Студопедия — Способы создания начального вращения в прыжках
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Способы создания начального вращения в прыжках






Наимено-вание прыжка Способ создания вращения
скольжением по дуге вращением верхней части тела стопорящим движением
Аксель     Основной
Сальхов Основной Вспомогательный Сопутствующий
Петля Вспомогательный Основной Сопутствующий
Тулуп   Основной Вспомогательный
Флип   Основной Вспомогательный
Лутц   Основной Вспомогательный
Валлей   Основной  

 

В тех прыжках, где вращение создается несколькими способами, существует определенный порядок следования основного и вспомогательного способов. В прыжке двойной лутц порядок следования может быть выражен временем между началом вращения верхней части тела и началом стопорящего движения. Уфигуристов высокой квалификации в среднем оно равно 0,20 сек.

В прыжке петля вращение возникает в первую очередь вследствие скольжения по дуге, несмотря на то что этот способ создания начального вращения является вспомогательным. Затем, через 0,2— 0,3 сек., начинается вращение верхней части тела (основной способ), илишь непосредственно перед отрывом конька ото льда стопорящее движение.

Следует отметить, что стопорящее движение коньком толчковой ноги в большей или меньшей степени встречается во всех качественно выполненных прыжках. Однако в прыжках сальхов и петля такое движение служит главным образом для обеспечения устойчивости оси


вращения в толчке, а не для создания вращательного движения. Вот почему для этих двух прыжков данный способ создания движения является сопутствующим.

Рис. 8. Маховое движение руками: Р - вес тела без веса рук; P1 - вес руки; Rч, ,Rv —составляющие реакции опоры; S n— нормальная составляющая сила инерции, возникающая в результате вращательного движения рук; Sτ - касательная составляющей силы инерции, возникающая при разгоне и торможении махового ввена; l — расстояние от оси вращения до центра тяжести руки; а - угол поворота руки

В ряде прыжков (сальхов, тулуп, флип) некоторое количество вращательного движения создается при переходе от разбега к толчку. Практика показывает, что акцентированное вращение в этот момент часто вызывает потерю равновесия при скольжении по толчковой дуге. Поэтому предпочтительнее создавать вращательное движение в процессе скольжения по толчковой дуге.

Маховые движения. В прыжках фигуриста маховые движения способствуют перемещению о.ц.т. тела в направлении толчка, улучшают координацию движений при толчке, обеспечивают устойчивое движение оси вращения в полете, повышают эстетическое впечатление от прыжка. Движения свободных конечностей и туловища фигуриста при выполнении толчка изменяют величину опорной реакции. Они эффективны, только если согласованы со сгибанием и разгибанием толчковой ноги. Согласование маховых движений с движением толчковой ноги в первую очередь заключается в том, чтобы дополнительно загрузить толчковую ногу перед началом ее активного разгибания и уменьшить нагрузку на нее к концу толчка.

Каково же влияние маховых движений на реакцию опоры в прыжках? На рис. 8 схематически изображен фигурист, выполняющий маховое движение руками, где Р — вес тела без веса рук, P1 — вес руки, S n— нормальная составляющая сила инерции, возникающая в результате вращательного движения рук, S x— касательная составляющей силы инерции, возникающая при разгоне и торможении маховых звеньев; составляющие реакции опоры: Rx — горизонтальная, Ry — вертикальная. Будем приближенно считать, что на малых отрезках пути при незначительной силе трения движение всего тела плоско-параллельно и равномерно.

Наиболее важно в толчке изменение вертикальной составляющей опорной реакции в результате маховых движений. Спроектируем указанные силы на ось ординат:


R yP — 2 P 1 + S τ sin α — Sn cos α = 0, откуда

R y = P + 2 P 1S τ sin α + S n cos α.

Величина нормальной составляющей силы инерции S n равна , а касательная составляющей силы инерции равна где ε; — угловое ускорение рук, возникающее при разгоне и торможении махового движения; ω; — угловая скорость вращения рук при махе; l — расстояние от центра тяжести руки до оси вращения (до оси плечевого сустава).

Таким образом, величина вертикальной составляющей опорной реакции в любой момент (с учетом влияния маховых движений руками) может быть выражена таким образом:

Учитывая, что P + 2 P 1= P, т. е. равно всему весу тела, можно записать:

Аналогично выглядит выражение для вертикальной составляющей опорной реакции при маховом движении свободной ногой. Здесь уже P 1 — вес маховой ноги, l — расстояние от центра тяжести ноги до оси вращения (до оси тазобедренного сустава); α, ω и ε — соответственно угол, угловая скорость и угловое ускорение маховой ноги.

Анализируя выражение для вертикальной составляющей реакции опоры (Ry), можно сказать, что она может быть больше, равна или меньше веса тела в зависимости от положения, скорости и ускорения звеньев, выполняющих маховое движение.

