Единицы измерения в биомеханике

В биомеханике, кроме точности и единства измерения физических величин, измерению подлежат также биологические, психологические, педагогические, социальные показатели, характеризующие двигательную деятельность человека. Для этого разработаны специальные методы и средства измерений, результаты которых могут объективно характеризовать степень подготовленности человека к решению определенных двигательных задач.

В метрологии биомеханических исследований изучаются также дисциплины, косвенно связанные с обеспечением проведения измерений. К таким дисциплинам относятся основы математической статистики, инструментальные методы, квалиметрия и др.

Используя обширный арсенал средств и методов метрологии в практике изучения движений, специалисты осуществляют комплексный контроль, в ходе которого регистрируются различные показатели двигательной деятельности, а также состояния организма человека, выполняет определенные движения. Сравнение получаемых результатов обеспечивает возможность определения причин и последствий связей между специальными управляющими воздействиями на организм человека и их результатами. Данные такого сопоставления и анализа является основой в разработке программ и планов подготовки человека к решению двигательных задач в той или иной сфере человеческой деятельности.

Таким образом, предметом метрологии является комплексный контроль двигательной деятельности человека при решении им различных профессиональных задач и использования этих результатов в планировании эффективных режимов ее двигательной деятельности.

Управление процессом профессиональной двигательной подготовки человека включает:

сбор информации о ее организм, о среде, в которой он живет, совершает движения; анализ полученной информации; принятие решений о стратегии ее двигательной подготовки, составления программ и планов подготовки, их реализацию; контроль и внесение необходимых коррекций в документы планирования и составления перспективных программ и планов. Цель управления системами движений человека - это перевод их в ходе профессиональной подготовки в такое состояние, при котором результат двигательной деятельности улучшается.

На определенных этапах двигательной подготовки, например у спортсменов, могут возникнуть и более локальные задачи - повышение технико-тактического мастерства, уровня обнаружения волевых и двигательных качеств, перевод организма с одного функционального состояния в другое, которое осуществляется с помощью специальных тренировочных воздействий. В профессиональной двигательной подготовке к ним следует отнести применение различных средств, например физических упражнений, а также использование различных других факторов и воздействий (природных факторов внешней среды, специального питания и т.д.). Эффективность управления процессом двигательной подготовки определяется еще и тем, насколько реальные изменения движений спортсмена соответствуют запланированным и позволяют решать поставленные двигательные задачи.

При измерении характеристик движений пользуются соответствующими единицами измерений. При этом возникает проблема выбора эталонов. Все единицы измерения подразделяются на основные, дополнительные и производные.
Основные единицы измерения - это такие, размер которых устанавливается независимо от других единиц. Производные - это единицы, определяются уровнями связи, которые выражают математическую зависимость одной величины от другой. Системой единиц принято называть совокупность отдельных измерений, охватывающих какую-то специфическую область физических величин.

Единства измерений достигается путем представления результатов в узаконенных единицах и с определенной вероятностью ошибок. Сейчас в биомеханике используется Международная система единиц - СИ (SI). Основные единицы физических величин в СИ: единицы длины - метр (м); массы - килограмм (кг); времени - секунда (с); силы тока - ампер (А); термодинамического температуры - Кельвин (К); силы света - кандела (кд); количества вещества - моль (моль). Дополнительные единицы в СИ - радиан (рад) и стерадиан (эр) - применяются для измерения плоского и телесного углов в пространстве. Кроме того, в биомеханических измерениях используются еще такие единицы: силы - ньютон (Н), температуры - градусы Цельсия (° С), частоты - герц (Гц), давления - паскаль (Па), объема - литр (л), миллилитр (мл).