Фаза снижения ОЦМТ

Момент наивысшей точки траектории ОЦМТ

Момент отрыва ноги

Фаза отталкивания

Момент вертикали (наинизшая точка траектории ОЦМТ)

Фаза торможения

Период полета Фаза подъема ОЦМТ

Что же является источником движения в беге? Согласно первому закону динамики, движение тела происходит в результате взаимодействия сил. Источником движущих сил в беге является работа мышц. Но одной мышечной силы для передвижения недостаточно. Для движения требуются внешние силы, которые, взаимодействуя с внутренними силами (силы, возникающие при работе мышц), создают возможность передвижения. Внешними силами при движении человека (ходьба, бег и т.д.) являются: сила тяжести (Р), сила сопротивления среды (Q), сила реакции опоры (R).

Сила тяжести действует постоянно вниз и играет различную роль: при движении тела вниз она является движущей силой, а при движении вверх – тормозящей. Сила тяжести не может увеличить или уменьшить горизонтальную скорость движения.Она только изменяет направление его.

Сопротивление среды является тормозной силой, которая всегда противоположна направлению движения тела по горизонтали, и возрастает пропорционально квадрату скорости бегуна. Она весьма существенна в беге с максимальной скоростью. Так, в марафонском беге, когда скорость передвижения колеблется в пределах 5 м/с, сила сопротивления среды примерно равна 8,8 H, а в спринте, где сильнейшие спортсмены достигают скорости 11–12 м/с, данный показатель увеличивается до 21–41 H, причем на его величину значительно влияют размеры тела бегуна.

Сила реакции опоры в беге является переменной, как по величине, так и по направлению. Она равна по величине и направлена противоположно силе отталкивания ноги от грунта. Сила эта зависит от массы тела бегуна, от скорости бега и от мышечных усилий, развиваемых спортсменом. Направление силы реакции опоры в беге непрерывно изменяется в различные моменты и фазы опорного периода.

Когда тело бегуна находится прямо над центром давления на площадь опоры, то реакция опоры под действием массы тела бегуна направлена вертикально вверх (вертикальная составляющая реакция опоры). Но ОЦМТ не всегда находится над центром давления на опору. В этом случае опорная реакция будет направлена под острым углом. Поэтому силу давления (F) и силу реакции опоры (R) можно разложить на две составляющие: вертикальную (F_y, R_y) и горизонтальную (F_x, R_x). Равнодействующая этих величин и будет определять движение бегуна. Вертикальная составляющая реакции опоры противодействует силе тяжести. В том случае, когда F_y больше веса тела бегуна, движение ОЦМТ направлено вверх, и наоборот. Горизонтальная составляющая реакции опоры зависит от общей силы давления на грунт (F_общ) и от угла a, под которым производится давление, и играет первостепенное значение в поступательном движении. Угол a называют углом отталкивания (угол отталкивания определяется по углу наклона продольной оси ноги в момент отталкивания от дорожки; продольная ось соединяет точку давления ноги на опору и тазобедренный сустав). Он определяет направление равнодействующей F_x и F_y (рис. 3). В спринтерском беге величина F_общ намного больше, чем в беге на средние и длинные дистанции, и направлена под более острым углом.

Рассмотрим некоторые особенности беговых движений относительно тех условных обозначений (периоды, фазы и т.д.), которые были описаны выше.

Период опоры для поступательного движения является основным и длится от момента постановки ноги на грунт до момента отрыва. Нога в этот период принимает на себя тяжесть падающего тела, амортизирует и затем производит отталкивание от грунта, создавая этим поступательное движение вперед (фаза отталкивания).

Период полета характеризуется движением тела по инерции, а траектория ОЦМТ имеет форму параболы. Сила тяжести тела бегуна изменяет направление движения книзу, а сопротивление воздуха снижает скорость движения.

Движения ОЦМТ. Внешние силы, действуя на тело спортсмена, препятствуют прямолинейности и равномерности поступательного движения ОЦМТ. Кроме продвижения вперед ОЦМТ совершает вертикальные и боковые колебания. Боковые перемещения в основном происходят за счет переноса тяжести тела с одной ноги на другую. В сравнении с вертикальными колебаниями они незначительны. Размах вертикальных колебаний ОЦМТ в опорном периоде достигает 6,6±1,6 см, причем величина его снижения в фазе торможения равна 1,8±0,8 см, а подъем в фазе отталкивания (до момента вылета) составляет 3,9±1 см при скорости 8,31±1,1 м/с.

Траекторию движения ОЦМТ можно представить в виде синусоидальной кривой с одновременным перемещением в боковой плоскости.

Скорость поступательного движения ОЦМТ в отдельных фазах движения различна. Наибольшая скорость наблюдается в момент отрыва ноги от грунта, а самая низкая – к моменту вертикали в опорном периоде.

Движения ног. Остановимся на тех моментах, которые не были рассмотрены ранее.

Постановка ноги на грунт происходит несколько впереди проекции ОЦМТ на опору. Последующая фаза торможения происходит за счет сгибания ноги в тазобедренном, коленном и разгибания в голеностопном суставе. Так, в спринтерском беге в момент вертикали угол в коленном суставе опорной ноги составляет 130–140°, в тазобедренном – 63–67°.

В фазе отталкивания происходит резкое разгибание ноги в тазобедренном и коленном суставах и активное сгибание голеностопного сустава, что обеспечивает положительное ускорение и продвижение тела спортсмена вперед.

После отрыва ноги от опоры начинается перенос ноги из крайнезаднего положения вперед. Движение ноги последовательно характеризуется подъемом, разгоном, торможением и опусканием ее на опору.

Оторвавшись от грунта, нога резко движется вперед-вверх, сгибаясь при этом в коленном и тазобедренном суставах. Это движение вызывает резкое укорочение рычага ноги и уменьшение ее момента инерции (условно будем рассматривать ногу как маятник), что позволяет ей тем самым намного быстрее продвинуться вперед-вверх. Это создает возможность повысить частоту шагов в беге. Скорость дистальных частей ног в период переноса в беге с максимальной скоростью достигает 25 м/с.

В период полета происходит разведение и сведение ног. Разведение ног продолжается и после отрыва опорной ноги от грунта. Сведение ног в полетном периоде начинается приблизительно в момент наивысшей точки траектории ОЦМТ. Это движение не изменяет скорости в полете, но создает благоприятные предпосылки для увеличения частоты шагов в беге.

Движения таза, рук и туловища в беге. Движение таза характеризуется не только поступательным, но и вращательным движением. Наиболее выраженные вращения таза вокруг фронтальной оси – повороты в сторону опорной ноги. К моменту отрыва ноги от грунта угол поворота достигает максимума – до 45°. В момент вертикали угол поворота равен нулю. Кроме этого, в беге происходит вращение вокруг сагиттальной оси (наклон в сторону). Наибольший наклон таза в сторону маховой ноги наблюдается в момент вертикали. Вследствие этого колено маховой ноги оказывается несколько ниже колена опорной ноги. В момент отрыва ноги от опоры наблюдается обратная картина – происходит наклон таза в сторону толчковой ноги. Все эти вращательные движения таза увеличивают поступательное движение тела спортсмена. Поворот таза вокруг фронтальной оси ведет к увеличению длины шагов, помогает отталкиванию и выносу маховой ноги вперед, так как при этом включаются в работу дополнительные группы мышц.

Движения рук в беге с максимальной скоростью происходят в переднезаднем направлении, с большой амплитудой в плечевых суставах и изменением угла в локтевом суставе. При движении руки вперед угол в локтевом суставе уменьшается, а при движении руки назад увеличивается.

В беге на средние и длинные дистанции амплитуда движения рук намного меньше и направление их несколько изменено. При выносе руки вперед она несколько приводится вовнутрь, а с движением назад – отводится наружу.

Положение туловища в беге также непостоянно. В фазе отталкивания туловище несколько наклонено вперед, а в полетной фазе стремится к вертикальному положению. В беге на длинные дистанции колебание туловища меньше, чем в спринте.

ГЛАВА 4. Основы техники прыжков

Прыжок – это способ преодоления расстояния с помощью акцентированной фазы полета.

Цель легкоатлетических прыжков – прыгнуть возможно дальше или выше.

Все прыжки в легкой атлетике можно разделить на два вида:

1) соревновательные виды прыжков, обусловленные четкими официальными правилами, – прыжок в длину с разбега, прыжок в высоту с разбега, тройной прыжок с разбега и прыжок с шестом;

2) различные прыжки, имеющие тренирующее значение, – прыжки с места, многократные прыжки, спрыгивания в глубину, выпрыгивания и т.д.

Прыжок – однократное упражнение, в котором нет повторяющихся частей и фаз движения. Характерной его особенностью является полет.

Дальность и высота полета тела зависят от начальной скорости и угла вылета. Чтобы достигнуть высоких спортивных результатов, прыгуну необходимо развить наибольшую начальную скорость полета тела и направить ее под выгодным (оптимальным) углом к горизонту. Траектория ОЦМТ спортсмена в полете определяется формулами:

где S – длина и Н – высота траектории ОЦМТ (без учета его высоты в момент вылета и приземления), ν – начальная скорость ОЦМТ в полете, α – угол вектора скорости к горизонтали в момент вылета, g – ускорение свободно падающего тела, h – высота ОЦМТ в конце отталкивания.

Каждый прыжок условно (для удобства анализа) делится на четыре части: разбег, отталкивание, полет и приземление. Каждая из них имеет соответствующее значение для достижения спортивного результата. Самой важной для прыжков частью двигательного действия является отталкивание.

Механизм отталкивания легче всего рассмотреть на модели отталкивания при прыжке в высоту с места (рис. 4). Оттолкнуться при выпрямленных суставах тела невозможно. Прежде надо согнуть ноги и наклонить туловище. Это и есть подготовка к отталкиванию. Из согнутого положения тела и происходит отталкивание, т.е. распрямление ног и туловища. В этом случае во время выпрямления звеньев тела прыгуна действуют две силы, равные по величине и направленные в противоположные стороны. Одна из них направлена вниз и приложена к опоре, другая приложена к телу прыгуна и направлена вверх. Кроме того, на опору действует и сила тяжести (вес тела). Силы, воздействующие на опору, вызывают реакцию опоры. Однако реакция опоры не является движущей силой, она лишь уравновешивает силы, воздействующие на опору. Другая сила, направленная вверх, приложена к подвижным звеньям. Это сила напряжения мышц.

Относительно каждого звена сила тяги мышцы, приложенная к нему извне, служит внешней силой. Следовательно, ускорения ОЦМТ звеньев обусловлены соответствующими внешними для них силами, т.е. тягой мышц. При достаточно большой силе мышечной тяги, превышающей силу веса тела и проявляющейся в кратчайшее время, создается ускоренное перемещение тела вверх, придающее ему нарастающую скорость. При ускорении подъема тела возникают силы инерции, направленные противоположно ускорению и увеличивающие напряжение мышц. В начальный момент распрямления тела давление на опору достигает наибольшего значения, а к концу отталкивания снижается до нуля. Одновременно скорость подъема вверх от нуля в исходной позе прыгуна достигает максимального значения к моменту отрыва от опоры. Скорость вылета ОЦМТ прыгуна в момент отрыва его от опоры называется начальной скоростью вылета. Выпрямление в суставах происходит с определенной последовательностью. Вначале включаются более крупные, медленные мышцы, а затем более мелкие, но быстрые. В отталкивании первыми начинают разгибание тазобедренные суставы, затем коленные. Заканчивается выпрямление ног подошвенным сгибанием голеностопных суставов. При этом, несмотря на последовательное включение всех мышечных групп в активную работу, заканчивают они сокращаться одновременно (рис. 4).

Путь, по которому к опорной фазе перемещается ОЦМТ прыгуна, ограничен, следовательно, особенно важна способность прыгуна развивать максимальную силу на этом пути в кратчайшее время. Имеется тесная связь силы мышц, быстроты их сокращения и массы тела. Чем больше силы приходится на килограмм веса прыгуна (при прочих равных условиях), тем быстрее и эффективнее он может оттолкнуться. Следовательно, прыгунам особенно необходимо повышать силу мышц и не иметь лишнего веса. Но решающую роль всегда играет быстрота отталкивания. Чем быстрее (в оптимуме) растягивание мышц, тем эффективнее проявляется сила и быстрота их сокращения. Следовательно, чем короче и быстрее (также в оптимуме) предварительное сгибание ног, тем сильнее и быстрее обратная реакция мышц – сокращение, а значит, тем эффективнее отталкивание.

Однако отталкивание в любых подскоках и прыжках не происходит само собой, механически, лишь за счет использования эластичности мышц и рефлекторного возникновения в них напряжения. Решающую роль в эффективной работе мышц играют импульсы центральной нервной системы (ЦНС), настройка на предстоящее действие, волевые усилия и рациональная координация движений. Даже выполнение простых упругих подпрыгиваний на месте требует от каждого спортсмена волевого усилия и определенного умения.

Маховые движения при отталкивании. Отталкивание в прыжках усиливается дугообразным взмахом прямых или согнутых (в зависимости от вида прыжка) рук.

Из предварительного замаха руки совершают ускоренный подъем вверх по дугообразному пути. Когда ускорения маховых звеньев направлены от опоры, возникают силы инерции этих звеньев, направленные к опоре. Совместно с весом тела они нагружают мышцы ног и этим увеличивают их напряжение и продолжительность сокращения. В связи с этим увеличивается и импульс силы, равный произведению силы на время ее действия, а больший импульс силы дает больший прирост количества движения, т.е. больше увеличивает скорость.

Как только взмах замедляется, нагрузка на мышцы ног резко уменьшается, а избыточный потенциал напряжения мышц обеспечивает более быстрое и мощное окончание их сокращения. Известно, что и с помощью только одного взмаха руками можно сделать небольшой подскок, поскольку энергия движущихся рук передается остальной массе тела в момент, когда положительное ускорение махового движения переходит в отрицательное (замедление). Такая координационная взаимосвязь объясняет ускорение отталкивания за счет волевого усилия, обращенного на убыстрение взмаха руками.

Есть ряд способов выполнения маховых движений.

Наиболее эффективен дугообразный взмах вытянутыми руками, хотя при одинаковом угловом ускорении он требует больших мышечных усилий, чем взмах согнутыми руками. При одинаковых усилиях мышц мах выпрямленными конечностями выполняется медленнее, что менее выгодно для отталкивания. Еще важнее маховое движение ногой. Оно выполняется при прыжках с разбега. Механизм его действия такой же, как и при взмахе руками. Однако вследствие большей массы маховой ноги, большей силы мышц и большей скорости движения тела эффективность махового движения ногой значительно возрастает. Для эффективного маха ногой необходимо прикладывать усилия на возможно более длинном пути. Это достигается за счет того, что маховая нога перед началом отталкивания, т.е. перед постановкой опорной ноги на грунт, находится далеко сзади – в положении замаха. С другой стороны, путь взмаха ногой может быть удлинен за счет более позднего его окончания. Для этого помимо силы мышц необходима их эластичность, а также большая подвижность в суставах. Поэтому важно, чтобы переход положительного ускорения маховой ноги к отрицательному происходил в более высокой точке.

К окончанию отталкивания ОЦМТ должен подняться как можно выше. Полное выпрямление ноги и туловища, подъем плеч и рук, а также высокое положение маховой ноги в момент окончания отталкивания и создают наиболее высокий подъем ОЦМТ перед взлетом. В этом случае взлет тела начинается с большей высоты.

Разбег. В разбеге решаются две задачи: приобретение скорости, необходимой для прыжка, и создание условий, удобных для выполнения отталкивания. Разбег имеет исключительное значение для достижения результата в прыжках.

В прыжках в длину, тройным и с шестом необходимо стремиться к достижению максимальной, но контролируемой скорости. Поэтому величина разбега достигает 18, 20, 22 беговых шагов (свыше 40 м). Направление разбега прямолинейное. В прыжках в высоту направление разбега может быть прямолинейным, под углом к планке, а также дугообразным. Скорость разбега должна быть оптимальной (слишком высокая скорость не позволит выполнить отталкивание под необходимым углом). Поэтому величина разбега здесь обычно составляет 7-11 беговых шагов.

Разбег производится с ускорением, наибольшая скорость достигается на последних шагах. Однако для каждого вида прыжка разбег имеет свои особенности: в характере ускорения, в ритме шагов и их длине. В конце разбега ритм и темп шагов несколько изменяются в связи с подготовкой к отталкиванию. Поэтому соотношение длины последних 3-5 шагов разбега и техника их выполнения имеют некоторые особенности в каждом виде прыжка. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы подготовка к отталкиванию не привела к снижению скорости разбега, особенно в последнем шаге. Скорость разбега и быстрота отталкивания взаимосвязаны: чем быстрее последние шаги, тем быстрее отталкивание. Переход прыгуна от разбега к отталкиванию – важный элемент техники прыжков, в значительной мере определяющий их успешность.

Отталкивание. Отталкивание после разбега – наиболее важная и характерная часть легкоатлетических прыжков. Отталкивание продолжается от момента постановки толчковой ноги на грунт до момента отрыва. Задача отталкивания сводится к изменению направления движения ОЦМТ прыгуна, или, иными словами, к повороту вектора скорости ОЦМТ на некоторый угол вверх.

В момент соприкосновения с грунтом толчковая нога испытывает значительную нагрузку, величина которой определяется силой энергии движения тела и углом наклона ноги.

В настоящее время для отталкивания стало характерным стремление к постановке толчковой ноги движением, похожим на беговое, т.е. сверху, вниз, назад. Это так называемое загребающее движение, или захват. Сущность его состоит в том, что такая постановка ноги способствует меньшим потерям горизонтальной скорости в процессе отталкивания. Прыгун как бы подтягивает к себе опору, отчего быстрее проходит вперед через толчковую ногу. Этому способствует также напряжение мышц задней поверхности опорной ноги, таза и туловища. Конечно, это движение «маятника с нижней опорой» в различных прыжках выполняется по-разному. Следует отметить, однако, что при любом отталкивании с большого разбега скорость вылета тела всегда меньше скорости разбега.

Угловыми параметрами, характеризующими отталкивание, принято считать:

– угол постановки – угол, образованный осью ноги (прямой, проведенной через основание кости бедра и точку касания ногой грунта) и горизонталью;

– угол отталкивания – угол, образованный осью ноги и горизонталью в момент отрыва от грунта. Это не совсем точно, но удобно для практического анализа;

– угол амортизации – угол в коленном суставе в момент наибольшего сгибания (рис. 5).

Отталкивание осуществляется не только за счет силы мышц-разгибателей толчковой ноги, но и координированных действий всех частей тела прыгуна. В это время происходит резкое разгибание в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах, быстрый взмах маховой ноги и рук вперед-вверх и вытягивание тела вверх.

Полет. После отталкивания прыгун отделяется от земли, и ОЦМТ описывает определенную траекторию полета. Эта траектория зависит от угла вылета, начальной скорости и сопротивления воздуха. Сопротивление воздуха в полетной части прыжков (в том случае, если нет сильного встречного ветра, более 2-3 м/сек.) очень незначительно, поэтому его можно не учитывать.

