Рис. 4.14. Взаимосвязь составляющих опорной реакции при отталкивании.
Поэтому в относительно высоких прыжках (а) обычно ограничено интенсивное вращение тела, а прыжки с вращательной доминантой (б), напротив, лимитированы в отношении высоты перемещения. То же самое имеет место с соотношением составляющих переместительной компоненты опорной реакции (в). Чем больше, при прочих равных условиях, вертикальная составляющая прыжка (определяющая его высоту), тем меньше будет горизонтальное смещение тела спортсмена и наоборот.
Из сказанного ясно, что в процессе учебной работы над прыжковыми движениями важно найти наиболее рациональное сочетание параметров движения, когда исключаются технические крайности, и для решения сложной двигательной задачи должно избираться оптимальное решение.
4.2. ПРИЗЕМЛЕНИЕ
Возвращение на опору после безопорного движения – действие, обратное по физическому смыслу отталкиванию: если последнее сообщает телу спортсмена движение, то приземление, напротив, имеет своей целью его упорядоченное преобразование с полным или частичным гашением энергетики движения.
4.2.1. Динамические взаимодействия при приземлениях
Характер взаимодействия с опорой, в том числе амортизация при приземлении, зависят как от техники, так и от самой цели движения.
Рассмотрим четыре модели прихода спортсмена на твердую опору после обычного соскока сверху на ноги. Спортсмен может при этом сообщать ему различные физические свойства, отраженные ниже в образных названиях каждой модели (рис. 4.15).
Рис. 4.15. Модели приземления
Модель «пружинного человечка»(а) – случай, когда спортсмен, попадая на опору «с лёта», стремится сохранить упругие свойства опорно-двигательного аппарата. Мышцы спортсмена еще до прихода на опору заблаговременно напряжены, а с началом амортизации его тело, стремясь по инерции двигаться в направлении опоры, упруго «подседает», заставляя мышцы (в основном разгибатели ног и туловища) без снижения тонуса действовать в останавливающем режиме. При такой технике приземления возможна рекуперация энергии, то есть преобразование кинетической энергии безопорного движения в потенциальную энергию упругой деформации и ее возврат в форме нового «пружинного» отскока, который в данном случае неизбежен.
Движение такого типа идеально для выполнения, например, беговых шагов, многоскоков, серийных акробатических прыжков и т. п. Но оно совершенно непригодно в тех случаях, когда приземление должно закончиться остановкой в «доскок», т.е. не сохранением, а, напротив, полным рассеянием кинетической энергии тела, переходящей в тепловую форму.
Модель «фарфоровой статуэтки»(б). Практически возможен приход на опору с полностью фиксированными суставами, исключающими амортизационное подседание тела. С физической точки зрения это означает, что все элементы масс тела спортсмена (и ОЦМ) останавливаются одновременно, вызывая очень большое отрицательное ускорение и, как следствие – сильнейший удар, который действует на ноги и вдоль позвоночника, приводя к самым опасным последствиям (б). Для сравнения: технически грамотный «прыжок в глубину», например, с высоты стола, абсолютно безопасен, в то время как приземление с той же высоты, выполненное на пятки и с жестко фиксированными суставами ног и туловища чревато страшными травмами вплоть до перелома позвоночника.
Модель «тряпичной куклы»(в) – приземление, при котором тело спортсмена в момент прихода на опору полностью расслаблено. В этом случае звенья тела стремятся падать как бы автономно, а перегрузки, возникающие при их столкновении с опорой, действуют, прежде всего, на мышечно-связочный аппарат и суставы. Такое приземление не только весьма травмоопасно, но и совершенно неуправляемо.
Модель «пластилиновой фигурки» (г). К моменту приземления тело гимнаста должно сохранять заданную форму, соответствующую равновесной стойке на ногах, и если полет необходимо завершить полной остановкой, то оно, как было показано, не должно быть ни упругим, ни абсолютно жестким, ни слишком податливым. При этом тело должно рассеивать свою энергию не одномоментно, как при опасных ударах, а постепенно «вминаясь» в опору.
Таким образом, в данном случае требуется пластичная модель поведения. Это возможно, если гимнаст будет умело использовать биомеханические свойства мышечного аппарата. Для этого во время приземления в остановку мышцы должны последовательно, начиная от приопорных звеньев, постепенно подрасслабляться, теряя свои упругие свойства, причем темпы подрасслабления должны как можно точнее соответствовать скорости инерционного подседания в позе «доскока». Если это требование не выдерживается, тело спортсмена будет вести себя либо как «пружинная» модель (скорость подрасслабления отстает от скорости натяжения мышц при подседании), либо как «тряпичная» (темпы расслабления быстрее, чем требуется в данном конкретном случае).
Сказанное означает, что верное приземление в остановку требует овладения тонким двигательным навыком, который нужно тщательно осваивать и совершенствовать, тем более что двигательные действия приземления скоротечны и трудно поддаются осознанному управлению.
Одна из наиболее эффективных форм приземления, в связи с этим – приход на опору из положения с возможно более выпрямленным телом с поднятыми вверх руками и последующим глубоким вязким приседанием (рис. 4.16, а). Только в этом случае тормозной путь масс тела и время приземления оказываются достаточно большими, чтобы сделать возвращение на опору мягким, безопасным и лучше управляемым.
Рис. 4.16. «Мягкое» и «жесткое» приземления.
Всякие попытки быстро и «жестко» погасить движение ради зрелищного эффекта (в гимнастике, акробатике) не только опасно усиливают удар и компрессионное воздействие на опорный аппарат спортсмена, но и резко снижают возможности управления действиями приземления (б). Начинать обучение приземлению в любом случае следует с освоения глубокого мягкого «подседа» и лишь по мере приобретения мастерства, такое движение может постепенно сменяться более компактными, «сухими» действиями.
4.2.2. Гашение сложного движения при приземлениях
В гимнастике приземление, как правило, выполняется после сложного пространственного движения, т.е. на фоне перемещения ОЦМ тела спортсмена не просто по вертикали, а чаще по криволинейной траектории, с горизонтальным смещением, и обычно при одновременном вращении тела, по меньшей мере, вокруг одной из его центральных осей (табл. 4.1).
Это означает, что приземление в остановку требует одновременного гашения, как минимум, трех компонентов движения тела – вертикального и горизонтального перемещений и вращения. При этом вращение тела может быть не простым, а многоосным, как это бывает, например, при акробатических сальто с поворотами. Здесь полная остановка движения должна достигаться в положении ограниченно-устойчивого равновесия.
Успех таких действий зависит от ряда факторов, главные из которых —точность исполнения упражнения в целом (т.е. принципиальная возможность попадания в нужную стойку по завершении упражнения), режим амортизации при контакте с опорой, своевременность и эффективность корректирующих действий, если они необходимы в приземлении.
Рассмотрим в этой связи особенности приземления в остановку после движения в полете (рис. 4.17).
Рис. 4.17. Гашение движения при разных формах приземления.
Как отмечалось, простейший вариант этого рода – приземление после отвесного падения на опору без вращения (а), когда достаточно амортизационных действий на опоре, рассеивающих энергию падения. Более сложный вариант движения – отвесное приземление при наличии вращения тела. В этом случае приземление должно происходить так, чтобы одновременно с амортизацией гасилась вращательная компонента движения (б). Если этого не учитывать и действовать, как в случае (а), то спортсмена сбросит в сторону вращения. Предотвратить эту ошибку можно только заблаговременно, если прийти в положение, при котором контакт с опорой (физически подобный отталкиванию) порождает импульс, направленный противоположно тому, что был в полете (в).
Еще сложнее ситуация, в которой следует гасить также смещение по горизонтали. Если ему не противопоставить во время приземления соответствующую опорную реакцию, то спортсмена «свалит» при инерционном продолжении движения (г). Этот нежелательный эффект должен быть предусмотрен заранее (д).
Таким образом, техника приземлений связана с освоением целого ряда более или менее сложных навыков, требующих специального обучения и совершенствования. Тренер и спортсмен должны, в частности, знать, что единой техники правильного приземления (за исключением приемов демпфирования) не существует. Каждый тип сложного пространственного движения требует своих условий приземления, при которых генерируется механический импульс, обратный тому, что имеет тело спортсмена в полете (табл. 4.1).
Аналогичным закономерностям также подчиняются приходы на руки в таких элементах как сальто назад на брусьях или акробатический полупереворот назад в стойку на кистях (рис. 4.18). В этом случае дохват выполняется в положении, когда прогнутое тело еще не достигло вертикали, и завершающие действия заканчиваются уже на опоре замедленным приходом в вертикальную стойку.
Рис. 4.18. Гашение движения при приходе на руки.
В уже прокомментированной ранее табл. 4.1 отражены основные варианты сочетания вращений-перемещений тела спортсмена в полете и, соответственно, разновидности входа тела спортсмена в приземление.
Рассматривая приведенные в ней случаи, можно прийти к выводу, что освоение и совершенствование приземлений требует дифференцированного обучения девяти разным формам ДД (без учета вариантов вращения вокруг продольной оси). Однако ситуация облегчается сходством некоторых ситуаций приземления друг с другом.
