Прыжок – это естественный способ преодоления вертикальных или горизонтальных препятствий.

Передний толчок – это упор ноги о грунт с момента касания до момента вертикали

В этот момент постановки ноги на грунт происходит амортизация и ОЦМТ спортсмена опускается при спортивной ходьбе на 4-5 см, а при беге на 6-7 см. При ходьбе в этот момент возникает период двойной опоры равный 0,02 с.

Задний толчок – это действия опорной ноги от момента вертикали до отрыва от грунта.

Отталкивание. Основной задачей отталкивания является изменение направления движения ОЦМТ спортсмена на некоторый угол вверх. В результате перераспределения горизонтальной скорости в вертикальную начальная скорость вылета тела прыгуна всегда меньше скорости разбега. Чем больше расстояние от точки проекции ОЦМТ до места опоры при постановке толчковой ноги, тем больше потери скорости.

При постановке на место отталкивания происходит небольшое амортизационное сгибание опорной ноги в тазобедренном и коленном суставах, возможно также некоторое сгибание позвоночника. Следовательно, ОЦТТ прыгуна вначале приближается к месту опоры, а затем, при разгибании тела, удаляется от него. Обычно амортизационное сгибание заканчивается, когда голень толчковой ноги прыгуна занимает вертикальное положение, после чего начинается разгибание во всех суставах.

Толчковая нога в момент соприкосновения с грунтом испытывает большую нагрузку, которая амортизируется напряжением и одновременным растягиванием мышц-разгибателей опорной ноги за счет их эластичности. Чем быстрее (в оптимальных пределах) произойдет растягивание мышц, тем эффективнее проявляются сила и скорость их сокращения. Поэтому с целью повышения эффективности отталкивания амортизация должна выполняться на относительно коротком пути, время отталкивания длится от 0,145 – 0,190 с.

Очень важно отталкивание выполнять как можно быстрее, причем разгибание в различных суставах происходит в определенной последовательности: вначале выпрямляется позвоночник и разгибаются тазобедренный, затем коленный суставы, заканчивается выпрямление ноги подошвенным сгибанием голеностопного сустава.

Обратимся к формуле

V – вертикальная скорость взлета

F - сила, которую спортсмен развивает при отталкивании

L – путь воздействия усилия в толчке на ОЦМТ

t – время воздействия на ОЦМТ

Во всех видах прыжков важное значение имеет выполнение маховых движении ногой и руками.

Рис.3.2 Влияние маховых движений

Во время ускоренного подъема маховой ноги реактивная сила маха увеличивает давление на опору и повышает нагрузку на мышцы опорной ноги. Однако при окончании маха, когда положительное ускорение переходит в отрицательное (замедление) и энергия движущейся маховой ноги передается остальной массе тела, нагрузка на мышцы опорной ноги резко уменьшается и избыточный потенциал напряжения мышц обеспечивает более быстрое и мощное их сокращение.

С точки зрения биомеханики более эффективен мах прямой ногой. При этом ее центр тяжести находится на несколько большем расстоянии от тазобедренного сустава, что при одинаковой угловой скорости создает более высокую линейную скорость и соответственно повышает тяговое усилие.

Однако выполнение маха прямой ногой возможно только в прыжках в высоту способами «перекидной», «перекат», «перешагивание» и «волна», которые выполняются при относительно невысокой скорости разбега. В прыжках в длину, тройном и с шестом, а также в прыжках в высоту способом «фосбери-флоп» мах осуществляется согнутой ногой, но зато с большей скоростью.

В едином концентрированном усилии спортсмена при отталкивании одновременно с выпрямлением толчковой ноги и туловища прыгун должен стремиться сделать возможно более активные движения не только ногой, но и руками. Это способствует наибольшему подъему ОЦМТ перед взлетом, что улучшает спортивный результат (рис).

Рис.3.3 Схема подъема ОЦМТ Рис.3.4 Угол при отталкивании в прыжках в высоту (а), длину с разбега (б), длину с места (в)

Таким образом, на дальность прыжка или высоту, преодолеваемую прыгуном можно определить по следующим формулам:

Любое отталкивание всегда направлено под определенным углом к горизонту. Величина этого угла в значительной мере зависит от положения ОЦМТ относительно опоры в момент отталкивания. В прыжках в высоту и с шестом угол отталкивания равен 80—85°, в прыжках в длину и тройном—65—70° (рис.).

Однако с учетом сложения вертикальной скорости, созданной при отталкивании, и горизонтальной, приобретенной во время разбега, результирующий угол вылета тела спортсмена в прыжках в высоту равен 65—70°, а в прыжках в длину и тройном—18—25°.

Полет. После завершения отталкивания начинается фаза полета, в которой ОЦМТ описывает определенную траекторию, зависящую от угла вылета и начальной скорости. Изменить эту траекторию прыгун не в состоянии, однако за счет соответствующих двигательных действий он может изменить расположение тела и его отдельных частей относительно своего ОЦМТ (рис.). При этом перемещение некоторых частей тела в одном направлении вызывает компенсаторные движения его других частей в противоположном.

В прыжках в высоту и с шестом спортсмену необходимо учитывать эти закономерности при переходе через планку, так как в некоторых случаях можно добиться такого положения, что прыгун, огибая планку, может пронести свой ОЦМТ под ней, так как это не материальная, а воображаемая точка и при некоторых позах (подковообразное положение) может находиться вне тела. Поэтому спортсмену выгоднее переносить через планку тело не сразу, а последовательно, чтобы за счет активного опускания одних частей тела переносить другие.

Рис.3.5 Траектория перемещения ОЦМТ в полете

В прыжках в длину и тройном движения в полете позволяют сохранить устойчивое положение и создают благоприятные предпосылки для рационального приземления.

Приземление. Значение приземления и характер его выполнения не одинаковы в различных видах прыжков. В прыжках в высоту и с шестом эта фаза уже никакого влияния на результат не оказывает, поэтому основное ее назначение—обеспечить безопасность спортсмена.

F - нагрузка при приземлении, P – вес

спортсмена, H – высота падения, S – путь торможения.

,

В прыжках в длину и тройном, кроме обеспечения безопасности, способ приземления оказывает значительное влияние на результат. В связи с этим прыгунам необходимо стремиться, чтобы при приземлении пятки коснулись грунта впере­ди точки траектории приземления ОЦТТ или совпали с ней (рис.5.8.).

Рис.3.6 Фаза приземления при прыжках в длину и тройным

Следует отметить, что во время приземления организм спортсмена испытывает хотя и кратковременную, но значительную нагрузку. Замедление движения происходит как за счет амортизационного сгибания в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах, так и за счет деформации места приземления. С целью уменьшения напряжения мышц и профилактики травматизма спортсменам рекомендуется удлинять путь торможения тела при приземлении.

Основы техники метаний

К основным видам легкоатлетических метаний относятся толкание ядра, метание диска, копья и молота. Целью метаний является стремление добиться наибольшей дальности полета спортивного снаряда, соблюдая при этом правила соревнований. В решении этой задачи большое значение имеет владение рациональной техникой метания и высокий уровень развития физических качеств спортсмена.

Теоретически дальность полета снаряда (без учета сопротивления воздуха) можно определить по формуле:

Если за время Т тело опишет путь-окружность L= 2ПR, тогда V=L/T=2ПR/T

Угловая скорость равна W= 2П/Т, тогда дальность полета снаряда определяется по формуле

Из этой формулы видно, что увеличение дальности полета снаряда в наибольшей степени зависит от повышения начальной скорости вылета и увеличения угла вылета. (так как ускорение свободного падения — величина постоянная—9,81 м/с²).

Однако лишь постоянное увеличение начальной скорости будет способствовать улучшению спортивных результатов. Увеличение же угла вылета имеет предел, равный 45° (sin2α – тригонометрическая функция, величина которой увеличивается от 0 до 1, т.е. когда sin2α=1, а это будет тогда, когда 2α=90⁰, откуда α= 90⁰/ 2=45⁰) и дальнейшее повышение этого угла не приводит к увеличению дальности полета снаряда (рис. 4.1).

Расчеты показывают, что чем больше начальная скорость, тем больше ее влияние на дальность метания, которая пропорциональна квадрату скорости вылета снаряда. Прирост же спортивного результата за счет увеличения угла вылета (в пределах 45°) все более снижается.

Рис.4.1 Схема изменения дальности полета тела, брошенного под углом к горизонту, в зависимости от угла вылета

Таким образом, увеличение начальной скорости вылета снаряда под оптимальным углом — главная задача метателя. Решению этой задачи способствует рациональная техника метаний, позволяющая наиболее целесообразно использовать основные физические качества спортсмена.

Несмотря на различную форму и вес снарядов, на разные условия и способы выполнения метаний, имеется много закономерностей, обусловливающих рациональную технику. Для удобства анализа техники метаний ее условно можно разделить на следующие основные фазы: держание снаряда, разбег, подготовка к финальному усилию, финальное усилие, вылет и полет снаряда.

