Цель книги обобщить результаты эксперименталь­ных и теоретических исследований по биомеханике тол­кания ядра и сопоставить их с современными представ­лениями


Скачать 268.56 Kb.
НазваниеЦель книги обобщить результаты эксперименталь­ных и теоретических исследований по биомеханике тол­кания ядра и сопоставить их с современными представ­лениями
страница1/3
Дата публикации29.06.2013
Размер268.56 Kb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Спорт > Документы
  1   2   3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель книги — обобщить результаты эксперименталь­ных и теоретических исследований по биомеханике тол­кания ядра и сопоставить их с современными представ­лениями о технике этого вида спорта, бытующими в среде тренеров и спортсменов.

Основная сложность состояла не столько в том, чтобы собрать обширный материал, сколько в его ана­лизе и систематизации, что связано с противоречивостью некоторых экспериментальных данных и особенно мне­ний о технике толкания ядра. Это в известной степени наложило отпечаток на форму изложения материала и доказательность некоторых выводов о рациональности тех или иных вариантов толкания ядра.

Последовательность изложения материала подчине­на следующему принципу. После краткого очерка по истории техники толкания ядра разбираются показатели, определяющие полет снаряда. Затем рассматриваются действия спортсмена с точки зрения кинематики и ди­намики, обеспечивающие достижения оптимальных зна­чений этих показателей. Последний раздел посвящен некоторым вопросам оценки спортивно-технического ма­стерства толкателей ядра.

В книге широко использованы результаты собствен­ных исследований техники толкания ядра, начатых авторами в 1972 г. Работа проводилась на базе группы биомеханики проблемной лаборатории и кафедры лег­кой атлетики ГЦОЛИФКа. Авторы благодарны сотруд­никам и руководителям этих подразделений (В. И. Ворон-кину, С. К. Сарсания, Л. М. Райцину, В. Н. Селуянову, Б. А. Суслакову, С. Ю. Алешинскому, Р. И. Максимову, Ал. А. Шалманову, С. И. Чабовскому и др.) за боль­шую помощь в выполнении этой работы.

Особенно благодарны авторы профессору В. М. Зациорскому, роль которого в подготовке рукописи и фор­мировании научных взглядов авторов неоценима.

^ 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТОЛКАНИЯ ЯДРА

Толкание ядра имеет больше чем столетнюю историю. За это время мировой рекорд был улучшен более чем в два раза. Значительно изменились представления о технике метателя. От простейших приемов до сложных поступательно-вращательных движений, выполняемых на большой скорости, — такой путь прошла техника тол­кания ядра за столетие. Становление методических ос­нов ее шло от изучения эмпирического опыта тренеров и спортсменов к использованию законов биомеханики, физиологии и других наук.

Эволюция техники прослеживается при анализе тех­ники лучших толкателей (Кръстев, 1971). Так, представления о технике толкания ядра начала двадцатого столетия связаны с анализом техники ре­кордсмена мира Роуза (15,54 м), 20-х годов Гиршфель-да (16,04 м), 30-х —Торренса (17,40 м), 40-х —Фонвил-ла (17,68 м) и Фукса (17,95 м), 50-х —О'Брайена (19,30 м), 60-х —Лонга (20,68 м) и Матсона (21,78 м), 70-х —Фейербаха (21,82 м), А. Барышникова (22,0 м) и Байера (22,15 м). При анализе исследователи опреде­ляли те качественные изменения, которые отличают технику одного спортсмена от техники другого, преды­дущий этап развития толкания ядра от последующего.

Если оставить в стороне имена рекордсменов, время и способ толкания, то в принципе технику толкания ядра можно свести к четырем основным приемам, кото­рые использовались спортсменами разных поколений. Это толкание ядра с места, толкание ядра после скачка из стартовых положений боком и спиной к направлению полета снаряда и толкание ядра вращательным спосо­бом.

Схематично эволюцию техники толкания можно пред-



Рис. 1. Толкание ядра из стартового положения боком к направле­нию метания
ставить следующим образом (В. Н. Тутевич, 1952). На первом этапе толчок совершался преимущественно ру­кой; на втором — с использованием силы руки и тулови­ща, но почти без участия ног; на третьем — с использо­ванием силовых возможностей всего тела, в частности ног. Последний этап характеризуется также возросшей скоростью движения спортсмена че{№в круг.

