Мунтян В.С.

Харьковский гуманитарный университет

"Народная украинская академия"

Аннотация. В статье представлены результаты исследования биомеханических характеристик преимущественно поступательных движений. Подчеркнуто влияние антропометрических показателей на момент инерции.

Ключевые слова: биомеханическая характеристика поступательного движения, ось вращения, момент инерции.

Анотацiя. Мунтян В.С. Вплив антропометричних показникiв на момент iнерцii при переважно поступальному русi (у рукопашному боi). У статтi розглядаються результати дослiдження бiомеханiчних характеристик переважно поступового руху. Пiдкреслений вплив антропометричних показникiв на момент iнерцii.

Ключовi слова: бiомеханiчна характеристика поступового руху, вiсь обертання, момент iнерцii.

Annotation. Muntyan V.S. Influencing of anthropometric parameters on a moment of inertia at translational motion (in hand-to-hand duel). The article presents the results of the research of biomechanical characteristics of the back-forward movements. The influence of anthropometrical characteristics on the moment of inertion has been emphasized.

Key words: biomechanical characteristic, back-forward movement, axe of rotation, moment of inertion.

Как известно при обучении физическим упражнениям (техническим действиям) необходимо учитывать законы биомеханики, а не "чистой" механики, которая не учитывает характерные факторы и сложность механизмов формирования движений, биомеханических процессов сознательного или подсознательного управления движениями и биомеханической структуры, характеризующейся наличием большего числа степеней свободы, чем в механике [1, 3, 6, 11].

На двигательные возможности спортсменов оказывают влияние их индивидуальные особенности телосложения (рост, масса и пропорции тела и др.), а также психофизиологические особенности [2, 4, 9, 10].

Большинство движений (в биомеханике) являются составными, так как в них одновременно присутствуют и поступательные и вращательные компоненты. При поступательном движении в "чисто" механическом движении все точки тела перемещаются по одинаковым траекториям, таким образом, это не влияет на момент инерции [2, 3, 4, 8, 10, 11]. Однако часто возникает вопрос: почему скорость передвижения и выполнения технических действий у тяжеловесов хуже, чем у легковесов, почему они более инертны даже тогда, когда выполняют преимущественно поступательные движения (вперёд-назад)?

Исследования выполнены в соответствии с планом научно-исследовательской работы Харьковского гуманитарного университета "Народная украинская академия" на 2005 - 2006 учебный год.

Целью работы являлось исследование биомеханических характеристик и влияние весо-ростовых показателей на момент инерции при выполнении преимущественно поступательных движений.

Основная задача исследования - научное обоснование биомеханической структуры движения назад-вперёд при выполнении защиты уклоном назад (отклоном) и контрудара.

Для решения поставленных задач:

- осуществлён анализ видеозаписей соревновательной деятельности двух чемпионатов Украины по рукопашному бою и двух чемпионатов мира по универсальному бою (34 поединка);

- исследованы временные показатели выполнения защиты отклоном назад и контрудара ("ответного" удара);

- проведены измерения длины звеньев тела спортсменов и весо-ростовых показателей, вычислены результаты исследования и их влияние на момент инерции при выполнении преимущественно поступательного движения.

*В данной работе приведены только результаты защитных действий.

Таблица 1

Результаты анализа соревновательной деятельности показывают, что спортсмены в основном используют защиту уклоном назад (отклоном) и передвижением - шагом назад.

Так как в наших исследованиях 8 поединков из 34 завершились досрочно, то, соответственно количество защитных действий (как и атакующих) было меньше, нежели если бы состоялись "полноценные" по времени поединки.

На рисунке видно, что преобладает защита передвижением - 45,26%; далее - подставки руками - 15,42%; уклоны (отклоны) назад - 13,14%; отбивы - 9,85%; уклоны в сторону - 9,22%; нырки - 4,74% и шаг в сторону (уход с линии атаки) - 2,37%.

Эффективность защитных действий выражается в соотношении между общим числом выполненных к числу достигших цели. Коэффициент эффективности защитных действий составляет: руками - 0,78; корпусом - 0,67 и передвижением (шагом) - 0,75.

Таким образом, анализ эффективности защитных действий показал, что чаще всего спортсмены, даже высокой квалификации, применяют защиту отклоном или шагом назад. Мы предполагаем, что причина такого "соотношения", в первую очередь, кроется в преобладании "психического начала" ("срабатывает" инстинкт самосохранения). Спортсмены реагируют "на инстинктивном уровне", стараются "отскочить" от угрозы, оказаться как можно дальше (на безопасном расстоянии) от места, откуда исходит опасность. Здесь также значительное влияние оказывают приобретённые навыки на начальном этапе занятий, когда, как правило, в основном отрабатывается защита отклоном или шагом назад и недостаточно внимания уделяется владению навыками выполнения других видов защит (например, уклоном и шагом в сторону). Но данный вид защиты эффективен только как защитное действие, которое не "даёт очки".

Спортсмена и тренера интересует положительный конечный результат, победа. Поэтому очень остро стоит вопрос использования контратакующих действий. Практика показывает, что кто переходит своевременно от защитных действий к контратакующим, тот набирает балы, выигрывает. Поэтому нами были проанализированы все случаи выполнения защиты уходом назад и сделаны выводы о том, что спортсмены не используют "провалы" противника, то есть после защиты шагом назад не выполняют контратаку.

При проведении предварительных исследований нами было зафиксировано время выполнения защиты отклоном и шагом назад, то есть, вычислено время ответной реакции. В эксперименте приняло участие 16 спортсменов: 8 - в весовой категории до 75 кг и 8 - 80 и выше.

В первом случае спортсмены выполняли защиту отклоном назад от удара рукой в голову и контратаку - "ответный" прямым рукой в голову. Так, в результате исследования выявлено, что показатели отличаются достоверно (лучше) от ± m = 0,25 с ± 0,0048 в подгруппе до 75 кг до ± m = 0,28 с ± 0,0053 в подгруппе 80 кг и выше: (t = 4,29; Р < 0,01);

Во втором варианте выполнялась защита шагом назад от удара ногой в туловище и контрудар рукой в голову. "Реальный" удар ногой в туловище "заставлял" спортсменов делать шаг назад, таким образом, как этот шаг выполняют во время соревнований, во время реальной угрозы.

Результаты также отличаются достоверно (лучше): от ± m = 0,36 ± 0,0047 в весовой категории до 75 кг, до ± m = 0,39 ± 0,0066 в категории 80 кг и выше (t = 3,7; Р < 0,01);

Таким образом, очевидны отличия по временным показателям и их зависимость от весовой категории, длины тела в целом и его сегментов.

При исследовании вопроса влияния весо-ростовых показателей на момент инерции в биомеханическом движении мы обратили внимание на то, что поступательные, на первый взгляд движения, при выполнении отклона назад, затем - вперёд, при нанесении ответного удара, можно рассматривать как вращательные не только вокруг вертикальной оси, а и вокруг фронтальной. Так, при наклоне туловища назад (отклон) вращательные движения осуществляются вокруг трёх, (две из которых "парные"), подразумеваемых осей вращения.

Данные нашего исследования, ещё раз подчеркивают, что "чисто" поступательные движения в биомеханике, практически не встречаются. Они являются результатом вращательных, либо вращательно-поступательных движений, то есть они составные. Даже "самое поступательное" на первый взгляд движение вперёд-назад, является вращательно-поступательным, проходящее через все оси вращения: фронтальной, вертикальной и сагиттальной. В данном случае маятниковое движение назад-вперёд можно рассматривать как вращательное движение вокруг фронтальной оси. Поэтому это в значительной степени влияет на время выполнения движения и на момент инерции, зависящий от длины и массы звена тела.

Практические задачи спортивной деятельности можно решить с помощью знаний (измерений) размеров тела и его сегментов. Массу звена тела принято определять по его относительной массе в % к массе всего тела [2, 3, 4, 6, 9, 10]. Используя данные таблицы 2, мы высчитали индивидуальные массы звеньев тела спортсменов экспериментальной группы. Однако эти данные являются приблизительными, так как даже в конкретной весовой категории, на массу звена тела могут влиять и другие, индивидуальные особенности как, например, конституция тела и другие.

Таблица 2

* (по В.С. Ашанину, В.И. Дубровскому, В.Н. Фёдоровой) [2, 3].

** (по В.М. Зациорскому,А.С. Аруину, В.Н. Селуянову) [6].

Далее, нами было проведено дополнительное исследование, целью которого являлось выявление влияния весо-ростовых показателей на момент инерции, который в свою очередь влияет на скорость выполнения преимущественно поступательного движения.

Таблица 3

Используя данные таблицы, мы вычислили момент инерции туловища спортсменов (по весовым категориям) при выполнении движения назад-вперёд по формуле: I = 1/3ml и получили следующие результаты:

I (64) = 8,47 кг м² ; I (67) = 9,28 кг м² ; I (73) = 10,11 кг м² ;

I (78) = 11,45 кг м² ; I (85) = 13 кг м² ; I (91) = 13,92 кг м² .

Разница между показателями в весовой категории 64 кг и 91 кг составляет 5,45 кг м² .

Результаты исследования свидетельствует о том, что при выполнении преимущественно поступательного движения (назад-вперёд) весо-ростовые показатели спортсменов влияют на момент инерции, так как данное движение туловища можно рассматривать как вращательное вокруг фронтальной оси.

Во время выполнения защиты отклоном или шагом назад, при оптимальном вращательном движении вокруг вертикальной оси происходит "скручивание" тела спортсмена, которое, при своевременном, быстром толчке носком сзади стоящей ноги, используется как рекуперированная энергия. То есть, сгибание-разгибание толчковой ноги при выполнении прыжка или удара часто сравнивают с эффектом сжимания-разжимания пружины [4, 9 и др.]. Но, когда происходит вращательное движение вокруг вертикальной, фронтальной и сагиттальной осей, то это можно сравнить с действием сжатой и скрученной пружины, которая имеет больший потенциал как скоростно-силовой, так и энергетический. Практически любое "чисто" поступательное движение уступает и в скорости и в "убойной" силе вращательно-поступательному. Например, у гладкоствольного оружия скорость и дальность полёта пули (дроби), а также убойная сила ниже, чем у нарезного...

Оптимизация процесса обучения технике ударных движений предусматривает определение индивидуальной оптимальной позы спортсмена при выполнении конкретного технического действия и развития до необходимого уровня основных качеств для его успешной реализации [5].

Таким образом, для увеличения скорости движения, скоростно-силовых показателей и "энергетической стоимости" технических действий необходимо учитывать биомеханические характеристики выполнения спортивных движений с учётом индивидуальных особенностей организма спортсменов. При выполнении защиты отклоном и/ или шагом назад или назад-в сторону необходимо использовать оптимально силу упругой деформации мышц (рекуперированную энергию), силу реакции опоры и волновой перенос энергии в многозвеньевых биомеханических системах.

Дальнейшие исследования предполагается провести в направлении изучения других проблем влияния антропометрических показателей на момент инерции при поступательном движении (в рукопашном бое).

Литература

1. Агашин Ф.К. Биомеханика ударных движений. - М.: ФиС, 1977. - 207 с.

2. Ашанин В.С. Биомеханика. Ч. 1. Общая биомеханика: Курс лекций и метод. указания к решению задач: Учеб. пособие. - Х.: ХаГИФК, 2000. - 65 с.

3. Донской Д.Д. Зациорский В.М. Биомеханика. / Учеб. для инст. физкультуры - М.: ФиС, 1979. - 264 с.

4. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика: Учеб. для сред. и вузов - М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. - 672 с.

5. Ермаков С.С. Навчання технiцi ударних рухiв у спортивних iграх на основi iх комп’ютерних моделей та нових тренажёрних пристроiв. Автореф. дис. док. пед. наук. - К.: 1997. - 46 с.

6. Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. М.: Физкультура и спорт, 1981. - 143 с.

7. Мунтян В.С. Биомеханическая характеристика кругового удара ногой в рукопашном бое. Сборник научных трудов под ред. Ермакова С.С. - Харьков.: ХГАДИ, 2005. - № 8. - С.50 - 59.

8. Попов Г.И. Взаимосвязь волновых процессов управления и исполнения в движениях многозвеньевых биомеханических систем. // Биофизика. - 1991. - Т. 36. вып. 2. - С. 344 - 347.

9. Сак Н.Н. Спортивная морфология лабораторный практикум. - Харьков: ХаГИФК, 1997 - 138 с.

10. Уткин В.Л. Биомеханика физических упражнений. М.: Просвещение, 1989. - 210 с., ил.

11. Karas V. - Dr., Susanka P. - Dr., Otonal S. Zaklady biomechaniky telesnych eviceni. - Praga: Universita Karlova, 1983. - 198 p.

Поступила в редакцию 09.03.2006г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!