Что такое сила? Определение, классификация и связь с массой и скоростью

Определение понятия «сила»

В быту мы привыкли использоваться это слово, особенно не вдаваясь в его значение, и иногда оно даже кажется немного абстрактным. Для использования этого слова в контексте тренировочного процесса, желательно отделять силу как механическую характеристику движения (F=ma) и силу как свойство человека.

В первом случае сила F, как и другие характеристики движения (путь, время воздействия) — это объект изучения механики, во втором же — предмет изучения в теории физического воспитания и физиологии. Поэтому для отделения второй категории от первой часто пользуются словами «мышечная сила», «силовые возможности«.

Важно не смешивать эта два понятия для избежания ошибочных утверждений.

Силовые возможности человека определяют с помощью различных по конфигурации динамометров, этот факт говорит нам о том, что сила как двигательное качество человека — это способность за счет мышечных усилий проявлять определенные величины силы как меры механического взаимодействия.

Иными словами, сила человека — это способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий.

Классификация основных видов силовых способностей

Существует несколько режимов мышечной работы:

• Без изменения своей длины — статический (изометрический);

• С изменением длины (динамический);

• При уменьшении своей длины — преодолевающий (миометрический);

• При удлинении — уступающий (плиометрический);

Связь силы с массой и скоростью

В спортивной практике связь силы, с массой проявляется довольно ярко. Например, сила, как механической характеристика, прилагаемая к гире будет меньше той, которая может быть приложена к логлифту. Но если масса тела велика, то величина силы, какую человек может приложить к этому телу, уже не зависит от перемещаемой массы и определяется лишь силовыми возможностями человека (В.М. Зациорский, 1966).

Что касается связи силы и скорости, то они находятся в обратно пропорциональной зависимости: чем выше скорость, чем меньше проявленная сила и наоборот. Если брать крайний случай, когда вес отягощения настолько большой, что его невозможно сдвинуть с места, проявляется наибольшая сила, а скорость будет равна нулю. И другой противоположный случай: во время движения свободной руки (т.е. масса «отягощения» нулевая), её скорость будет наибольшей. Подъем отягощения среднего веса находится где-то посередине, т.е. сила и скорость имеют средние величины.

С ростом скорости величины проявляемой силы уменьшаются, общее выделение энергии (работа + тепло) растет, наивысшее значение мощности достигается при скоростях около 1/3 максимальной, наивысший КПД — при скорости примерно 20% (см рис 1.) (В.М. Зациорский, 1966).

Часто максимальный показатель обсуждаемого физического качества проявляется не в преодолевающей фазе движения, а в уступающей. В данном случае она зависит от скорости движения: чем больше скорость, тем больше проявляемая сила.

Какие выводы можно сделать из этого материала?

• Сила, как физическое качество — это способность человека противодействовать внешнему сопротивлению за счет мышечных усилий.

• По степени растяжения мышечных тканей есть три режима работы: статический, преодолевающий и уступающий.

• Чем больше масса отягощения, тем больше требуется приложить силы, чтобы придать ей ускорения. Чем выше скорость, тем прилагаемая сила меньше.

Больше информации о силовых способностях можно найти в моем инстаграм-аккаунте.