Угол вылета образуется вектором начальной скорости полетной фазы и линией горизонта. Часто для удобства анализа его определяют по наклону результирующего вектора горизонтальной и вертикальной скоростей, которыми обладает тело прыгуна в заключительный момент отталкивания.

Измерения прыгучести (толчком одной ногой с разбега) показали, что в полетной фазе ОЦМТ у спортсменов, хорошо подготовленных для прыжков в высоту, поднимается на 105-120 см, при этом вертикальная составляющая скорости достигает 4,65 м/сек. Эта составляющая при прыжках в длину и тройным не превышает 3-3,5 м/сек. Наибольшая горизонтальная скорость достигается при разбеге в прыжках в длину и тройным – свыше 10,5 м/сек. у мужчин и 9,5 м/сек. у женщин. Однако надо учитывать потерю горизонтальной скорости в отталкивании. В прыжках в длину и тройным эти потери могут доходить до 0,5-1,2 м/сек.

Полет в прыжках характеризуется параболической формой траектории ОЦМТ прыгуна. Движение ОЦМТ прыгуна в полетной части следует рассматривать как движение тела, брошенного под углом к горизонту. В полете прыгун движется по инерции и под действием силы тяжести. При этом в первой половине полета ОЦМТ прыгуна равнозамедленно поднимается, а во второй половине равноускоренно падает.

В полете никакие внутренние силы прыгуна не могут изменить траекторию ОЦМТ. Какие бы движения прыгун ни сделал в воздухе, он не может изменить параболическую кривую, по которой движется его ОЦМТ. Движениями в полете прыгун может только изменить расположение тела и его отдельных частей относительно своего ОЦМТ. При этом перемещение центров тяжести одних частей тела в одном направлении вызывает уравновешивающие (компенсаторные) движения других частей тела в противоположном направлении.

Например, если прыгун во время полета в прыжке в длину будет держать руки вытянутыми вверх, то при опускании их центр тяжести рук переместится вниз, а все остальные части тела поднимутся вверх, хотя ОЦМТ будет продолжать двигаться по той же траектории. Следовательно, такое движение руками позволит приземлиться несколько дальше. Если бы спортсмен перед приземлением вздумал поднять руки вверх, то этим он произвел бы обратное действие и его стопы коснулись бы опоры раньше.

Все вращательные действия прыгуна в полете (повороты, сальто и т.п.) происходят вокруг ОЦМТ, который в таких случаях является центром вращения.

В частности, все способы перехода через планку в прыжках в высоту («перекидной», «фосбери-флоп», «перешагивание» и т.п.) представляют собой компенсаторные движения, которые совершаются относительно ОЦМТ. Перемещение отдельных частей тела вниз за планку вызывает компенсаторные движения других частей тела вверх, что позволяет повысить эффективность прыжка, преодолеть большую высоту.

При прыжках в длину движения в полете позволяют сохранить устойчивое равновесие и принять необходимое положение для эффективного приземления.

Приземление. В разных прыжках роль и характер приземления неодинаковы. В прыжках в высоту и с шестом оно должно обеспечить безопасность. В прыжках в длину и тройным правильная подготовка к приземлению и эффективное его выполнение позволяют улучшить спортивный результат. Окончание полета с момента соприкосновения с землей сопряжено с кратковременной, но значительной нагрузкой на весь организм спортсмена. Большую роль в смягчении нагрузки в момент приземления играет длина пути амортизации, т.е. расстояние, которое проходит ОЦМТ от первого соприкосновения с опорой до момента полной остановки движения. Чем этот путь короче, тем быстрее будет закончено движение, тем резче и сильнее сотрясение тела в момент приземления. Так, если при падении с высоты 2 м прыгун амортизировал бы нагрузку приземления на пути, равном всего 10 см, то перегрузка при этом равнялась бы 20-кратному весу спортсмена.

В настоящее время в прыжках в высоту способом «фосбери-флоп» и в прыжках с шестом приземление совершается на спину с дальнейшим переходом на лопатки или даже кувырком назад. Спортсмены лишены возможности амортизировать падение сгибанием конечностей. Амортизация происходит целиком за счет материала места приземления (мягкие маты, поролоновые подушки и т.д.).

Значительные перегрузки в момент приземления происходят и в прыжках в длину и тройным с разбега. Здесь безопасность приземления достигается падением под углом к плоскости песка, а также за счет амортизационного сгибания в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах при нарастающем напряжении мышц (рис. 6).

Песок, уплотняемый тяжестью прыгуна, не только смягчает толчок, но и переводит движение под углом в горизонтальное, что заметно увеличивает (на 20-40 см) длину пути торможения и значительно смягчает приземление.

ГЛАВА 5. Основы техники метаний

Легкоатлетические метания являются одноактными или ациклическими упражнениями. Основной целью спортивных метаний является дальность полета снаряда.

В зависимости от веса и формы снаряда применяются различные способы метаний. Но различны метания только по форме движения метателя, по существу же они имеют одну цель – сообщить снаряду наибольшую скорость вылета, ибо дальность полета снаряда зависит от начальной скорости его вылета, угла вылета, сопротивления воздушной среды. Дальность полета определяется по формуле:

где n – начальная скорость полета снаряда; a - угол вылета; g – ускорение силы тяжести.

Скорость снаряду сообщается на различных по длине отрезках пути, расположенных пространственно отдельно один от другого. Вначале скорость сообщается снаряду в процессе разбега (копье – 7-8 м/с), скачка (ядро – 2-3 м/с, диск – 7-8 м/с) или нескольких поворотов (молот – 20-23 м/с) – это предварительная скорость.

Затем скорость сообщается снаряду в финальном усилии – заключительная скорость. Она возрастает по сравнению с предварительной скоростью при метании копья и толкании ядра примерно в 4-5 раз, при метании диска – в 2 раза, а при метании молота предварительная скорость значительно больше окончательной (отношение примерно 5:1).

Предварительная скорость сообщается снаряду за счет работы мышц ног и туловища, а заключительная – за счет включения мышц плечевого пояса и руки (копье, ядро, диск).

Таким образом, снаряд разгоняется сначала на более длинном пути меньшей по величине силой, а затем на более коротком пути – большей.

Дальность полета снаряда, при всех прочих равных условиях, главным образом зависит от величины начальной скорости полета снаряда. В свою очередь, скорость вылета снаряда зависит от величины силы, приложенной к снаряду, длины пути воздействия силы на снаряд и времени приложения силы.

Условно эту зависимость можно выразить так:

где n - скорость вылета снаряда; F – сила, прикладываемая к снаряду; l – длина пути воздействия силы; t – время приложения силы.

Если рассматривать как градиент силы (скорость ее нарастания), то можно сказать, что дальность полета снаряда зависит от градиента силы и длины пути приложения усилий к снаряду.

Если рассматривать быстроту как способность человека совершать двигательные действия (движения) в минимальный для данных условий промежуток времени, то она будет тем большей, чем с большей скоростью будет нарастать сила. В свою очередь, движение снаряда в метаниях, как известно, сопровождается нарастанием усилий (силы) метателя. А из этого следует, что быстрота и скорость нарастания силы (градиент силы) в данном случае будут тождественными понятиями:

где b - быстрота, F – сила, t – время нарастания силы.

Если градиент силы измерять скоростно-силовым индексом, а длину пути приложения усилий к снаряду брать как степень технического мастерства, то в конечном итоге мы приходим к выводу, что результат в спортивном метании находится в прямой зависимости от скоростно-силовой подготовленности и технического мастерства метателя.

Возрастание усилий на всем пути движения снаряда обусловлено строго определенным (последовательным) сокращением мышц, за счет чего создаются условия для ускоренного перемещения снаряда к точке его вылета.

Пример последовательности включения определенных мышечных групп в работу можно увидеть на рис. 7., где изображено финальное усилие в метании копья.

На отрезке 1–4 – многозвенное строение тела метателя. Отрезки: 1 – ноги, 2 – туловище, 3 – плечо, 4 – предплечье. Набрав скорость в разбеге, копьеметатель при постановке левой ноги в упор под действием инерции массы тела и работы правой ноги ускоренно перемещает туловище и руку с копьем (сектор а). Закончив движение до вертикали, нижнее звено останавливается. Под действием инерции и усилий мышц туловище движется до вертикали (сектор б). Далее под действием инерции и усилий мышц плечевого пояса плечо движется до вертикали (сектор в). И, наконец, под действием инерции массы предплечья, массы копья и мышц предплечья (сектор г) копье в верхней точке по касательной покидает руку метателя. Такая трактовка показывает, как с последующим включением в работу отдельных звеньев тела спортсмена возрастает скорость массы копья за счет:

1) переноса количества движения с нижних звеньев на верхние;

2) включения в работу в каждом звене растянутых мышц; при этом каждое последующее звено включается в работу на постоянной скорости.

На дальность полета снаряда также существенное влияние оказывает угол его вылета, который зависит от начальной скорости вылета, высоты выпуска снаряда над землей, аэродинамических свойств снаряда (для диска и копья), состояния атмосферы (направление ветра), скорости разбега (для копья и ядра).

Оптимальный угол вылета для всех снарядов меньше 45°. Для результатов уровня I разряда и выше этот угол находится в следующих пределах (при отсутствии ветра): в толкании ядра – 38–41°; в метании копья – 27–30°; в метании диска у женщин – 33–35°, у мужчин – 36–39°; в метании молота – 44°.

Во всех видах метания, кроме метания диска, с увеличением скорости разбега угол вылета незначительно повышается (в метании диска понижается).

На дальность полета снаряда влияет также сопротивление воздушной среды.

При метании молота, гранаты и толкании ядра эти воздействия ничтожно малы, поэтому в спортивной практике они не учитываются. При метании копья и диска, т. е. снарядов, имеющих аэродинамические свойства, воздушная среда оказывает положительное влияние, так как она создает подъемную силу.

На дальность полета оказывает влияние и высота точки вылета снаряда. Установлено, что дальность полета ядра увеличивается в зависимости от высоты, на которой снаряд покидает руку метателя. Поскольку высоту точки вылета для каждого спортсмена увеличить невозможно, мы этот фактор не рассматриваем.

Технику спортивных метаний для удобства изучения можно разделить на части в соответствии с их задачами:

1) держание снаряда,

2) подготовка к разбегу и разбег,

3) подготовка к финальному усилию,

4) финальное усилие,

5) вылет и полет снаряда.

Держание снаряда. Задача этой части – держать снаряд так, чтобы выполнить метание свободно, с оптимальной амплитудой движения. Правильное держание должно способствовать передаче метателем снаряду силы для движения его по наибольшему пути в нужном направлении, а также выбрасыванию снаряда с наибольшей скоростью. Для этого необходимо использовать силу и длину пальцев метающей руки. С целью увеличения амплитуды движений в разбеге и увеличения пути приложенной силы в заключительной фазе снаряд удерживается кистью так, чтобы он был ближе к концам пальцев.

Подготовка к разбегу и разбег. Основная задача этой части – сообщение системе «метатель–снаряд» оптимальной начальной скорости. Под оптимальной скоростью в данном случае понимается наибольшая скорость, при которой спортсмен в состоянии контролировать свои действия для создания благоприятных условий при выполнении финального усилия.

Разбегу предшествует выполнение метателем в исходном положении различных движений, которые совершаются предварительным раскачиванием тела и размахиванием отдельных звеньев тела, а также снаряда. Главная задача этих движений: сосредоточить внимание на выполнении метания в целом; подготовить рациональное исходное положение; привести мышцы в растянутое положение для выполнения последующих движений; сообщить снаряду начальную скорость (метание молота).

В легкоатлетических метаниях разбег выполняется в одном случае поступательным движением (граната, копье, ядро), а в другом – вращательно-поступательным (диск, молот, ядро). В поступательном движении скорость системы «метатель–снаряд» достигается или при разбеге в форме бега (копье, граната), или в форме скачка (ядро); во вращательно-поступательном – или в форме одного поворота (диск, ядро), или нескольких поворотов (молот).

Энергия, приобретенная метателем при вращательном разбеге, находится в прямой зависимости от величины угловой скорости, массы тела и радиуса его вращения. С увеличением радиуса вращения при одной и той же угловой скорости увеличивается скорость снаряда. При разбеге в форме поворота метатель можете придать ускорение снаряду только при опоре ногами о грунт. Причем в двухопорном положении спортсмен воздействует на снаряд с наибольшей, чем в одноопорном положении, силой и придает ему большее ускорение. Поэтому метатель должен сократить время пребывания в одноопорном и особенно в безопорном положении до минимума.

Подготовка к финальному усилию. Задача этой части – при минимальной потере линейной скорости движения снаряда ускоренным движением отдельных частей тела растянуть мышцы всех звеньев тела так, чтобы создать условия для их последовательного сокращения. Можно сказать также, что нужно прийти в такое положение, чтобы снаряд оказался на возможно большем расстоянии от предполагаемой точки вылета. Это положение достигается с помощью оптимального наклона, поворота или «скручивания» туловища в сторону, обратную направлению метания, а также сгибания ног до оптимальных пределов (прежде всего опорной ноги).

Финальное усилие. Задача этой части метания – сообщение снаряду максимальной скорости вылета под оптимальным углом при правильном его расположении в пространстве. Эта задача выполняется за счет быстрого, строго последовательного сокращения мышц, прежде всего мышц ног.

Как только метатель занял двухопорное положение после разбега, мышцы ног, сокращаясь, поднимают туловище, одновременно происходит выведение таза вперед. Выпрямление ног и выведение таза вперед необходимы для того, чтобы мышцы туловища остались растянутыми, а выпрямленная левая нога (при метании или толкании снаряда правой рукой) послужила упором для прекращения движения звена.

Выпрямленные ноги метателя являются твердой опорой, необходимой для сокращения мышц туловища. Только после полного сокращения мышц туловища включаются в работу мышцы руки (копье, граната, ядро).

Особое значение в финальном усилии приобретает последовательное сокращение мышц. Установлено, что только при соблюдении определенной поочередности сокращения мышц (сила последующей мышцы включается в тот момент, когда сила предыдущей равна нулю) достигается наибольшая скорость движения снаряда.

Вылет и полет снаряда. На дальность полета снарядов, обладающих аэродинамическими свойствами (диск, копье), кроме высоты вылета, скорости стартового разгона, силы воздействия на снаряд, начальной скорости вылета влияет и состояние атмосферной среды (встречный или попутный ветер).

В полете диск и копье вращаются. Вращение это происходит вокруг разных осей: копье вращается вокруг горизонтальной оси, а диск – вокруг вертикальной. Вследствие этого при полете диска возникает гироскопический момент, который стабилизирует положение диска в воздухе (ось вращения диска сохраняет свое положение в пространстве до конца полета). При метании же копья гироскопического момента не возникает, однако скорости вращения снаряда все же хватает на то, чтобы стабилизировать в какой-то мере положение копья в воздухе.

Стабильное положение вышеназванных снарядов в воздухе – одно из условий того, что их аэродинамические свойства при броске будут использованы максимально полно. Однако дальность броска копья или диска обусловлена не только устойчивым положением этих снарядов во время полета.

При движении в воздухе любое тело испытывает определенное сопротивление, зависящее от скорости, величины, формы движущегося тела и его расположения по отношению к направлению потока воздуха. В частности, сопротивление воздушной среды движущемуся телу пропорционально проекции тела на плоскость, перпендикулярную к движению. Следовательно, при определении сопротивления в спортивных метаниях нужно учитывать величину площади поперечного сечения снаряда, встречающего воздушный поток (или движущегося в этом потоке).

Положения таких снарядов, как диск и копье, в полете могут быть различными. Например, плоскость диска при вылете может быть расположена под разным углом к траектории своего полета. С изменением положения диска величина сопротивления будет колебаться.

При вылете копья большое несовпадение его продольной оси с траекторией полета также может вызвать значительное увеличение силы сопротивления воздуха, снижающее дальность броска.

В то же время при большой начальной скорости полета копья и диска создается не только вредная сила лобового сопротивления воздуха (это сила, направленная параллельно набегающему потоку в сторону, противоположную движению тела), но и некоторая полезная подъемная сила.

При движении в воздухе тел симметричной формы воздух обтекает их по-разному (рис. 8). Если тело движется в воздухе по оси симметрии, то происходит и симметричное обтекание его струйками воздуха. В этом случае будет возникать только сила лобового сопротивления, затормаживающая продвижение летящего тела. Если симметричное тело располагается под некоторым углом к набегающему потоку воздуха (углом атаки), то обтекание его несимметрично. Такой характер обтекания вызывает некоторую разряженность пространства над телом и за ним. Разница давлений снизу и сверху – основная причина появления подъемной силы, которая стремится поднять тело. Подобное явление возникает у вылетающего диска и копья.

Углом атаки называют угол, заключенный между плоскостью снаряда и направлением набегающего потока воздуха. Если поток воздуха набегает на нижнюю поверхность тела, то угол атаки называют положительным, а если на верхнюю поверхность – отрицательным.

При метании копья оптимальным считается положительный угол атаки, находящийся в пределах 2-10°.

При метании диска положительный угол атаки имеет место, как правило, только при метании данного снаряда по ветру. В других случаях более предпочтительным считается бросок диска с отрицательным углом атаки.

Для лучшего использования аэродинамических свойств диска и копья, т.е. снарядов, подвергающихся в полете заметному влиянию подъемной силы воздушной среды (например, встречного ветра), следует не только уметь изменять угол атаки данных снарядов при броске, но и варьировать, в зависимости от силы и направления ветра, углом их вылета.

При метании против ветра угол вылета копья и диска надо уменьшать по мере увеличения скорости ветра, при попутном ветре – увеличивать. Так, угол вылета диска при попутном ветре надо повышать до 44°. При встречном ветре диск целесообразнее выбрасывать под углом 27°. При метании «женского» диска встречный ветер требует большего снижения угла вылета (до 23°), чем при метании «мужского».

Если рассматривать, как сила воздействия на снаряд влияет на угол его вылета, то хотелось бы отметить, что во всех метаниях, кроме толкания ядра, данный показатель не влияет на угол вылета. При толкании же ядра, чем меньше сила воздействия на снаряд, тем больше угол вылета, и наоборот.

ГЛАВА 6. Основы техники бега на короткие дистанции

На первый взгляд техника бега на короткие дистанции кажется простой. Однако это не так. Спортсмен при беге прилагает максимальные усилия, направленные на продвижение тела вперед. Эти движения не должны содержать никаких лишних деталей, которые хотя бы в незначительной степени отрицательно влияют на скорость бега. В то же время эти движения надо выполнять свободно, ненапряженно, т.к. именно умение бежать свободно, непринужденно создает благоприятные условия для более эффективной работы мышц. Выполнение всех этих требований, предъявляемых к движениям, совершающимся в очень короткое время, и составляет основную трудность овладения техникой бега на короткие дистанции.

Спринтерский бег лучше всего представить как состоящий из отдельных, хотя и тесно связанных между собой, частей – это: начало бега (старт), стартовый разбег, бег по дистанции и финиширование. Остановимся отдельно на каждой части спринтерского бега.

Дата добавления: 2014-12-26