Динамические упражнения

Динамическими называются такие упражнения, при выполне­нии которых тело гимнаста совершает движения относительно снаряда или вместе со снарядом (кольца, трапеция, гимнастичес­кое колесо) относительно опоры. Отдельные звенья тела могут совершать движения относительно туловища и одновременно с ним. Техника исполнения этих упражнений основана на соблюде­нии законов динамики. Каждое звено имеет свой ОЦМ.

Гимнастические упражнения по своей форме являются систе­мой движений, направленной на выполнение заранее поставлен­ной двигательной задачи. При этом через работу мышц в тесное взаимодействие вовлекаются отдельные звенья тела, системы энер­гообеспечения, сенсорные системы, психические и личностные свойства и опыт гимнаста. Такое сложное обеспечение выполне­ния гимнастических упражнений изучается с позиций системно-структурного анализа.

Каждые два звена тела образуют кинематическую пару, а их совокупность — кинематическую цепь. Она может быть закрытой, открытой и свободной (рис. 110). В закрытой цепи (А) оба ее кон­ца закреплены на опоре. Открытая кинематическая цепь (Б) образуется в том случае, когда один из концов (руки или ноги) закреплен на внешней опоре, а другой свободен и может переме­щаться. В свободной цепи (В) тело не имеет опоры.

Подвижность звеньев кинематической цепи зависит от подвиж­ности в суставах и от места положения каждого звена по отноше­нию к опоре. Наибольшей подвижностью (амплитудой движений) обладают звенья тела, наиболее удаленные от опоры. При хвате руками за снаряд наибольшей подвижностью, по сравнению с туловищем и руками, обладают ноги, особенно стопа и голень. В этом случае ноги являются основным рабочим звеном гимнаста. Их высокая подвижность в ходе выполнения упражнения в соче­тании с большой массой позволяет накапливать ими большое ко­личество кинетической энергии и легко распределять ее за счет внутренних реактивных сил, действующих в кинематической цепи. Так, выполняя соскок махом вперед на перекладине, кольцах и других снарядах, при сильном махе ногами вперед можно создать ими большой момент количества движения (кинетическую энер­гию) и, опираясь на них, а руками о перекладину, возможно выше поднять ОЦМ тела и технически правильно выполнить эле­мент.

Тело гимнаста может перемещаться в пространстве по прямой линии в различных направлениях или совершать вращательные движения вокруг поперечной, продольной, передне-задней осей. Основу всех перемещений составляют вращательные и маховые Движения звеньев тела в суставах. Эти движения имеют ряд осо­бенностей: звенья тела могут двигаться одно относительно друго­го, два фиксированных звена — относительно третьего; несколь­ко фиксированных относительно друг друга звеньев могут быть приняты за одно звено; туловище и ноги могут составлять кине­матическую пару или систему, состоящую из двух звеньев; при мышечном сокращении в соответствии с третьим законом дина­мики два смежных звена могут двигаться только навстречу друг Другу со скоростями, обратно пропорциональными их моментам инерции.

Основные понятия и законы динамики

При анализе техники динамических упражнений, наряду с*ос-новными законами динамики, пользуются общим законом сохра­нения энергии и его частными проявлениями: законами равен­ства количества движения и равенства моментов количества дви­жения. Для того чтобы увереннее пользоваться ими, надо восста­новить их в памяти.

Всякому движению тела предшествует воздействие на него внешней или внутренней (для человека и животного) силы — импульса силы, или толчка. Импульс силы задает телу определен­ное количество движения (К). Оно равно массе (т) тела, умно­женной на приобретенную им скорость (V):

Приобретенное телом количество движения расходуется на тре­ние, сопротивление среды, на взаимодействие с другими телами. На преодоление импульсов этих сил может израсходоваться все приобретенное от другого тела или созданное самим гимнастом количество движения. В этом проявляется закон равенства количе­ства движения:

где К\ — заданный телу импульс силы; К₂ — израсходованный импульс силы.

Закон действует и при вращательных движениях. В этом случае его именуют законом равенства моментов количества движения- В соответствии с этим законом тело, получившее определенный момент количества движения в первой части упражнения, столько У^е, израсходует его и во второй части. Этим законом гимнасты широко пользуются при выполнении маховых и вращательных упражнений (обороты, перевороты, подъемы и др.). В первой час­ти упражнения (движение книзу) они стараются накопить воз­можно больший момент количества движения, для того чтобы облегчить себе работу во второй части упражнения (движения квер­ху). С этой целью в первой части упражнения ОЦМ тела предель­но удаляется от опоры и тем самым создается возможно больший момент инерции (/), развивается нужная угловая скорость (со) и, таким образом, к нижней вертикали накапливается момент коли­чества движения (L), необходимый для успешного выполнения упражнения. Во второй части упражнения ОЦМ тела приближает­ся к опоре (уменьшается R₂) энергичным сгибанием в тазобед­ренных суставах. Уменьшение радиуса вращения ОЦМ тела в та­кой же степени влечет за собой увеличение угловой скорости во второй части упражнения (со₂)- Благодаря этому тело гимнаста под­нимается на высоту больше той, с которой было начато маховое упражнение.

где 1 — в первой части, 2 — во второй части упражнения.

В том случае, когда движения гимнаста выполняются в одной плоскости пространства, момент количества его движения будет определяться формулой:

Наряду с этим выполнение многих гимнастических упражнений связано с тем, что тело гимнаста последовательно, а в ряде случаев и одновременно, вращается в нескольких плоскостях пространства. Более того, при вращении тела в какой-либо одной из плоскостей отдельные его звенья могут выполнять движения одновременно в разных плоскостях пространства. Тогда суммарный момент количе­ства движения (импульс силы, кинетический момент) будет равен моментам количества движения по всем осям вращения:

Законы равенства количества движения и момента количества Движения являются частными проявлениями всеобщего закона сохранения энергии.