Гимнастика 3 ч.. Упражнения художественной гимнастики
 Скачать 318.5 Kb.
|
|
10.4.1. Некоторые законы механики и их проявление при выполнении гимнастических упражнений Закон сохранения и превращения механической энергии Наиболее ярко этот закон проявляется при выполнении упражнений, в которых происходит чередование относительно высокого и низкого положений гимнаста, например, в прыжках на батуте, в больших оборотах на перекладине и кольцах и др. Существуют два вида механической энергии: потенциальная и кинетическая, которые соответственно обозначаются: Еп = mgh и Ек =  , где m –масса тела, g – ускорение свободного падения, h – высота подъема тела, v – линейная скорость движения тела. В идеализированном упражнении (при отсутствии внешнего сопротивления) Еп + Ек = 0, т.е. потенциальная энергия полностью превращается в кинетическую и обратно. Поясним это на примере большого оборота на перекладине (рис. 183). Рис. 183 В положении 1 тело гимнаста поднято на высшую точку траектории движения и поэтому обладает максимальным запасом потенциальной энергии. В то же время кинетическая энергия гимнаста в этом положении минимальна, т.к. скорость его очень мала. По мере продвижения гимнаста сверху вниз, его потенциальная энергия превращается в кинетическую и в нижней точке траектории становится минимальной, а кинетическая энергия достигает максимальной величины, т.к. здесь скорость движения максимальна. Во второй половине оборота, при движении гимнаста кверху, картина меняется на противоположную: кинетическая энергия превращается в потенциальную и тело возвращается в положение 1. Конечно, в действительности, без дополнительного притока энергии, тело гимнаста не сможет вернуться в исходное положение 1, т.к. часть энергии затрачивается на преодоление трения ладоней о гриф перекладины. Необходимая «подпитка» оборота осуществляется за счет активных бросковых, хлестовых движений гимнаста во второй половине упражнения. Закон сохранения количества движения Количеством движения тела называется произведение его массы на скорость движения, т.е. К=mv. Существует закон механики, согласно которому сумма количеств движения частиц (частей), образующих замкнутую систему (т.е. систему, не взаимодействующую с другими телами), остается постоянной величиной n K= Σ mivi, где i – частица тела I= 1 Тело гимнаста можно считать замкнутой системой только тогда, когда оно находится в безопорном положении, в полете. В этом случае перемещение любого звена тела в каком–либо направлении вызовет соответствующее перемещение смежного звена в противоположном направлении, т.к. согласно рассматриваемому закону сумма количеств движения системы остается постоянной величиной. Однако, когда тело гимнаста связано с опорой, указанный закон механики будет проявляться с некоторыми особенностями, суть которых состоит в перераспределении количества движения в системе и передаче последнего на звено, связанное с опорой. Поясним сказанное на примере подъема разгибом из упора на руках на брусьях (рис. 184). Рис. 184 Из положения 1 гимнаст резким движением направляет ноги вверх – вперед и почти одновременно отталкивается плечами от жердей. Благодаря тому, что определенное количество движения от «приторможенных» ног (положение 2) передается туловищу, существенно облегчается подъем в упор (положение 3). Другим примером проявления данного закона может служить прыжок вверх со взмахом руками. В этом случае ускоренное движение рук вверх с последующей их остановкой неизбежно приведет к некоторому увеличению количества движения всего тела и в конечном итоге – высоты прыжка. Закон сохранения момента количества движения При вращения тела его количество движения измеряется моментом относительно оси вращения: Мкg = mvr. Так как Ư = WR, то Мкg = mvr2, но mr2 = J (момент инерции тела), поэтому Мкg = JW = const. Для изолированной системы момент количества движения определяется произведением момента инерции на угловую скорость, причем с течением времени он остается постоянной величиной (const). Из приведенной формулы следует, что при неизменном Мкg величины и JW связаны обратной зависимостью: изменение момента инерции тела гимнаста обратно пропорционально изменению угловой скорости тела. Проявление этого закона можно видеть, например, в соскоках сальто с перекладины. При обычном сальто прогнувшись гимнаст описывает в воздухе относительно медленное вращение. При двойном сальто гимнаст выполняет группировку и тем самым уменьшает момента инерции, вследствие чего автоматически возрастает его угловая скорость. Перед приземлением гимнаст разгруппировывается, за счет чего уменьшается его «крутка», т.к. возрастает момент инерции. Таким образом, изменяя в полете позу, а следовательно и момент инерции тела, гимнаст имеет возможность управлять скоростью безопорного вращения. Следует заметить, что действие закона сохранения момента количества движения распространяется также на многие случаи выполнения движений на опоре (обороты, подъемы, прыжки). Здесь, благодаря перераспределению моментов количества движения звеньев тела, гимнаст имеет возможность, например, ускорить или замедлить движение одного звена за счет другого, смежного. 10.5. О структуре динамических (маховых) упражнений Под структурой в широком смысле слова следует понимать состав, строение. Гимнаст, выполняющий упражнение, производит определенные двигательные действия, в которых можно выделить стадии, фазы: подготовительную, основную и завершающую, названия которых в целом отражают их назначение и содержание. Подготовительные действия создают оптимальные условия для выполнения последующей более важной части упражнения. Состав подготовительных действий зависит от того, какое упражнение выполняется, к какой двигательной структуре оно относится. Так для движений, выполняемых большим махом, подготовительные действия включают максимальное удаление, «оттягивание» гимнаста от оси вращения и набор достаточно большой скорости движения в висе или в упоре. Для движений разгибом гимнасту целесообразно сперва согнуться в тазобедренных суставах, а затем разогнуться в стадии основных действий. Основные действия могут быть различной сложности. Проще те, в которых тело гимнаста все время вращается в одном направлении, например, в переворотах, оборотах, многих подъемах. В таких упражнениях активные двигательные действия гимнаста совпадают с направлением движения тела и называются моноциклом. Различают также другие типы основных действий: дубльцикл и контрцикл. В дубльцикле гимнаст дважды делает «подпитку» движения по его ходу за счет собственных двигательных действий, например, при выполнении высокого соскока переворотом ноги врозь на кольцах или соскока «хлестом» с перелетом через перекладину. В контрцикле основных действий происходит изменение направления вращения тела гимнаста. Простейшие примеры: соскоки махом вперед или дугой с перекладины, подъемы махом вперед на брусьях или кольцах. Более сложные упражнения: подъем дугой на брусьях, соскок дугой с последующим сальто вперед с перекладины, перелет Ткачева на перекладине. В этих и других упражнениях подобного типа тело гимнаста в начале упражнения вращается назад, а затем, благодаря активным действиям гимнаста, меняет направление движения на противоположное. Происходит как бы противопоставление двух моноциклов. Завершающие действия – последняя стадия двигательных действий гимнаста, которые придают всему упражнению законченный вид – гимнаст приходит в конечное положение. Предложенное Н.А. Курьеровым и рассмотренное выше деление движения на части (стадии, фазы) носит условный характер. А действительности, выполняемое упражнение – непрерывное движение, а выделение в нем отдельных стадий полезно для анализа и в конечном итоге – для обучения упражнению. |