины момента инерции относительно разных осей различны; определить степень управляемости скоростью всего тела или отдельной его части и звена; установить степень устойчивости тела.

При изучении вращательных движений, следует иметь в виду то обстоятельство, что инертность тела спортсмена зависит не только от массы, но и от позы, которую он принимает или изменяет. К примеру, фигуристка, вращаясь на одной ноге, совершает до 10 оборотов (туров) в секунду, при этом ее руки и «неопорная» нога максимально приближены к продольной оси. Далее, отводя руки в стороны, фигуристка активно замедляет вращение и затем прекращает его. Это связано с тем, что тело становится инертнее, поскольку масса рук удаляется от оси вращения, то есть увеличивается радиус инерции, а следовательно, и момент инерции. Этот пример иллюстрирует тот факт, что если материальные точки, звенья или части тела дальше отстоят от оси вращения, то момент инерции тела увеличивается.

Знание положений центров масс позволяет, например, верно располагать (закреплять) дозированные отягощения в виде манжет с карманами по форме патронташа на звеньях и частях тела в процессе применения методов сопряженного воздействия. Это одновременно направлено на совершенствование техники определенного упражнения и развитие физических качеств, обусловливающих ее эффективность.

Геометрия масс, антропометрия, конституция тела спортсмена в своей совокупности играют ведущую роль в овладении техникой упражнений, в прогресси- ровании спортсмена. Отмеченные базовые «категории» тела человека оказывают интегральное влияние на динамические и, в частности, инерционные характеристики двигательных действий, на целенаправленный подбор подготовительных и подводящих упражнений, средств направленной физической подготовки.

Известно, что в ноле гравитации, то есть в поле земного притяжения, в случае, когда действует сила тяжести, центр масс совпадает с центром тяжести. Что тогда есть тяжесть? Это проявление взаимного тяготения тел, свойство тела притягиваться к земле. Понятия «тяжесть» и «центр тяжести» часто правомерно отождествляют. При этом центр тяжести - это точка, к которой приложена равнодействующая сила тяжести всех звеньев тела.

Общий центр тяжести есть точка, к которой приложена сила тяжести всего тела. Такая геометрическая точка совпадает с общим центром масс тела и находится в месте пересечения осей, относительно которых сумма моментов сил тяжести всех частей и звеньев тела равна нулю.

Для анализа спортивной техники важно представление о местоположении общего центра тяжести в любой, интересующий нас, момент времени. Знание его расположения позволяет получить траекторию движения О ЦТ, а с этим и основные значения кинематических характеристик двигательных действий, без чего трудно осуществлять их точное познание.

Для специалиста важно представлять местоположение ОЦТ в состоянии покоя. Так, у взрослых мужчин ОЦТ в среднем располагается на 15 мм позади от передненижнего края пятого поясничного позвонка. У женщин ОЦТ, опять же в среднем, располагается на 55 мм спереди от передненижнего края первого крестцового позвонка (рис. 14). Во фронтальной плоскости ОЦТ у мужчин незначительно, примерно на 2,6 мм смещен вправо, у женщин - на 1,3 мм. При этом на правую ногу постоянно приходится несколько большая нагрузка, чем на левую. Важно помнить, что для сохранения равновесия проекция его центра тяжести не должна выходить за пределы площади опоры. Высота расположения ОЦТ зависит от пола человека, возраста, телосложения и др. У мужчин ОЦТ расположен несколько выше, чем у женщин. У детей раннего возраста ОЦТ тела находится выше относительно последующих возрастных периодов, чем объясняется, помимо прочих факторов, неустойчивость ребенка в вертикальном положении.


Рис. 14.

А - различие в положении центра тяжести у мужчины и женщины; Б - вертикаль центра тяжести;

В - площадь опоры при стоянии (по М.Ф. Иваницкому)

В процессе выполнения телесно-двигательных упражнений изменяется взаимное расположение частей и звеньев тела. При этом меняется и его устойчивость, что для спортивных двигательных действий чрезвычайно важно. Известно, что при большей устойчивости возможно выполнение упражнений с большей амплитудой без потери при этом равновесия. Существует биомеханическая закономерность, суть которой заключается в том, что чем ниже расположен ОЦТ тела и чем больше площадь опоры, тем больше устойчивость тела.

  • 47. Возрастные и половые особенности развития мускулатуры, влияние трудовой деятельности и занятий физической культурой и спортом на развитие мускулатуры.
  • 48. Образования вспомогательного аппарата мышц (фасции, фасциальные связки, фиброзные и костно-фиброзные каналы, синовиальные влагалища, слизистые сумки, сесамовидные кости, блоки) и их функции.
  • 49. Мышцы живота: топография, начало, прикрепление и функции.
  • 50. Мышцы вдоха. Мышцы выдоха.
  • 52. Мышцы шеи: топография, начало, прикрепление и функции.
  • 53. Мышцы, сгибающие позвоночник.
  • 54. Мышцы, разгибающие позвоночник.
  • 55. Мышцы передней поверхности предплечья: начало, прикрепление и функции.
  • 56. Мышцы задней поверхности предплечья: начало, прикрепление и функции.
  • 57. Мышцы, производящие движения пояса верхней конечности вперед и назад.
  • 58. Мышцы, производящие движения пояса верхней конечности вверх и вниз.
  • 59. Мышцы, сгибающие и разгибающие плечо.
  • 60. Мышцы, отводящие и приводящие плечо.
  • 61. Мышцы, супинирующие и пронирующие плечо.
  • 62. Мышцы, сгибающие (основные) и разгибающие предплечье.
  • 63. Мышцы, супинирующие и пронирующие предплечье.
  • 64. Мышцы, сгибающие и разгибающие кисть и пальцы.
  • 65. Мышцы, отводящие и приводящие кисть.
  • 66. Мышцы бедра: топография и функции.
  • 67. Мышцы, сгибающие и разгибающие бедро.
  • 68. Мышцы, отводящие и приводящие бедро.
  • 69. Мышцы, супинирующие и пронирующие бедро.
  • 70. Мышцы голени: топография и функции.
  • 71. Мышцы, сгибающие и разгибающие голень.
  • 72. Мышцы, супинирующие и пронирующие голень.
  • 73. Мышцы, сгибающие и разгибающие стопу.
  • 74. Мышцы, отводящие и приводящие стопу.
  • 75. Мышцы супинирующие и пронирующие стопу.
  • 76. Мышцы, удерживающие своды стопы.
  • 77. Общий центр тяжести тела: возрастные, половые и индивидуальные особенности его расположения.
  • 78. Виды равновесия: угол устойчивости, условия сохранения равновесия тела.
  • 79. Анатомическая характеристика антропометрического, спокойного и напряженного положения тела.
  • 80. Вис на выпрямленных руках: анатомическая характеристика, особенности механизма внешнего дыхания.
  • 81. Общая характеристика ходьбы.
  • 82. Анатомическая характеристика 1,2 и 3 фаз двойного шага.
  • 83. Анатомическая характеристика 4, 5 и 6 фаз двойного шага.
  • 84. Прыжок в длину с места: фазы, работа мышц.
  • 85. Анатомическая характеристика сальто назад.
  • 77. Общий центр тяжести тела: возрастные, половые и индивидуальные особенности его расположения.

    Общим центром тяжести (ОЦТ) человека называют точку приложения равнодействующих всех сил тяжести частей его тела. ОЦТ располагается на уровне I-V крестцовых позвонков и проецируется на переднюю поверхность тела выше лобкового симфиза. Положение ОЦТ по отношению к продольной оси тела и позвоночного столба зависит от возраста, пола, костей скелета, мышц и отложений жира. Кроме того, наблюдаются суточные колебания положения ОЦТ в связи с укорочением или удлинением позвоночного столба, которые возникают из-за неравномерных физических нагрузок днем и ночью. У пожилых и старых людей положение ОЦТ зависит также от осанки. У мужчин ОЦТ располагается на уровне III поясничного - V крестцового позвонков, у женщин - на 4-5 см ниже, чем у мужчин, и соответствует уровню от V поясничного до I копчикового позвонка. Это зависит, в частности, от большего, чем у мужчин, отложения подкожного жира в области таза и бедер. У новорожденных ОЦТ находится на уровне V-VI грудных позвонков, а затем постепенно (до 16-18 лет) опускается вниз и перемещается несколько кзади.

    Положение ОЦТ тела человека зависит также от типа телосложения. У лиц долихоморфного типа телосложения (у астеников) ОЦТ располагается относительно ниже, чем у лиц брахиморфного типа телосложения (у гиперстеников).

    В результате исследований было установлено, что ОЦТ тела человека находится обычно на уровне II крестцового позвонка. Отвесная линия центра тяжести проходит на 5 см позади поперечной оси тазобедренных суставов, примерно на 2,6 см кзади от линии, соединяющей большие вертелы, и на 3 см кпереди от поперечной оси голеностопных суставов. Центр тяжести головы располагается немного кпереди от поперечной оси атлантозатылочных суставов. Общий центр тяжести головы и туловища находится на уровне середины переднего края X грудного позвонка.

    Для сохранения устойчивого равновесия тела человека на плоскости необходимо, чтобы перпендикуляр, опущенный из его центра тяжести, падал на площадь, занимаемую обеими ступнями. Тело стоит тем прочнее, чем шире площадь опоры и чем ниже расположен центр тяжести. Для вертикального положения тела человека сохранение равновесия является главной задачей. Однако, напрягая соответствующие мышцы, человек может удержать тело в различных положениях (в известных пределах) даже тогда, когда проекция центра тяжести выведена за пределы площади опоры (сильный наклон туловища вперед, в стороны и т.д.). Вместе с тем стояние и передвижение тела человека нельзя считать устойчивыми. При относительно длинных ногах человек имеет сравнительно небольшую площадь опоры. Поскольку общий центр тяжести тела у человека расположен сравнительно высоко (на уровне II крестцового позвонка), а опорная площадь (площадь двух подошв и пространства между ними) незначительна, устойчивость тела очень невелика. В состоянии равновесия тело удерживается силой мышечных сокращений, что предотвращает его от падения. Части тела (голова, туловище, конечности) при этом занимают соответствующее каждой из них положение. Однако если будет нарушено соотношение частей тела (например, вытягивание рук вперед, сгибание позвоночника при стоянии и т.д.), то соответственно изменяются положение и равновесие других частей тела. Статические и динамические моменты действия мускулатуры находятся в прямой связи с положением центра тяжести тела. Поскольку центр тяжести всего тела располагается на уровне II крестцового позвонка позади поперечной линии, соединяющей центры тазобедренных суставов, стремлению туловища (вместе с тазом) опрокинуться назад противостоят сильно развитые мышцы и связки, укрепляющие тазобедренные суставы. Так обеспечивается равновесие всей верхней части тела, удерживающейся на ногах в вертикальном положении.

    Стремление тела упасть вперед при стоянии обусловлено прохождением вертикали центра тяжести впереди (на 3-4 см) от поперечной оси голеностопных суставов. Падению противостоят действия мышц задней поверхности голени. Если отвесная линия центра тяжести переместится еще дальше кпереди - к пальцам, то сокращением задних мышц голени пятка приподнимается, отрывается от плоскости опоры, отвесная линия центра тяжести перемещается вперед и опорой служат пальцы стопы.

    Центр тяжести - это точка, к которой может быть приложена равнодействующая сил тяжести всех частей тела, т. е. место, где как бы сосредоточен весь вес тела. По отношению к этой точке части тела автоматически располагаются так, чтобы тело сохраняло равновесие. Для художника нахождение центра тяжести приобретает наибольшее значение в стоячей позе, в особенности если модель стоит на одной ноге. На стоящей спокойно фигуре центр тяжести находится в области крестца несколько выше середины роста, но при наклонах он перемещается в направлении наклона (рис. 69).

    Площадь опоры для стоящего человека-это площадь, которая лежит между подошвами его ног с прибавлением тех участков площади, на которую они опираются. Равновесие тем устойчивее, чем шире площадь опоры, поэтому если хотят стоять устойчиво, широко расставляют ноги. Чем уже площадь опоры, тем менее устойчиво равновесие, например, у человека, стоящего на одной ноге, вся площадь опоры - это площадь, занимаемая подошвой этой ноги. У сидящей фигуры площадь опоры больше, а у лежащей - еще больше. Тело будет в равновесии, если вертикаль, опущенная из центра тяжести, падает на площадь опоры. Чем ближе к краю опорной площади падает эта вертикаль, тем менее устойчиво равновесие (поэтому у стоящего на одной ноге равновесие мало устойчиво, так как вертикаль эта падает близко к границе опорной площади и при колебаниях легко может выйти за ее границу).

