Розглянемо залежність сили дії від таких характеристик рухових завдань, як: а) швидкість ланки тіла, що рухається, б) напрямок руху.

З в ‘ я з о к “с и л а д і ї – ш в и д к і с т ь”. Якщо штовхати ядра різної ваги, вимірюючи швидкість вильоту ядра і проявлену силу дії, то сила і швидкість будуть знаходитись в зворотно пропорційній залежності: чим вища швидкість, тим менше проявлення сили, і навпаки. В крайньому випадку, коли ядро буде настільки важким, що його неможливо зрушити з місця, можна проявити найбільшу силу дії (статичне підсилення, швидкість рівна нулю). Навпаки, при русі в і л ь н о ї руки (маса “ядра”, а отже і сила дії, що прикладена до нього, рівні нулю) швидкість буде найбільшою. При штовханні звичайного ядра швидкість і сила мають якісь середні величини.

При вивчені залежності “сила дії – швидкість” на ізольованих м‘язах виходять дуже точні залежності, що характеризуються рівнянням Хілла: між силою тяги (Р) і швидкістю зміни довжини м‘язу (v) має місце зворотно пропорційна залежність. (В поступальному режимі сила тяги м‘язів також залежить від швидкості: якщо вища швидкість подовження м‘язу, то більша і сила, яку вона проявляє – при тій же степені збудження).

При реєстрації же сили дії, обумовленої сукупною активністю багатьох м‘язів, картина дещо ускладнюється. Так, в односуглобових рухах залежність, як правило, повністю зберігається. У багатосуглобових рухах “на краях” залежності (тобто в зонах дуже великих сил або дуже великих швидкостей) характер залежності часом міняється. Наприклад, при киданні з місця ядер різної ваги виявляється, що ядро вагою 150 г спортсмен високої кваліфікації кидає дальше (тобто викид в нього з великою швидкістю), чим більш легке ядро - вагою 80 г. Але в принципі, в загальних рисах виявлена на окремих м‘язах залежність між силою і швидкістю скорочення проявляється і в складно координованих рухах людини.

З в‘я з о к “с и л а д і ї - н а п р а в л е н н я р у х у “. Сила дії при поступальних рухах може значно (50-100%) перевищувати максимальну ізо-метричну силу людини. Наприклад, сила дії, що проявляється при приземленні з великої висоти, більша тої, яку спортсмен може проявити при відштовхуванні. Дуже часто максимальні прояви величини сили дії відбуваються саме в поступальних фазах руху. Сила дії в поступальному режимі залежить від швидкості: чим швидше проходить розтягування активних м‘язів, тим більшу силу вони проявляють.

2.5 Положення тіла і сила дії людини.

Сила дії людини залежить від положення її тіла. Ця залежність визначається слідуючи ми основними причинами.

Перша: зі зміною положення суглобу змінюється довжина м‘язу. Сила ж, яку проявляє м‘яз, залежить від її довжини. Приблизно можна вважати, що максимальна сила, яку проявляє м‘яз, падає пропорційно квадрату зменшення його довжини. Найменші величини натягу м‘яз проявляє при своєму найбільшому укороченні.

Друга: зміна плеча сили тяги м‘язу відносно вісі обертання.Відомо, що в механіці плечем сили тяги називається сама коротка відстань (перпендикуляр) від вісі обертання до лінії дії сили. Характерне для рухомого апарату людини близьке прикріплення м‘язів до вісі обертання приводить до того, що в більшості рухів досягається виграш у швидкості і відстані за рахунок програшу в силі. Так, при куті рівному 90⁰ в ліктьовому суглобі згиначі його (зокрема, двохголовий м‘яз плеча) програють в силі приблизно в 10 разів; в області ахілового сухожилка при відштовхування стопою спостерігається перевантаження приблизно в 3 рази і т п. При зміні суглобового кута плече тяги м‘язів міняється, в результаті міняється і створюваний ним обертальний момент сили. Наприклад, якщо плече сили міняється в 4 рази, а натяг м‘язу буде одним і тим же, то при зміні кута сила дії може збільшитись або зменшитись теж в 4 рази.

Указані причини – зміна довжини м‘язу і плечей сил м‘язового натягу – обумовлюють те, що для кожного односуглобового руху існує певна залежність між суглобовим кутом і максимальною силою дії. Коли в рухові приймають участь багатосуглобові м‘язи (а в спорті так буває в більшості випадків), картина ускладнюється, оскільки довжина цих м‘язів залежить від положення у сусідніх суглобах. Наприклад, максимальна сила дії при згинанні в колінному суглобі залежить від кута не тільки в цьому суглобі, але і в кульшовому.