Первым важным нововведением после толкания ядра с места явилось перемещение атлета через круг (скачок) с последующим выталкиванием снаряда. Множество ва­риантов перемещения через круг, предложенных разны­ми спортсменами, привели к способу толкания ядра боком к направлению полета снаряда (рис.1) с энергич­ным маховым движением прямой или незначительно согнутой ногой. Этот способ и его модификации исполь­зовались в течение нескольких десятилетий, вплоть до 1950 г. Основными показателями лучшего выполнения этого способа являются: поддержание скорости движе­ния через круг, почти одновременная постановка ног после скачка, значительное сгибание в тазобедренных суставах в начале финального разгона, полное разгиба­ние тела в конце толчка.

В конце 40-х годов способ толкания ядра боком к направлению полета снаряда был значительно изменен с целью уменьшить потери скорости после скачка и



Рис. 2. Техника толкания ядра Фукса

создать более благоприятные условия для использова­ния силы ног и туловища, приложения ее к ядру на максимально длинном пути. Стали больше сгибать ноги перед ^ началом скачка, больше наклонять туловище к правой ноге, ядро располагать не у шеи, а на некото­ром расстоянии от нее (рис.2).



Рис. 3. Техника толкания ядра О'Брайена

Последующее значительное изменение техники тол­кания ядра произошло в 50-х годах. В основу нового способа легла техника американского спортсмена О'Брайена. Он толкал ядро из исходного положения спиной к направлению полета снаряда, увеличил наклон туловища, ввел вращательное движение в фазе вытал­кивания снаряда (рис. 3). Эти нововведения являются самыми важными на последнем этапе развития техники толкания ядра. Новое исходное положение имеет ряд преиму­ществ. Снизилась высота ядра над землей, создались условия для непрерывного, направленно­го вверх-вперед разгона ядра. Вращательные движения позво­лили увеличить путь разгона яд­ра за счет искривления его тра­ектории в проекции на горизон­тальную плоскость (рис. 4), что при прочих равных условиях уве­личивает скорость вылета сна­ряда.

Техника предложенная О'Брайеном, непрерывно разви­валась и совершенствовалась другими спортсменами. Более простыми стали подготовитель­ные, движения, длинный активный путь воздействия на снаряд стал сочетаться с ускоренным ритмом движения. Лучших толкателей отличает «закрытое» положение перед финальным усилием — максимальный поворот ту­ловища вправо в низком исходном положении.

Поиски лучшей техники продолжаются. Тренерами ГДР предложен способ толкания ядра с так называемым «коротко-длинным ритмом», дающим возможность уве­личить путь воздействия на снаряд и выполнить его разгон по более прямолинейной траектории. В начале 60-х годов впервые был описан способ тол­кания ядра круговым махом, более известный как «спо­соб А. Барышникова», усовершенствованный его трене­ром В. И. Алексеевым и названный так в честь спорт­смена, установившего в 1976 г. рекорд мира — 22,00 м.



Рис. 4. Траектория ядра (вид сверху)

^ 2. ПОЛЕТ ЯДРА



где: v0 — скорость ядра в момент его отрыва от руки, «о — угол места, угол между направлением вектора скорости ядра в момент вылета и горизонтом, ho — высо­та, на которой ядро покидает руку спортсмена. В дан­ной формуле не учитывается сопротивление воздуха, которое при безветренной погоде незначительно (В. Н. Тутевич, 1969; Schmolinsky, 1971). Однако силь­ный встречный ветер может несколько снизить резуль­тат (В. Н. Тутевич, 1969).

Начальная скорость вылета ядра является основной характеристикой, определяющей дальность его полета, поскольку дальность полета пропорциональна квадрату скорости. Например, скорости вылета ядра 10 м/с соот-


ветствует результат—12 м, а скорости 15 м/с — резуль­тат около 25 м, т. е. увеличение скорости в 1,5 раза приводит к увеличению результата в 2,25 раза.

Ядро следует выталкивать без его вращения, по­скольку оно имеет плохие аэродинамические свойства и преимуществ от вращения таких, например, как при метании диска (вращение диска повышает его устойчи­вость в полете), получить нельзя.

Оптимальный угол вылета ядра (угол места) меньше 45°, потому что точка, в которой оно покидает руку, находится на некоторой высоте от поверхности земли. Зависит этот угол и от величины начальной скорости вылета ядра: с увеличением ее он также увеличивается (В. Н. Тутевич, 1969; Dyson, 1968). Изменение величины угла места в пределах 3—4° относительно мало влияет на дальность полета ядра (В. Н. Тутевич, 1969).

Высота вылета ядра зависит в основном от длины тела и рук спортсмена, от степени его физической подго­товленности и технического мастерства. Увеличение вы­соты вылета ядра увеличивает дальность его полета приблизительно на ту же величину, на которую удается приподнять его над землей (В. Н. Тутевич, 1969).

Угол места и высота вылета ядра у каждого спорт­смена варьируют незначительно и практически не могут быть существенно изменены с целью увеличения резуль­тата (О. Я. Григалка, 1974; Dyson, 1968; Savidge, 1970). Таким образом, начальная скорость вылета ядра явля­ется основной характеристикой, увеличение которой приводит к существенному росту спортивного результата.
^ 3. ДИНАМИКА СКОРОСТИ И ФАКТОРЫ, ЕЕ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ
Под динамикой скорости здесь понимается зависи­мость скорости ядра или какой-либо точки тела спорт­смена от времени.

Во время толкания ядра перед спортсменом стоит задача добиться максимально возможной скорости вы­лета снаряда (при оптимальных значениях угла места и высоты вылета ядра).

В связи с этим возникают следующие вопросы:

1) какая динамика скорости является оптимальной?

2) какова динамика скорости ядра у высококвалифи­цированных спортсменов?

3) как спортсмен должен организовать свои движе­ния, чтобы скорость вылета ядра была максимальной?

4) какие механизмы двигательных действий исполь­зуются спортсменом для сообщения максимальной ско­рости снаряду?

К сожалению, не на все эти вопросы в настоящее время можно дать исчерпывающий ответ. Причина со­стоит в недостаточности точных экспериментальных данных по технике толкания ядра, а результаты ис­следований, уже накопленные к настоящему времени, порой противоречивы.

Ни одному исследователю пока не удалось получить математическую функциональную зависимость скорости ядра от времени, как это сделано, например, в сприн­терском беге (Hill, 1927; Henry, Trafton, 1952; В.М.За-циорский, Ю. Н. Примаков, 1968,и др.). Очевидно, это вызвано сложностью динамики скорости ядра. Как же должна изменяться скорость движения снаряда в руке спортсмена?

Некоторые исследователи (Doherty, 1950; Simonyi, 1973) подчеркивают важность более раннего по отноше­нию к моменту вылета ядра, достижения максимума его скорости. Большинство же (Fidelus, Zienkowicz, 1965; О. Я. Григалка, 1970; Schpenke, 1973, и др.) счи­тает, что скорость ядра должна увеличиваться равно­мерно, достигая максимума к моменту его отрыва от руки.

Экспериментальные данные, полученные Susanka (1974), свидетельствуют о том, что изменение скорости ядра имеет весьма сложный характер (рис. 6). Автор отмечает два участка падения скорости ядра. Первый соответствует началу фазы старта (первая группировка, поза 3), после чего скорость почти равномерно увели­чивается, достигая 2,0 м/с. В безопорном положении (фаза скачка) скорость ядра практически не меняется, хотя некоторые исследователи (Fidelus, Zienkowicz, 1965; О. Я-Григалка, 1967; Schmolinsky, 1973; Я. Е. Лан­ка, 1977; ан. А. Шалманов, 1978, и др.) считают, что у спортсменов разной квалификации она варьирует в пре­делах 1,3—2,6 м/с, что составляет 15—20% от скорости вылета снаряда, или 3,5—3,7 м/с (Marhold, 1968, 1974).

Второй участок падения скорости ядра Susanka от-


Рис, 6. Перемещение [s(t)] и скорость [»(/)] ядра у высококвалифи­цированного спортсмена (по Susanka, 1974):

I — подготовительная фаза, II —фаза стартового разгона, III —скачок, IV — перекат, V —фаза выталкивания ядра. Попытка Брабеца — 20,11 м
мечает в фазе переката* с момента постановки правой ноги на опору в конце скачка (поза 5). Приблизитель­но с момента постановки левой ноги на опору (поза 6) происходит резкое нарастание скорости ядра до момен­та его отрыва от руки. Уменьшение скорости снаряда во время переката, а в некоторых случаях и после по­становки левой ноги на опору отмечают и другие авто­ры (В. Н. Тутевич, 1955; Marhold, 1968).

Более поздние исследования динамики скорости яд­ра с помощью стереофотоциклосъемки (Я- Е. Ланка, 1977; ан. А. Шалманов, 1978) показывают, что у боль­шинства спортсменов, особенно высокой квалификации, скорость ядра в фазе переката практически не изменя­ется (рис. 7), а в удачных попытках даже увеличивает-

  • Перекат — время между моментами постановки правой и ле­вой ноги на опору в фазе финального разгона.




Рис. 7. Скорость лучезапястного сустава в фазе финального разгона у спортсменов разной квалификации (до начала разгибания в нем она совпадает со скоростью ядра). Стрелками обозначены моменты вылета снаряда, вертикальными линиями — моменты постановки ле­вой ноги на опору
ся. Уменьшение скорости в фазе переката, отмеченное Susanka (1974) и некоторыми другими исследователя­ми, по-видимому, связано с тем, что плоскостная кино­съемка, использованная ими, позволяет зарегистриро­вать лишь две составляющие вектора скорости ядра в вертикальной плоскости. Стереофотосъемка дает воз­можность измерить все три составляющие вектора ско­рости.

Здесь и в дальнейшем приводятся собственные данные авторов, полученные при комплексном исследовании техники толкания ядра. В эксперименте участвовали 50 спортсменов разной квалификации (вес 105+9,7 кг, длина тела— 187,5±4,8 см), лучшие результаты ко­торых были от 12 до 20,5 м. Регистрировались кинематические, ди­намические и электрофизиологические характеристики движения: из­менение углов в суставах (электрогониометрия), силы взаимодейст­вия с опорой (три тензодинамометрические платформы)-', координаты основных точек тела спортсмена с последующим расчетом их скоро-


стей (стереофотоциклосъемка) и электрическая активность мышц (электромиография). Методика проведения экспериментов подробно описана в работах Я. Е. Ланка (1977) и ан. А. Шалманова (1978). Результаты, полученные при использовании стереофотосъемки, по­казаны на рис. 8.

Вопрос о том, какая динамика скорости ядра явля­ется оптимальной, пока остается открытым. Частичное его решение можно найти, рассмотрев закономерности изменения динамики скорости ядра по мере роста ма­стерства спортсменов.

Большинство исследователей (Fidelus, Zienkowicz, 1965; О. Я. Григалка, 1970; Schpenke, 1973; Marhold, 1968, 1974; Я. Е. Ланка, 1977; ан. А. Шалманов, 1978, и др.) приходят к выводу о том, что у спортсменов вы­сокого класса более равномерно увеличивается ско­рость ядра от старта до вылета. Значительные колеба­ния скорости вредны и наблюдаются, как правило, у спортсменов низкой квалификации. Кроме того, спорт­сменов высокого класса отличает большая величина скорости ядра в начале финального разгона.

Одним из факторов, лимитирующих скорость выле­та ядра, является несовпадение векторов скоростей, со- общаемых снаряду в фазах стартового и финального разгона. Скорость вылета ядра равна сумме скоростей, сообщенных снаряду в этих фазах. Из-за несовпадения направления скоростей их можно суммировать только

геометрически, т. е. по правилу параллелограм­ма (рис. 9).

Как уже отмечалось, скорость ядра в конце стартового разгона дости­гает около 2,5 м/с. Совре­менные лучшие спортсме­ны ртри толкании с. места показывают результаты 19—20 м, что соответст­вует скорости вылета снаряда около 13 м/с. Ес­ли бы спортсмену уда­лось так выполнить дви­жение, что эти скорости можно было сложить арифметически (направ­ление скоростей совпало бы), то скорость вылета ядра была бы равна 15,5 м/с, что соответству­ет результату около 26 м

  1   2   3

Похожие рефераты:

Лекция тема: Основные проявления жизнедеятельности клетки
Цель: Ознакомить студентов с современными представлениями о структурно-функциональных особенностях ядра, жизнедеятельности клеток...
Практикум по биомеханике
Практикум по биомеханике / Н. Б. Сотский, В. Ю. Екимов, В. К. Пономаренко; Бел гос ун-т физ культуры. — Мн.: Бгуфк, 2012. — с
Результаты
Получение новых знаний, формулирование новых законов, открытия, теоретический задел для прикладных исследований, научный прогноз...
Программа вступительного экзамена по специальности для поступающих...
Изотопы и изобары. Масса ядра. Массовое число. Энергия связи ядра. Удельная энергия связи. Полуэмпирическая формула Вейцзеккера энергия...
Виктор Франкл. Теория и терапия неврозов
«дерефлексии» — при нарушениях потенции и оргазма. В теоретической и в терапевтической частях книги читатель найдёт множество примеров...
Название курса: «Маркетинговые исследования»
...
Проректор по научной работе и инновациям
В обосновании темы диссертации должны быть указаны: цель и актуальность тематики научных исследований, предмет и объект исследования,...
Закон кратности отношений: при образовании из двух элементов различ­ных...
Цель: сформулировать основные положения молекулярно-кинетической теории. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной...
Данная программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного...
Яядерно-физические характеристики, заряд, масса, радиус, моменты ядра, спин, магнитный момент, электрический квадрупольный момент,...
Протонно-нейтронная структура ядра
В настоящее время твердо установлено и не вызывает сомнений, что в составе атома имеется ядро (Резерфорд, 1911 г.). Атомные ядра...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза