Основы биомеханики
 Скачать 1.12 Mb.
|
|
2.Удар должен быть быстрым. То есть сила удара зависит от скорости ударной поверхности до контакта. Числитель дроби (1) можно представить как разность начальной и конечной скоростей за время действия удара. Конечная скорость не всегда равна нулю, так как противник может, смягчая удар, отступать назад, и скорость ударной поверхности в конце контакта будет равна скорости противника. Скорость достигается за счет расслабления до удара. Это необходимо, чтобы мышцы-антогонисты не препятствовали атакующему действию, так как время расслабления мышцы приблизительно в 1,5...2 раза больше, чем время напряжения. Кроме того увеличению скорости способствует "волна", т.е. последовательное включение в работу разных групп мышц. 3. Удар должен быть коротким. Удар должен быть нанесен "рамой", т.е. тело должно превратиться в жесткую распорку между землей и противником. Для этого необходимо убрать люфт из суставов, задействованных в ударе. Например, при прямом ударе кулаком - это лучезапястный, локтевой, плечевой суставы, суставы позвоночника, тазобедренный, коленный и голеностопный суставы. В каратэ жесткость достигается скручиванием руки в продольном направлении, опусканием локтя, реверсом другой руки, вращением таза в прямом направлении, выпрямлением "задней" ноги и жесткой опорой на пятку. В боксе удар наноситься таким образом, что рука составляет единое целое с плечевым поясом, для чего плечо выдвигается вперед (в отличие от классических стилей каратэ); кроме того удар наноситься немного сверху, так чтобы линия силы совпала с линией расположения костей. Удар типа боксерского как правило слабее удара каратэ, но вследствие того что он делается с большим "проносом" в глубину вероятность "зацепить" им противника выше, кроме того он более "дальнобойный" из-за выдвигаемого вперед плеча и легче включается в серию. Некоторая "размазанность" во времени хотя и уменьшает силу удара, но делает воздействие на противника полнее. На рисунке синим цветом показан удар каратэ, а красным удар боксера. Рассмотрен “идеальный” случай, когда удар не попадает в цель. В случае попадания в цель изменение скорости происходит почти мгновенно. Необходимо, чтобы попадание произошло если не в точке максимума скорости, то хотя бы в некоторой зоне эффективности, иначе удар "замнется" или бьющая конечность сама замедлит свое движение. Как видно из графика зона эффективности боксерского удара несколько больше. ПРИМЕР. Автомобиль, едущий со скоростью 30 км/час, ударяется о подвижное препятствие. При этом возможны три ситуации: 1. Автомобиль едет с неработающим двигателем и невключенными тормозами. В системе «автомобиль – препятствие» действуют только ударные силы. 2. Двигатель включен, более того – автомобиль двигается ускоренно. Тогда в конце удара его скорость будет больше, чем в начале, количество движения (импульс) системы возрастет, а на ударяемое тело подействует еще дополнительная сила, вызванная действием двигателя автомобиля. 3. Двигатель выключен, а тормозная система включена. Скорость и количество движения автомобиля уменьшатся из-за включенных тормозов. (1) 18 Описанное можно сравнить с действием мышц человека при ударах. Если ударное звено во время удара дополнительно ускоряется за счет активности мышц, ударный импульс и соответственно скорость вылета снаряда увеличиваются; если оно произвольно тормозится, ударный импульс и скорость вылета уменьшаются (это бывает нужно при точных укороченных ударах, например при передачах мяча партнеру). Некоторые ударные движения, в которых дополнительный прирост количества движения во время соударения очень велик, вообще являются чем-то средним между метаниями и ударами . Координация движений при максимально сильных ударах подчиняется двум требованиям: 1) сообщение наибольшей скорости ударяющему звену к моменту соприкосновения с ударяемым телом. В этой фазе движения используются те же способы увеличения скорости, что и в других перемещающих действиях; 2) увеличение ударной массы в момент удара. Это достигается «закреплением» отдельных звеньев ударяющего сегмента путем одновременного включения мышц-антагонистов и увеличения радиуса вращения. Например, в боксе и карате сила удара правой рукой увеличивается примерно вдвое, если ось вращения проходит вблизи левого плечевого сустава, по сравнению с ударами, при которых ось вращения совпадает с центральной продольной осью тела. Время удара настолько кратковременно, что исправить допущенные ошибки уже невозможно. Поэтому точность удара в решающей мере обеспечивается правильными действиями при замахе и ударном движении. Тактика ведения поединка нередко требует неожиданных для противника ударов («скрытых»). Это достигается выполнением ударов без подготовки (иногда даже без замаха), после обманных движений (финтов) и т. п. Биомеханические характеристики ударов при этом меняются, так как они выполняются в таких случаях обычно за счет действия лишь дистальных сегментов (кистевые удары). Скорость и сила удара зависят от рационального последовательного импульсного включения в ударное движение элементов тела, а именно: движение последующей части тела вызывается импульсом, созданным движением предыдущей части тела и, таким образом, каждая последующая часть тела начинает свое движение не с нулевой скорости, а с конечной скорости движения предыдущей части тела, которая как бы выполняет роль последней ступени в многоступенчатой ракете - создается впечатление пробегания по телу "волны". Таким образом, техническая составляющая силы удара является результатом последовательного разгона (последовательного увеличения скоростей) отдельных частей тела снизу вверх: ноги, бедра, руки. Методы разгона в различных видах единоборств могут быть различны. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ И ГРУППОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ МОТОРИКИ Индивидуальные и групповые особенности движений и двигательных возможностей людей изучают в разделе биомеханики, называемом дифференциальной биомеханикой. Телосложение и моторика человека Как двигательные возможности людей, так и многие индивидуальные черты спортивной техники в значительной степени зависят от особенностей телосложения. К ним в первую очередь относят: а) тотальные размеры тела – основные размеры, характеризующие его величину (длина тела, вес, окружность грудной клетки, поверхность тела и т. п.); б) пропорции тела – соотношение размеров отдельных частей тела (конечностей, туловища и др.); в) конституциональные особенности. Тотальные размеры тела у людей существенно различны. В одном и том же виде спорта (например, в борьбе или тяжелой атлетике) можно встретить спортсменов с весом тела менее 50 и свыше 150 кг. Двигательные возможности этих спортсменов будут разными. При одинаковом уровне тренированности люди большего веса могут проявлять большую силу действия. С этим, в частности, связано деление на весовые категории в таких видах спорта, как борьба, бокс, тяжелая атлетика. Для сравнения силовых качеств людей различного веса обычно пользуются понятием «относительная сила», под которым понимают величину силы действия, приходящейся на 1 кг собственного веса. Силу действия, которую спортсмен проявляет в каком-либо движении безотносительно к собственному весу, иногда называют абсолютной силой: Абсолютная сила Относительная сила = --------------------------------- Собственный вес У людей примерно одинаковой тренированности, но разного веса абсолютная сила с увеличением веса возрастает, а относительная падает . 19 : Таблица 1 Теоретически предсказанные изменения двигательных возможностей и некоторых морфофункциоиальных показателей человека при увеличении тотальных размеров тела (h) Показатель Пропорционален Абсолютная сила h 2 Относительная сила h -1 Механическая мощность h 2 Частота движений h -1 Высота прыжка h 0 Скорость бега h 0 Стартовое ускорение h -1 Жизненная емкость легких h 3 Максимальная легочная вентиляция h 2 Максимальное потребление кислорода h 2 Систолический объем крови h 3 Часто за основу такого анализа берут не линейные размеры, а вес тела, который сам пропорционален кубу этих размеров. Пропорции и конституциональные особенности тела, как и тотальные размеры, влияют на выбор вида спорта, узкой специализации в рамках данного вида, используемого варианта спортивной техники, а также тактики действий на соревнованиях (например, в единоборствах). В борьбе спортсмены более низкого роста (по сравнению со своим противником) не показывают высокой результативности, применяя, скажем, такие приемы, как броски прогибом; броски через спину и подхватом в этом случае, как правило, более эффективны. ОНТОГЕНЕЗ МОТОРИКИ Онтогенезом моторики называется изменение движений и двигательных возможностей человека на протяжении его жизни. Новорожденный – существо, не владеющее даже простейшими произведи» .ыми движениями. С возрастом его двигательные возможности расширяются, достигают расцвета в молодости и постепенно снижаются к старости. Роль созревания и научения в онтогенезе моторики Два основных фактора определяют развитие моторики – созревание и научение. Созреванием называются наследственно обусловленные изменения анатомического строения и физиологических функций организма, происходящие в течение жизни человека: увеличение размеров и изменение формы тела ребенка в процессе его роста, изменения, связанные с половым созреванием, старением и др. В раннем детстве громадное значение имеет дозревание нервно-мышечного аппарата (в частности, коры больших полушарий головного мозга, которая к моменту рождения еще не сформировалась). В основных чертах двигательный аппарат ребенка формируется лишь к 2—2,5 годам. Под научением понимают освоение новых движений или совершенствование в них под влиянием специальной практики, обучения или тренировки. Не всегда легко определить, что лежит в основе того или иного изменения двигательных показателей – созревание или научение, особенно в младенческом и преддошкольном возрасте (до 3 лет). Например, 20 почему младенец начинает сам сидеть, стоять, ходить? Потому, что он научился этому или вследствие того, что его нервная система и мышечный аппарат настолько созрели, что он оказывается в состоянии это сделать без обучения и поэтому обучать его подобным движениям вовсе не надо? Есть такие позы и движения (сидение, стояние, ходьба, произвольное мочеиспускание и др.), специальное обучение которым в младенческом возрасте практически не ускоряет овладения ими. Научение эффективно лишь тогда, когда достигнута необходимая степень анатомо-физиологической зрелости организма, и вовсе без обучения (хотя бы в виде возможности наблюдать правильный образец) овладение новыми движениями невозможно. Таким образом, онтогенез моторики определяется взаимодействием созревания и научения. |