Повышение скоростно-силовых возможностей, проявляющихся в отталкивании, является одной из наиболее трудных и актуальных проблем на протяжении всего периода развития спорта. С ростом спортивных результатов повышаются и требования к скоростно-силовой подготовке спортсменов, что приводит к постоянному совершенствованию средств и методов специальной физической подготовки. Развитие средств скоростно-силовой подготовки осуществлялось преимущественно эмпирико-аналитическим путем через практику, посредством отбора наиболее эффективных в процессе реальной тренировочно соревновательной деятельности. Последующее изучение эмпирических результатов и обобщение полученных данных приводило к теоретическому обоснованию применяемые тренировочных средств. Но процесс познания "от частного к общему", применяемый в большинстве исследований, проводимых в спортивной науке, обладает определенными недостатками. Кто берется за частные вопросы без предварительного решения общих, тот неминуемо будет на каждом шагу бессознательно для себя натыкаться на эти общие вопросы. В подтверждение этому можно найти много примеров в практике различных видов спорта, когда применяемые средства и методы не являлись адекватными решаемым задачам и многие достигнутые результаты (даже высокого уровня) получены не благодаря, а вопреки применяемым средствам и методам тренировки. Построений процесса познания "от общего к частному" является более эффективным исследовательским принципом, связанным с начальным теоретическим решением исследуемого явления. В связи с этим одной из основных задач, решаемой проблемы, являлось теоретическое обоснование предложенного метода развития скоростно-силовых качеств и способностей спортсменов.

Теоретическое обоснование построено па законах физики, механики (ее разделах: кинематике, статике, динамики) и с учетом анатомо-физиологических особенностей строения человеческого тела.

Абсолютно осознанно мы останавливаемся на этом далеко не полном перечне, оставляя в стороне большое количество факторов, влияющих на процесс взаимодействия. Преследуемая цель - упрощение выстраиваемой базовой схемы (любая модель должна быть принципиально проще рассматриваемой с ее помощью проблемы).

Одну из величин решаемой нами задачи подсказывают сами условия нашего существования на Земном шаре. Эта величина непосредственно участвовала в процессе формирования нашего скелета, во многом определяла порядок работы ЦНС при подготовке и реализации двигательных актов. Мы говорим о земной гравитации.

Физика утверждает, что ни одна динамическая система не может передвигаться в пространстве за счет своих внутри системных движений. Перемещение становится возможным только при подведении к системе внешней для нее силы. Система должна получить надежную точку опоры. Пока мы не подставим под движущиеся в пространстве звенья системы опору, мы не реализуем возможность перемещения в пространстве.

Рассмотренная зависимость позволяет сделать основной вывод: перемещение в пространстве за счет внутрисистемной работы обеспечивается при при условии подведения к системе внешних сил (опоры). Основываясь на гравитационной модели, в соответствии с основным законом динамики, весом тела называется сила, с которой тело действует на опору, удерживающую его от свободного падения. При этом предполагается, что тело и опора неподвижны относительно системы отсчета, в которой определяется вес тела. Нарушение данных условий приводит к изменению силовых параметров взаимодействия тела с опорой. Как известно, ускоренное движение ОЦМ тела или его сегмента относительно опоры в плоскости взаимодействия приводит к изменению силы воздействия на опору в зависимости от направления вектора ускорения. Но изменение динамических показателей взаимодействия может происходить и при неизменном положении ОЦМ тела относительно опоры за счет ускоренного движения самой опоры относительно Земли, если вектор её ускорения имеет компоненту в направлении ускорения свободного падения и/или плоскости взаимодействия при наличии кинетической энергии. Это можно наблюдать в повседневной жизни при подъемах и спусках на лифте или эскалаторе, полетах на самолете, с этим сталкиваются космонавты при выходе на околоземную орбиту. Рассматривая данную закономерность по отношению к различным вариантам взаимодействия человека с опорой в вертикальной плоскости, ускорение ОЦМ тела относительно Земли можно охарактеризовать двумя видами:

1. Ускорением ОЦМ тела относительно опоры.

2. Ускорением самой опоры относительно Земли.

Следовательно, силовые показатели взаимодействия человека с опорой можно выразить следующей формулой:

F = m (g + a₁ +a₂), (1)

где F- сила взаимодействия между человеком и опорой;

m- масса человека;

g- ускорение свободного падения;

a₁ - ускорение ОЦМ тела относительно опоры;

a₂ - ускорение самой опоры относительно Земли.

Ускорение является векторной величиной и поэтому сила взаимодействия с опорой или динамического воздействия на ОДА человека зависит от суммарной величина ускорения ОЦМ тела. относительно Земли. Данным выражением можно охарактеризовать любые силовые параметры всех без исключения видов взаимодействия человека с опорой в вертикальной плоскости, как при нижней, так и при верхней опоре.

При взаимодействии в горизонтальной плоскости уровень динамической нагрузки на человека можно записать следующей формулой:

F = m (a₁ +a₂), (2)

где F- сила воздействия на ОДА человека;

m- масса человека;

a₁ - ускорение ОЦМ тела относительно опоры;

a₂- ускорение самой опоры относительно системы отсчета.

Исключение из процесса взаимодействия с опорой силы тяжести значительно повышает влияние управляемого ускорения самой опоры на динамические характеристики взаимодействия и эффективность применения предлагаемого способа.

Формулы 1 и 2 описывают динамические характеристики воздействия на человека при ускоренном движении опоры при взаимодействии, характеризующемся как прямой удар. При касательных видах взаимодействия в вышеприведенные формулы включается параметр sin угла между направлением движения ОЦМ тела и плоскостью взаимодействия.

Следовательно, управляя ускорением опоры в момент взаимодействия по направлению, величине, времени начала и продолжительности, можно различным образом варьировать уровень динамической нагрузки на ОДА человека при любых видах опорного взаимодействия возможных в природе. Предложенный способ значительно расширяет представление о функциональных возможностях динамического воздействия на человека, и его применение возможно при любых видах взаимодействия с опорой, включая случаи взаимодействия с водной и/или воздушной средой как опорой.

Для реализации предлагаемого способа применим целый ряд различных тренажерных устройств. Нами разработано и практически апробировано специальное тренажерное устройство, позволяющее в достаточно широком диапазоне реализовать возможности предлагаемого способа. Тренажер предназначен для развития скоростно-силовых качеств и способностей, необходимых для более эффективного выполнения отталкивания с различными двигательными задачами.

Тренажерное устройство содержит упругие элементы, выполненные в виде четырех пневмоцилиндров, установленных на основании, Каждый упругий элемент содержит заключенную между крышками гильзу, в которой размещены поршни соединенные с опорной площадкой. Тренажер содержит устройство управления рабочим ходом, выполненное в виде четырех пневмораспределителей, связанных через пневмодроссели с пневмоцилиндрами.

Работа тренажерного устройства осуществляется следующим образом. Сжатый воздух через одну пару пневмораспределителей и дросселей поступает в полость пневмоцилиндров. В это время вторые полости пневмоцилиндров через другую пару дросселей соединены с атмосферой. При взаимодействии спортсмена с опорной площадкой срабатывает анализатор усилия, заранее отрегулированный на определенную величину. При достижении заданного усилия анализатор переключает пневмораспределители, после чего в цилиндры поступает сжатый воздух. При этом опорная площадка перемещается с заданным усилием на определенное расстояние, что приводит к дополнительному динамическому воздействию на ОДА спортсмена.

Тренажер позволяет регулировать перемещение опоры в момент отталотталкивания по направлению (вверх, вниз или совмещено), амплитуде (5-100мм), усилию (20-3500кг), что предоставляет возможность эффективно воздействовать на ОДА спортсмена с целью развития скоростно-силовых качеств и способностей с учетом индивидуальной подготовленности.

Тренажерное устройство реализует следующие возможности:

1. Значительно расширить спектр применения метода сопряженного воздействия при выполнении различных вариантов соревновательных прыжков.

2. Повысить эффективность применения ударного метода при проведении специальной физической подготовки, особенно высококвалифицированных спортсменов.

3. Подключение тренажера к регистрирующей аппаратуре реализует метод срочной информации о динамических параметрах отталкивания и тестирования уровня развития специальных физических возможностей спортсменов.

4. Проводить тренировочный процесс с целью как сопряженного, так и дифференцированного развития скоростно-силовых качеств и способностей квалифицированных спортсменов связанных с отталкиванием.

Реализовать концепцию "Искусственно управляющей среды" на основе формирования необходимых (рекордных) динамических параметров взаимодействия с опорой при выполнении различных двигательными действий. Значительные функциональные возможно

сти тренажерно-измерительного комплекса, позволяют отнести его к наиболее унифицированным тренировочным средствам, обеспечивающим эффективное развитие специальных скоростно-силовых качеств и способностей спортсменов. На метод активного опорного воздействия и тренажерное устройство имеется патент на изобретение.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Стеблецов, Е.А. Специальный тренажерно-измерительный комплекс для развития скоростно-силовых способностей, проявляющихся в отталкивании // Моделирование спортив. деятельности в искусственно созд. среде (стенды, тренажеры, имитаторы) : (материалы конф.). - М., 1999. - С. 106-112.