Базовые формы приземления. В реальности важно, прежде всего, освоение и настойчивое совершенствование трех базовых навыков приземления (рис. 4.19):
– Базовый навык простого демпфирующего приземления без горизонтального смещения и вращения тела в целом (на рис. 4.11, а, в табл. 4.1 – центральный случай «Д»).
– Навык приземления в движениях типа сальто назад с опережающим «стопорящим» выносом ног назад (на рис. 4.19, а, в табл. 4.1 – А, Б, Г).
– Навык приземления в движениях типа сальто вперед с опережающим «стопорящим» выносом ног вперед (на рис. 4.19, б, в табл. 4.1 – Е, З, И).
Рис. 4.19. Базовые формы приземлений в сальто назад и вперед с одноименным перемещением и вращением в момент прихода на опору.
Существуют, как уже отмечалось, приземления с разноименным направлением перемещения-вращения тела (в табл. 4.1 – В и Ж). Благодаря этому компоненты полетного движения в момент приземления в той или иной степени взаимно гасят друг друга, и задача приземления сводится к относительно простому демпфированию (как в базовом навыке первого типа). Наиболее характерный пример такого приземления – в форме «ауэрбах» (сальто назад с перекладины или брусьев р.в.).
Таблица 4.1. Разновидности форм движения тела гимнаста к моменту приземления
Глава 5. МАХИ И ВРАЩЕНИЯ НА ОПОРЕ
К этой категории упражнений относятся многочисленные гимнастические упражнения типа циклических размахиваний, однонаправленных махов вперед и назад, маховых подъемов и оборотов вокруг опоры и т. п.
5.1. ДИНАМИКА МАХОВ НА ОПОРЕ
Движения, описываемые в данной главе, самая характерная часть упражнений спортивной гимнастики, наиболее определенно отражающая специфику этого вида спорта. По большей части это маховые движения, выполняемые в висах и упорах в переднезадней плоскости. Динамика данных движений в основном связана с действием трех сил – силы тяжести, Кориолисовой и центробежной сил инерции.
5.1.1. Действие силы тяжести
Действие силы тяжести – это фактор, определяющий состояние тела спортсмена в рабочих положениях на опоре и главное – это один из кардинальных механизмов, используемых для исполнения упражнений «махового» гимнастического типа.
Рис. 5.1. Пофазное действие силы тяжести при движениях типа больших оборотов на перекладине.
Давление на опору. Действие силы тяжести на тело гимнаста наиболее очевидно в ситуациях, когда она уравновешена нормальной опорной реакцией и стремится деформировать тело, воздействуя через него на опору с силой веса. Таковы все положения, при которых проекция силы тяжести проходит через опору, например, в статической или «проходной» стойке на руках, висах и др.
С точки зрения обучения упражнениям соответствующие состояния важны как фазы, требующие четко контролируемой осанки и соответствующего мышечного тонуса. Так, в положениях над опорой (рис. 5.1, а) сила тяжести прижимает тело гимнаста к снаряду, и ей необходимо сопротивляться, сохраняя должную техническую осанку в заданном (не обязательно прямом) положении. В чисто висовых положениях (д) та же сила «оттягивает» тело от опоры, стремясь привести его к максимально низкому положению, и спортсмен должен научиться рационально использовать этот эффект.
При вращениях вокруг опоры, происходящих с изменением высоты положения ОЦМ тела, действие силы тяжести носит более сложный характер. Составляющие силы тяжести, действующие на вращающееся тело спортсмена, пофазно изменяются. Сжимающее действие силы тяжести F
от максимальных значений у верхней вертикали (а) сходит к минимуму у горизонтали (а-в), а затем сменяется возрастающим до максимума оттягивающим действием силы F
у нижней вертикали (в-д).
В свою очередь, тангенциальная, вращательная составляющая F
, начинаясь от нулевых значений у вертикали (а), по мере движения тела возрастает до максимума у горизонтали (а-в), сообщая телу положительное ускорение, а затем вновь сходит «на нет» (в-д). После прохождения ОЦМ тела нижней вертикали (д) оно движется против действия силы тяжести, которая сообщает телу отрицательное ускорение, замедляя подъем и изменяясь по тому же принципу, что и во время спада (д-е-а).
Таким образом, при вращении вокруг опоры исполнитель упражнения движется в сложно изменяющемся поле силы тяжести, что непосредственным образом связано с процессом формирования соответствующих двигательных навыков.
Действие момента силы тяжести и управление им. Целенаправленно меняя на опоре позу и, благодаря этому, плечо силы тяжести P
(как следствие, ее момент относительно оси вращения), гимнаст получает возможность управлять ее вращающим эффектом. Этот механизм лежит в основе исполнения множества маховых движений в висах и упорах, построенных на вращении вокруг неподвижной опоры.