    При наклонах фигуры вертикаль приближается к краю опорной площади, а при сильных наклонах выходит за ее черту, поэтому при сильных наклонах надо перемещать центр тяжести обратно, а для этого переносить часть туловища в противоположную сторону. Например, при наклонах вперед таз переносится назад (попробуйте наклониться вперед, став вплотную пятками к стене; это не удастся: туловище будет падать, так как таз нельзя перенести кзади). Если нести в одной руке тяжесть, например ведро с водой, то туловище надо отклонить в противоположную сторону, а если воды много, даже вытянуть свободную руку. Нельзя встать со стула, не наклонив туловище вперед. Таких примеров при явной потере равновесия множество. Но тело стремится к наиболее устойчивому спокойному положению даже тогда, когда равновесие явно не теряется. Человек инстинктивно стремится принять та-

    Рис. 69. Различное положение тела человека:

    / - неустойчивое положение (слева), устойчивое положение (справа); II - незначительное перенесение тяжести вперед, способствующее поступательному движению при ходьбе; III - значительное перемещение тяжести тела вперед - способствующее быстрому бегу; IV - равномерное распределение тяжести тела при подъеме и опускании на корточки; V - перенесение тяжести тела и груза вперед для подъема на лестницу; VI - если ступни нельзя поместить

    под сиденьем, необходимо при подъеме переместить часть тяжести тела вперед; VII - при перемещении ступней под сиденье можно подниматься плавно; VIII - стоя вплотную к стене, нагнуться нельзя - можно упасть; /X - необходимо отступить от стены, чтобы перенести часть тела назад, выгнув таз; X - использование потери равновесия при нанесении удара

    - в боксе, б - при рубке дров)

    кую позу, т. е. взаимно расположить части своей фигуры в пространстве по отношению к площади опоры так, чтобы поза была более устойчива (чтобы меньше всего была подвержена потере равновесия при наименьшей затрате мышечной силы).

    Это стремление к устойчивости и покою легче всего увидеть, если поставить натурщика в свободную позу, опирающимся на одну ногу и с другой отставленной ногой, не поправлять его и дать самому принять удобное положение. В этой позе таз будет отнесен в сторону опорной ноги и наклонен в сторону отставленной, грудная клетка тоже отнесена в сторону опорной ноги. Остальные части фигуры: шея, голова, плечевой пояс, руки - тоже займут положение, наиболее благоприятствующее полному сохранению равновесия, т. е. наиболее удобное. Если проверить это на себе, став самому в ту же позу (желательно перед зеркалом) и, приняв наиболее покойное удобное положение, затем нарочно переместить какую-нибудь часть тела - переменить наклон головы, переместить руку, приподнять плечо, то можно заметить или небольшое колебание всей фигуры, или незначительное перемещение ее частей - руки, лопатки, головы, шеи; тело автоматически компенсирует даже малую потерю устойчивости, которую вызвало нарочитое движение.

    Взаимодействие частей тела для сохранения гармонического равновесия и является основой пластичности фигуры.

    Нарушения равновесия и связанные с этим наклон, падения или бросок тела автоматически используются человеком при движениях. Если человек поднимается со стула, он нарушает равновесие наклоном туловища вперед, и это помогает ему подняться. Наклон вперед при подъеме на лестницу или в гору помогает подъему. При беге и прыжках наклон и падение туловища вперед усиливают движение. При рубке дров, метании копья умелый рывок туловища дает больший эффект, чем мышечная работа рук. Если в рукопашном бою (боксе) боец с размахом всего туловища, т. е., использовав потерю равновесия, нанесет удар противнику, он должен для восстановления равновесия попасть в него, т. е. встретить сопротивление. Если же он не попал в противника, то упадет, или для сохранения равновесия должен быстро переступить ногами в направлении удара.

    Конечно, художник не может точно определять местоположение и перемещение центра тяжести. Надо лишь иметь ясное представление об этом и, наблюдая и работая над натурой, вырабатывать в себе ощущение соразмерности и пластичности фигуры.

    © 2024 huhu.ru - Глотка, обследование, насморк, заболевания горла, миндалины