Как же согласуются маховые движения руками и свободной ногой с разгибанием толчковой ноги? На рис. 9 приведены угловые характеристики положения маховых звеньев и угла сгибания в коленном суставе при отталкивании в прыжке аксель. Амплитуда движений рук и свободной ноги различна: соответственно 210 и 120о, а так как продолжительность маха руками и ногой приблизительно одна и та же, то скорости маховых движений рук и свободной ноги различны: скорость махового движения рук больше, чем скорость свободной ноги. Так, средняя скорость вращения рук составляет 1,6 оборота в 1. сек., а ноги — около оборота в 1 сек. При этом от начала маха до положения близкого к вертикальному (ар — 90—110о) руки догоняют ногу, а затем обгоняют ее. Однако важнейшим фактом, свидетельствующим о согласованной работе рук и свободной ноги, является совпадение фаз разгона и торможения этих звеньев тела.


Рис. 9. Угловые характеристики положения маховых звеньев и угла сгибания в коленном суставе толчковой ноги в прыжке аксель: αР αН — углы маховых звеньев: руки и ноги; αК — угол в коленном суставе

Рассмотрим рис. 10, где приведено положение маховых звеньев в момент наиболее сильного взаимодействия конька со льдом. Маховые звенья руки и нога находятся в нижнем положении. Следовательно, нормальные составляющие силы инерции также направлены вниз. Подсчет по формуле для вертикальной составляющей реакции опоры (Ry) показывает, что величина опорной реакции, а следовательно, нагрузка на толчковую ногу в этом положении в прыжке аксель у фигуриста, имеющего рост 170 см, вес в одежде 64 кг, достигает 120 кг, т. е. почти вдвое превышает его вес.

Именно из-за значительного увеличения нагрузки разгибание толчковой ноги замедляется, о чем и свидетельствует горизон-


тальный участок кривой изменения угла в коленном суставе толчковой ноги.

Увеличение нагрузки на толчковую ногу одновременно вызывает более глубокое вдавливание конька в лед. В результате движение тела затормаживается, из-за чего скорость движения рук и маховой ноги относительно туловища еще больше возрастает. Таким образом, маховое движение рук и свободной ноги в мoмeнт, когда они находятся в нижнем положении, сопровождается значительным увеличением нагрузки на толчковую ногу и вызывает повышение эффективности стопорящего движения.

Рис. 11. Положение маховых звеньев в момент торможения махов:
S τ, S τ —касательные составляющие силы инерции, возникающие вРезульта-те торможения махов рукой и ногой; αρ, αΗ—Углы подъема руки и ноги; l p, l H—расстояния от осей вращения до центров тяжести руки и ноги

Рассмотрим движение тела в фазе торможения махов (рис. 11). S τp; S τн касательные составляющие силы инерции, возникающие в результате торможения махов рукой и ногой; ар, ан углы подъема руки и ноги; l p; l H расстояния от осей вращения до центров тяжести руки и ноги. В этот момент скорости движения рук и ноги резко падают. Поскольку угловая скорость их вращения в этот мо-мент близка к нулю, а углы ар и ан около 90о, величиной нормаль-ных составляющих сил инерции можно пренебречь. В то же время резко возрастают величины касательных сил инерции, возникших из-за торможения маховых звеньев.

Расчеты показывают, что величина опорной реакции в момент, предшествующий отрыву от льда, составляет около 21 кг. Нагрузка на толчковую ногу уменьшается за счет торможения махов руками и свободной ногой приблизительно на 43 кг. Столь значительное уменьшение опорной реакции существенно повышает эффективность толчка.

В некоторых прыжках наряду с маховыми движениями рук и свободной ноги имеет место энергичное разгибание туловища. Это, по существу, маховые движения. Наиболее выражены они в носковых прыжках. Рассмотрим движение туловища в прыжке лутц, где маховый характер его виден особенно отчетливо. Существует два варианта выполнения этого прыжка: с использованием махового движения туловища и без него. Для второго варианта характерно почти вертикальное положение тела во время толчка, из-за чего разгибание туловища выражено слабо. Наблюдения показали, что прыжки, выполняющиеся с энергичным маховым движением туловища, как правило, выше иэффектнее.


Рис. 12. Схема махового движения туловищем в прыжке лутц: а, б амортизация; в, г активное отталкивание

На рис. 12 приведены положения тела фигуриста: исходное (а), положение в конечный момент амортизации (б) и в момент отрыва от поверхности льда (в, г).

В фазе амортизации происходит наклон туловища вперед, в фазе активного отталкивания энергичное разгибание его, т. е. имеет место вращательное движение туловища исвободной поги вокруг оси тазобедренного сустава.

Рассмотрим влияние движения туловища на величину вертикальной составляющей опорной реакции (рис. 13). Формула зависимости величины вертикальной составляющей опорной реакции от параметров вращательного движения туловища и свободной ноги выводится аналогично и имеет вид:

где R y вертикальная составляющая опорной реакции; Р 1 вес туловища, рук и головы; P 2 вес свободной ноги, P 3 вес опорной ноги, С 123 центры тяжести рассматриваемых частей тела, О ось тазобедренного сустава опорной ноги, l 1, l 2 расстояния от оси тазобедренного сустава до центров тяжести звеньев, α угол поворота туловища и свободной ноги вокруг оси тазобедренного сустава; ω угловая скорость вращения туловища и свободной ноги; ε — угловое ускорение туловища и свободной ноги; Sn 1, Sn 2 - нормальные составляющие сил инерции; S τ1, S τ2 касательные составляющие сил инерции.

Выражение показывает, что вертикальная составляющая опорной реакции равна сумме проекций на ось ординат сил веса и сил инерции, возникающих под действием вращательного движения туловища и свободной ноги.

Коэффициент зависит от антропометрических дан-

ных спортсмена.


Рио. 13. Положение тела в толчке в прыжке лутц: R —вертикальная составляющая опорной ноги; Pi —вес туловища, рук и головы; Р2 —вес свободной ноги; Р^ —вес опорной ноги; С\, С2, Сз —центры тяжести звеньев; О —ось тазобедренного сустава опорной ноги; lx, U —расстояния от оси тазобедренного сустава до центров тяжести звеньев; α —угол поворота туловища и свободной ноги вокруг оси тазобедренного сустава; Snj, Snjj —нормальные составляющие сил инерции; SXi, SXa —касательные составляющие сил инерции

На рис. 14 в качестве примера приведены результаты анализа прыжка двойной лутц, выполненного Г. Зейферт. Величина вертикальной составляющей опорной реакции (Ry) выражена здесь в процентах к весу спортсменки. Мывидим, что в начале толчка маховое движение туловища вызывает увеличение вертикальной составляющей опорной реакции, а в конце его величина этой составляющей значительно уменьшается, что объясняется в основном действием центробежной силы инерции, направленной вверх.

В настоящее время скорость махового движения у лучших фигуристов достигает 0,6 об/сек.

Характерным отличием махового движения туловища от махового движения конечностей является то, что эффективность его в основном зависит от величины центробежной силы инерции. Эффективность же махового движения конечностей зависит от величины касательной составляющей силы инерции.

Отсюда если при маховых движениях конечностей важнейшим является быстрота торможения махов, то при маховом движении ту-

Рис. 14. Изменение величины вертикальной составляющей опорной реакции (Ry) в результате махового движения туловищем


-ловища основное внимание должно быть уделено увеличению его угловой скорости. Интересно отметить, что наименьшего значения вертикальная составляющая опорной реакции достигает в момент, когда вращение туловища из ускоренного переходит в замедленное. Тогда угловая скорость достигает наибольшего значения, а угловое ускорение равно нулю. Поэтому выражение для Ry упрощается:

Выражение для скорости вращения туловища и свободной ноги, при которой фигурист может создать состояние «невесомости» (вертикальная составляющая опорной реакции равна нулю Ry = 0) исключительно за счет махового движения, выглядит таким образом:

откуда при sina=1

Для фигуриста ростом 170 см и весом 68 кг величина угловой скорости махового движения туловища, при которой вертикальная составляющая опорной реакции равна нулю, составляет около 7,8Г> об/сек, т. е. теоретически при этой скорости фигурист может оторваться от льда без толчка ногой, только за счет махового движения.

Согласованное выполнение маховых движений и разгибание толчковой ноги, эффективное взаимодействие конька со льдом обеспечивают возможность выполнения в полете нужного количества оборотов при устойчивом движении оси вращения.

ПОЛЕТ

Движение тела фигуриста в полете при выполнении многооборотного прыжка может быть рассмотрено как движение тела вместо с,осью вращения и вокруг этой оси. На рис. 15 приведены три последовательных положения тела в начале, в середине и в конце полета. Мывидим, что в каждый момент полета тело фигуриста участвует в двух указанных движениях.

Анализ кинограмм показал, что вхорошо выполненном прыжке движение оси вращения тела близко к поступательному. В результате сложное движение тела в полете можно рассматривать как движение поступательное вместе с осью вращения и вращательное вокруг оси вращения. Известно, что при поступательном движении все точки тела в определенный момент имеют одинаковые векторы скоростей и ускорений. Следовательно, исследование движения оси вращения его можно заменить исследованием движения точки. В качестве такой точки удобно выбрать о. ц. т., через который на протяжении всего безопорного периода проходит ось вращения.


Рис. 15. Сложное движение тела в полете: V 1, V 2, V 3 скорости движения о. ц. т. тела; ωι, ω2> ω3 угловые скорости вращения тела

Следует отметить, что разложение сложного движения на поступательное и вращательное является исследовательским приемом, в то время как в действительности оба движения тесно взаимосвязаны и являются двумя сторонами единого движения.







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 730. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Плейотропное действие генов. Примеры. Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена...

Методика обучения письму и письменной речи на иностранном языке в средней школе. Различают письмо и письменную речь. Письмо – объект овладения графической и орфографической системами иностранного языка для фиксации языкового и речевого материала...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия