Мощность работы.

До 1994 года правилами соревнований по полиатлону было предусмотрено подтягивание без учета времени. Тогда результат спортсмена определялся по количеству технически правильно выполненных подъёмов туловища, которые он был в состоянии выполнить, подтягиваясь в удобном для себя режиме. При подтягивании с жестким контролем времени, спортивный результат определяется тем количеством подтягиваний, которые спортсмен успевает выполнить в течение заданного времени. В таких условиях решающую роль играет не столько способность спортсмена длительное время поддерживать определённые мышечные усилия, сколько его способность за ограниченное время выполнить максимальный объем работы.

Кроне того, запрещение использования клеящих веществ для обработки ладоней сильно усложнили задачу тем спортсменам, которые использовали липкие свойства канифоли для компенсации недостаточного уровня развития статической выносливости мышц-сгибателей пальцев. Дело в том, что ту часть работы мышц по удержанию хвата, которая раньше выполнялась за счет липких свойств наносимых на ладони веществ, теперь - при использовании магнезии - вынуждены выполнять сами мышцы.

Таким образом, фактор лимита времени вынуждает спортсмена выполнять подтягивания более интенсивно, чем прежде, а запрет на использование клеящих веществ заставляет его увеличить силу статического напряжения мышц-сгибателей пальцев. В обоих случаях это ведет к увеличению скорости превращения потенциальной химической энергии в сокращение мышечных волокон, а значит требует и увеличения мощности ресинтеза АТФ.

Под мощностью в данном случае будем понимать количество энергии (АТФ), образующейся в единицу времени.

(1.7)

где: - мощность энергопродукции, Дж/с; - количество энергии, Дж; - время, с

Если же рассматривать только механическую работу, производимую при выполнении подтягиваний, то мощностью следует называть величину, равную отношению произведенной работы ко времени, в течение которого она произведена.

(1.8)

где: - мощность механической работы, Дж/с; - механическая работа мышц, Дж; - время, с.

Когда работа и энергия измеряются в джоулях, а время - в секундах, мощность измеряется в дж/с. Эта единица имеет специальное название - ватт (вт).

Так как в полезную механическую работу превращается только часть химической энергии, энергетическая мощность более полно характеризует интенсивность мышечных усилий при выполнении нагрузки. Но химическую энергию измерить сложно, поэтому при расчетах обычно пользуются мощностью механической работы, так как работа, произведенная при подтягивании, легче поддается вычислению.

Для примера попробуем рассчитать механическую мощность, развиваемую спортсменом массой 70 кг в фазе подъема туловища, если высота подъема 0.5м, а время подъёма 1с.

Учитывая, что движение тела спортсмена в фазе подъема туловища не является равномерным и, следовательно, мощность в процессе подъема изменяется по неизвестному нам закону, на основе приведенных данных мы можем рассчитать среднюю мощность, развиваемую мышцами в фазе подъема туловища.

 

где: - средняя мощность работы мышц, вт; - работа мышц, дж; - время работы, с; - масса тела, кг; - ускорение свободного падения, м/c*c; - высота подъема, м.

 

Следует иметь в виду, что оперируя понятием "мощность механической работы" мы совершенно не учитываем затраты энергии на поддержание статических усилий, которые в некоторых случаях могут достигать значительных величин. Так, в момент "зависания" спортсмена в верхней части траектории, когда он пытается дотянуться подбородком до уровня грифа перекладины, на удержание положения виса на согнутых руках затрачивается огромное количество энергии, в то время как механическая работа при отсутствии движения равна нулю.