лекция. Лекция 5. 5 основы биомеханического контроля (2 часа)
 Скачать 449.63 Kb.
|
|
4.2.1. Создание вращения вокруг поперечной оси Подобный класс движений наиболее характерен для акробатики, спортивной гимнастики, прыжков в воду (Курысь В.Н., 1994; Сучилин Н.Г., 1987). Выполнение таких вращений начинается от опоры и связано с отталкиванием под углом к поверхности дорожки для создания переместительной и вращательной составляющих движения уже в полетной фазе упражнения. Переместительная составляющая определяет характеристики траектории движения ОЦТ тела прыгуна в полете, т.е. высоту и длину полета, а вращательная – обороты тела вокруг поперечной оси тела, проходящей через ОЦТ. При выполнении сальто назад или вперед с места туловище спортсмена всегда наклонено назад или вперед. В этом случае возникает пара сил (реакция опоры и сила тяжести), которая в совокупности с направленным махом руками является фактором, определяющим вращение по сальто. Угол атаки (т.е. угол наклона к горизонтали линии, соединяющей ОЦТ тела и точку контакта ног с опорой в момент толчка) при отталкивании является определяющим фактором распределения механической энергии на взлет и на вращение тела в полете. Существенное значение при выборе оптимального угла атаки имеет учет величины скорости движения ОЦТ тела спортсмена и величины кинетического момента. Чем больше эти величины, тем меньше при других равных условиях оптимальная величина угла атаки. В отличие от особенностей возникновения вращения вокруг поперечной оси, например, в ходе выполнения сальто с места, при прыжках после разгонных элементов спортсмен при отталкивании преимущественно не создает вращение, а использует часть приобретенного ранее кинетического момента за счет стопорящего толчка ногами или руками в зависимости от вида опорного взаимодействия. Естественно, что не весь запас приобретенного движения в разгонных действиях используется на выполнение вращения по сальто. Некоторая часть энергии (до 25–30%) рассеивается при взаимодействии прыгуна с опорой. Управление вращением относительно поперечной оси строится на изменении позы прыгуна в полете, приводящей к изменению величины момента инерции тела относительно оси и, таким образом, к изменению скорости вращения тела спортсмена. Согласно закону сохранения главного кинетического момента прыгун управляет скоростью вращения в условиях неизменности скорости движения в безопорном положении. Скорость вращения увеличивается, когда часть или части тела приближаются к поперечной оси вращения. В результате укорачивается радиус инерции, уменьшается момент инерции и, таким образом, увеличивается угловая скорость тела. Ось вращения при выполнении сальто всегда проходит через ОЦТ тела спортсмена. При этом изменение скорости вращения как результат изменения взаимного расположения частей тела не влияет на характеристики траектории полета тела. Разгруппирование как обратное управляющее движение уменьшает угловую скорость тела. Таким образом, в основе управления скоростью рассматриваемого вида вращения лежат движения группирования и разгруппирования, сгибания и разгибания тела с прямыми ногами, сгибательно-разгибательные движения в позе полугруппировки, прогибания и выпрямления. 4.2.2. Создание вращения вокруг продольной оси Создание вращения вокруг продольной оси может осуществляться тремя способами: опорным, безопорным и комбинированным. Опорный (инерционный) способ основан на создании момента сил при взаимодействии спортсмена с опорой путем целенаправленных поворотных действий при отталкивании. В этом случае туловище как свободная часть тела скручивается по продольной оси относительно ног, ограниченных в подвижности на опоре силой трения. Этой же цели может служить целенаправленный мах руками. После потери связи с опорой полученное на опоре вращение перераспределяется между туловищем (плюс руки) и ногами на фоне торможения маховых движений. В результате в поворот вокруг продольной оси подключаются и ноги. Такие действия приводят к уравниванию скорости поворота ног и туловища. При этом тело как единая система звеньев после ликвидации скручивания поворачивается вокруг продольной оси по инерции. Скручивание имеет естественный предел: как только он будет достигнут, вращение прекратится, и кинетический момент относительно продольной оси станет равным нулю. Если это происходит непосредственно перед стартом, то все старания гимнаста будут напрасны: вращения с опоры относительно продольной оси он не задаст. Скорость скручивания должна достичь своего максимума в момент старта, а не раньше. Когда спортсмен, выполняя пируэт (поворот вокруг продольной оси), задает вращение одновременно вокруг поперечной и продольной осей, его тело вращается в безопорном положении вокруг мгновенной оси вращения, направление которой в пространстве постоянно меняется. При задании вращения сразу вокруг продольной и поперечной осей тела относительно них возникают кинетические моменты [Ly] , [Lz], геометрической суммой которых является главный кинетический момент [LΣ]. При этом продольная ось тела спортсмена отклоняется от плоскости, в которой перемещается его ОЦТ. Направление главного кинетического момента не совпадает ни с одной из главных осей вращения тела в отличие от случая с простым вращением в одноплоскостных сальто. Чем большее вращение вокруг продольной оси задается прыгуном от опоры, тем больше наклонится его тело в полете. Максимум величины отклонения достигается в момент принятия телом прыгуна горизонтального положения относительно дорожки. К моменту приземления отклонение уменьшается, но все равно весьма ощутимо для спортсмена, что требует утонченной корректировки своих действий с целью устойчивого приземления. Безопорный (безинерционный) способ создания вращения вокруг продольной оси является наиболее распространенным и перспективным. Такое вращение в безопорном положении возможно без начального вращения вокруг продольной оси, получаемого при отталкивании от опоры. В основе достаточно глубоко изученного механизма возникновения безопорного вращения тела вокруг продольной оси лежат сменяющие друг друга сгибательно-разгибательные движения тела в переднезаднебоковых направлениях. В целом же, это круговые движения в поясничном отделе позвоночника или конусообразные вращения ног и туловища относительно друг друга. Поэтому данный способ основан на том, что в безопорном положении перемещение одного звена по отношению к другому вызывает встречное перемещение второго звена. Условием быстрого безинерционного вращения является выполнение конусообразных движений с минимальной амплитудой. Комбинированный способ создания вращения вокруг продольной оси представляет собой синтез рассмотренных выше опорного и безопорного способов. И если опорный способ в чистом виде как единственный источник продольного вращения практически не встречается, то комбинированный является основным в прыжках различной сложности, где первый оборот выполняется с вращением вокруг продольной оси. Механизм комбинированного способа заключается в сочетании создания кинетического момента продольного вращения на опоре и «включения» в действие механизма безопорного поворота при вылете и в течение всего безопорного периода. При этом способе, лежащем в основе механизма создания опорного вращения, тело скручивается на опоре в направлении предстоящего поворота вокруг продольной оси, а конусообразные движения как основа механизма безопорного поворота осуществляются в противоположном направлении. При боковом изгибе тела в начале пируэтного полета (стартовое положение) реализуются эффекты опорного и безопорного способов создания вращения. По мере увеличения вращения вокруг продольной оси в одном сальто установлена закономерность уменьшения размаха конусообразных управляющих движений, а в тройном и четверном пируэтах продольное вращение внешне воспринимается как вращение твердого абсолютно прямого тела. Комбинация опорного и безопорного способов приводит к решению самых сложных двигательных задач. Комбинированный способ наиболее часто применяют, когда в условиях острого дефицита времени необходимо выполнить в первом сальто поворот или повороты большой величины: тройной, четверной пируэты, двойные сальто с пируэтом или с двумя (тремя) в первом, тройное сальто с пируэтом в первом и др. Комбинированный способ создания поворота часто приводит к отклонениям от классического стиля пируэтных прыжков, что проявляется в ярко выраженных, часто преждевременных активных поворотных действиях вокруг продольной оси на опоре и постановке ног в курбете под определенным углом к продольной линии дорожки в сторону продольного вращения. Целенаправленные движения руками при отталкивании способствуют созданию продольного вращения. Асимметричное движение руками в безопорном положении, например, опускание одной руки вниз и назад, может быть источником вращения тела вокруг продольной оси при обязательном условии наличия вращения по сальто. Действительно, если опустить одну руку из верхнего положения, а другую оставить вверху, продольная ось тела спортсмена наклонится к вектору главного кинетического момента. Это приведет к определенному повороту тела вокруг продольной оси. Однако изучение кинограмм пируэтов (от одинарных до четверных) показывает, что опережающее опускание вниз (только к груди) руки с той стороны, в которую происходит продольное вращение, носит одноактный характер, с последующим максимальным приближением согнутых рук к груди, т.е. к продольной оси тела. Также установлено, что движение согнутыми руками в пируэтах носит вращательный конусообразный характер относительно плечевых суставов, размах которых уменьшается с увеличением количества вращений вокруг продольной оси в сальто. Такие движения с позиции механики могут играть вспомогательную роль в механизме безопорного способа создания вращения вокруг продольной оси тела спортсмена. Контрольные вопросы для самоподготовки: 1. Последовательность чередования фаз в ходьбе и беге. 2. Какие силы действуют на человека во время ходьбы и бега? 3. Характер изменения кинетической и потенциальной энергии при ходьбе и беге. 4. С помощью какого показателя определяют, какой из способов передвижения – ходьба или бег – более экономичный? 5. Особенности движений человека при плавании. 6. Опишите действий сил на тело человека при плавании. 7. В чем биомеханическая особенность гребли? 8. Какие существуют способы передвижения на лыжах? 9. Преимущества и недостатки конькового хода по сравнению с классическими способами передвижения на лыжах. 10. В чем особенность действия силы трения-скольжения при передвижении на лыжах? 11. Что относится к механическим преобразователям движения? 12. Результатом каких одновременно совершаемых вращательных движений звеньев нижних конечностей является педалирование? 13. От чего зависит эффективность двигательных действий велосипедиста? 14. Какие приходится преодолевать силы сопротивления при езде на велосипеде? 15. В чем особенность прохождения поворота при езде на велосипеде? 16. От каких показателей зависит траектория ОЦТ в полете при прыжках? 17. Охарактеризуйте биомеханические особенности прыжков. 18. Какие движения называют переместительными? 19. Какими показателями определяется дальность полета? 20. В чем заключается эффект Магнуса? 21. Охарактеризуйте выполнение разгона снаряда. 22. Дайте характеристику ударным движениям. Каковы их биомеханические закономерности? 23. Как вращательное движение тела задается от опоры? 24. Расскажите о способах задания вращения вокруг поперечной и продольной осей. |