Держание снаряда. Способ держания снаряда в руке и его несение во время разбега (поворота) зависят от устройства снаряда и техники метаний. Независимо от вида метаний общие требования правильного держания снаряда должны обеспечить спортсмену свободное выполнение всех движений с большой амплитудой. Правильное держание снаряда позволяет наиболее полно использовать длину и силу конечностей, по возможности расслаблять мышцы метающей руки до финального усилия и сохранять контроль за движениями спортсмена. Все это способствует передаче силы метателя на снаряд в нужном направлении и по наибольшему пути, что и обеспечивает высокую начальную скорость вылета снаряда.

С точки зрения биомеханики для увеличения амплитуды движения снаряд лучше держать так, чтобы он был ближе к концам пальцев метающей руки. Вместе с тем следует учитывать и то, что чрезмерное удаление снаряда на концы пальцев может ослабить хват. Поэтому каждый метатель с учетом этих общих положений и своих индивидуальных особенностей должен определить для себя соответствующий способ держания снаряда.

Разбег. Разбег в метаниях выполняется с целью достижения оптимальной скорости передвижения метателя и снаряда, которые составляют единую систему. Он выполняется в виде бега (метание копья и гранаты), скачка (толкание ядра) и вращения (метание диска и молота, а также в некоторых случаях толкание ядра). Эта скорость в различных метаниях должна быть оптимальной, обеспечивающей наиболее эффективное ее использование в финальном усилии. Наибольшая скорость перемещения снаряда создается в метании молота, где к концу 3—4-го поворота она достигает 23—25 м/с (при метании диска — 10—15 м/с, при метании копья—6—8 м/с). Самый медленный разбег при толкании ядра — около 3 м/с.

О роли разбега в метаниях говорят такие факты: при толкании ядра разница в дальности между броском с места и с разбега составляет в среднем 1,5—2 м, при метании диска— 7—10 м, при метании копья— 20—24 м. Эти данные могут служить критерием эффективности разбега.

Для достижения максимальной скорости броска, скорость разбега метателя должна соответствовать его скоростным и силовым возможностям, а также способности использовать в финальном усилии энергию, приобретенную в разбеге.

При вращательном разбеге энергия, накопленная системой метатель — снаряд, находится в прямой зависимости от угловой скорости всей системы, ее массы и радиуса вращения. При выполнении поворотов происходит чередование одноопорного и двухопорного положений. Так как двухопорное положение позволяет метателю более надежно обеспечивать устойчивость при вращении, то прежде всего в этом положении следует добиваться увеличения скорости вращения тела. Время пребывания в безопорном положении, при котором метатель не в состоянии увеличить скорость, должно быть минимальным.

При одинаковой угловой скорости вращения линейная скорость движения снаряда находится в прямой зависимости от длины пути его движения и достигается за счет большего радиуса вращения снаряда. Вместе с тем вращение снаряда по большему радиусу с одной и той же угловой скоростью требует от метателя и больших усилий.

Наилучший разбег предполагает увеличение скорости системы метатель — снаряд от его начала до конца. Однако на практике это ускорение происходит неравномерно, иногда наблюдаются довольно значительные его колебания.

Подготовка к финальному усилию. Во второй части разбега, разогнав снаряд до определенной горизонтальной скорости, метатель проводит подготовку к финальному усилию, которое выполняется в виде так называемого обгона снаряда. При этом нижние части тела обгоняют верхние и снаряд. Обгон снаряда происходит не только в передне-заднем направлении, но и путем скручивания туловища и поясничной области в сторону, обратную направлению метания. Эти действия метателя играют очень важную подготовительную роль для успешного выполнения финального усилия. Они позволяют увеличить путь воздействия на снаряд, растягивают основные мышечные группы и создают предпосылки для быстрого перемещения всей массы метателя и основных участвующих в метании звеньев.

Во всех метаниях началу финального усилия не предшествует наличие опоры на обеих ногах, так как усилие начинается раньше постановки левой ноги на грунт. Это проявляется в виде некоторого выпрямления туловища и правой ноги еще до постановки левой ноги и оказывает положительное влияние на нарастание ускорения снаряда в момент перехода от разбега к броску. Однако это не значит, что надо подчеркивать начало броска, стоя еще на одной правой ноге и стремясь ее поскорее выпрямить, так как стремление к быстрой постановке левой ноги — правило метания любого снаряда.

Поступательное движение массы метателя не должно замедляться при переходе к финальному усилию (рис. 5.10), так как величина конечной работы пропорциональна массе и ее ускорению.

Рис.4.2 Динамика скорости снаряда в разбеге (ОА), при подготовке к финальному усилию (АВ) и в финальном усилии (ВС):

v_n — скорость вылета снаряда, полученная при подготовке к финальному усилию без снижения набранной в разбеге скорости системы метатель—снаряд (v₁); с ее снижением ( v₂ ), со значительным ее снижением (v₃)

Исходное положение метателя перед финальным усилием во всех видах метаний имеет общие черты. Это положение характеризуется, во-первых, некоторым понижением ОЦТТ для лучшего использования силы ног при броске (за счет удобной расстановки ног и их сгибания до оптимальных пределов), а во-вторых, увеличением расстояния от руки со снарядом до предполагаемой точки вылета снаряда (за счет наклона и скручивания туловища, отведения руки со снарядом), что увеличивает путь воздействия силы метателя.

Целесообразность всех действий метателя перед финальным усилием должна рассматриваться с точки зрения обеспечения оптимальных условий для увеличения пути и силы воздействия на снаряд и максимального использования скорости, приобретенной метателем в разбеге.

Финальное усилие. Определенной границы между разбегом, подготовкой к финальному усилию и самим финальным усилием не существует. Ошибкой является нали­чие паузы или сохранение определенного положения вместо стремительного перехода к броску.

Переход к развитию мощного финального усилия начинается с момента постановки левой ноги на грунт. Большое значение во всех видах метаний имеет активное быстрое и мощное разгибание правой ноги, которое воздействует на тело метателя с ускорением вперед-вверх и ускоренно перемещает правую сторону таза вперед. Одновременно ле­вая нога создает тормозящее влияние на перемещение тела вперед и способствует движению системы метатель — снаряд вверх. Поэтому левая нога при постановке на землю обычно, слегка амортизируя, несколько сгибается и быстро выпрямляется.

Во всех метаниях в начале финального усилия таз выводится вперед, его движения опережают движения плеч.

Правильное выполнение финального усилия предполагает начало движения с наиболее крупных и сильных мышечных групп с переходом к усилиям более мелких, но способных в этих условиях к быстрому сокращению групп мышц. Поэтому финальное усилие начинается с быстрого разгибания ног и туловища, убыстряясь по мере включения более удаленных звеньев тела (плечо, рука, кисть).

От начала броска до момента вылета снаряда быстро и напряженно работают все мышечные группы спортсмена — от пальцев ног до пальцев метающей руки, что требует высокой согласованности и координации движений. В начале финального усилия метатель затрачивает значительную силу на разгон всей системы метатель — снаряд, а накопленную при этом энергию он должен максимально использовать для передачи ее на снаряд, причем наибольшее усилие метатель может проявить при двухопорном положении, чем и вызвана необходимость быстрой постановки ног.

В процессе финального усилия перед метателем стоит задача не только увеличить путь приложения силы к снаряду, но и реализовать свои силовые и скоростные возможности для непрерывного воздействия на снаряд по всему пути с силой, обеспечивающей наибольшее увеличение его скорости при выпуске.

,

V – cкорость вылета снаряда, F – сила, прикладываемая к снаряду, l – длина пути воздействия на снаряд, t – время приложения силы к снаряду.

У спортсменов высокой квалификации начальная скорость вылета снаряда достигает: в метании копья — 35 м/с, в метании диска — 28 м/с, в толкании ядра — 13—15 м/с.

Более рациональному применению силы метателя в финальном усилии способствует умелое использование эластических свойств мышц. Известно, что чем большая сила будет затрачена на растягивание мышц (до определенных пределов), тем большую работу они могут произвести при сокращении.

Определенную роль при метаниях играет работа свободной (левой) руки. В финальном усилии отведение ее в сторону (с опережением вращения туловища) способствует не только увеличению жесткости оси вращения, но и более быстрому сокращению предварительно растянутых мышц.

Вылет и полет снаряда. При выпуске снаряда сила метателя должна прилагаться таким образом, чтобы обеспечить наибольший его полет, который во многом зависит от квадрата скорости.

Величина угла вылета имеет переменное значение и в каждом отдельном случае может быть различной. Как излишне высокий, так и низкий полет снаряда не дает нужного эффекта. Несмотря на то, что теоретически, без учета сопротивления воздуха, наиболее выгодным углом вылета любого снаряда считается угол 45°, на практике оптимальные углы вылета различных снарядов оказываются меньше.

Во-первых, это обусловливается тем, что спортивный снаряд выпускается в среднем на высоте от 160 до 200 см. Наличие разницы уровней вылета и приземления снаряда (так называемый угол местности) является первой причиной уменьшения теоретического угла выпуска (рис.).

Во-вторых, метание под меньшим углом позволяет увеличить путь воздействия на снаряд и, в-третьих, строение мышечной системы спортсмена способствует большему приложению усилий при более низком угле вылета.

Рис.4.3 Траектория полета снаряда

Все метательные снаряды при вылете получают вращательное движение, которое только в метании диска и копья имеет особое значение. Здесь действуют закономерности известного в механике принципа гироскопа (волчок с тяжелым диском), основным свойством которого является стремление сохранить ось вращения в пространстве и сопротивляться попыткам изменить положение этой оси.

Из механики известно, что сопротивление воздушной среды движущемуся телу пропорционально проекции тела на плоскость, перпендикулярную направлению движения, и квадрату скорости, поэтому практически сопротивление воздуха учитывается в случаях, когда начальная скорость вылета снаряда значительна.

При большой начальной скорости вылета диска и копья создается не только отрицательная сила лобового сопротивления воздуха, но и при благоприятных условиях возникает некоторая положительная подъемная сила, заставляющая эти снаряды планировать, удлиняя полет. Подъемная сила возникает благодаря разнице давлений сверху и снизу обтекающего снаряд воздуха (рис.).

Рис.4.4 Схема возникновения подъемной Рис.4.5 Угол атаки

силы у летящего диска: I – прямой удар, а) нейтральный,

II – косой удар с нормальным положением б)положительный, диска, III – косой удар с повышенным в) отрицательный

углом атаки

Важную роль при метании планирующих снарядов играет так называемый угол атаки, который образуется продольной осью снаряда и траекторией полета. Он может быть нейтральным, положительным или отрицательным (рис. а, б, в). Подбор соответствующей траектории и угла атаки позволяет опытным метателям показывать лучшие результаты при метании планирующих снарядов против небольшого ветра (до 5 м/с).

Оптимальными углами вылета при метании различных снарядов являются: при метании молота – 42-44º, при метании диска – 36-39º (мужского) и 33-35º (женского), при метании копья – 28-31º, при толкании ядра – 38-41º. При метании диска и копья против ветра оптимальный угол вылета уменьшается (по мере увеличения скорости ветра), при попутном ветре – увеличивается.

Х Х Х

Вопросы к семинарскому занятию лекции

«Основы техники ходьбы, бега, прыжков и метаний»

1. Что Вы понимаете под словом техника?

2. Что оказывает влияние на технику выполнения упражнений?

3. Что является характерной особенностью ходьбы и бега?

4. От чего зависит скорость в ходьбе и беге?

5. Чему равна частота и длина шагов в ходьбе и беге?

6. От чего зависит центробежная сила?

7. Что является циклом в ходьбе и беге?

8. На какие периоды делится цикл в ходьбе и беге?

9. Назовите фазы движения ног по кинематическим данным.

10. Назовите фазы движения ног по динамическим данным.

11. Что относится к стартовым действиям?

12. Дайте характеристику стартовому положению.

13. Дайте характеристику стартовому движению и ст.разгону.

14. Что Вы понимаете под словом прыжок и какие разновидности прыжков Вы знаете?

15. От чего зависит дальность прыжка?

16. От чего зависит высота прыжка?

17. Что Вы знаете о разбеге в прыжках и как определяется эффективность разбега?

18. Назовите время отталкивания в прыжках.

19. Какую роль играют маховые движения в прыжках?

20. От чего зависит вертикальная скорость взлета?

21. Чему равны углы отталкивания в прыжках?

22. Чему равны углы вылета в прыжках?

23. Можно ли изменить траекторию полета ОЦМТ в прыжках?

24. От чего зависит нагрузка при приземлении в прыжках?

25. За счет чего можно увеличить дальность прыжка в длину при приземлении?

26. От чего зависит дальность полета копья?

27. От чего зависит дальность полета диска?

28. Чему равна скорость разгона молота, диска, копья и ядра?

29. Как можно проверить эффективность разгона снаряда?

30. Нарисуйте, как выглядит динамика скорости снаряда от разбега к выпуску снаряда.

31. От чего зависит скорость вылета снаряда?

32. Почему углы вылета снарядов меньше 45⁰?

33. Что Вы понимаете под углом атаки?