Исследования проводились на базе МГПУ Педагогического института физической культуры совместно с кафедрой физического воспитания МГТУ имени Н.Э. Баумана.
Актуальность. В настоящее время известно, что значительные резервы для повышения эффективности тренировочного процесса имеются в использовании данных биомеханического анализа систем спортивных движений, так как спортивный результат в значительной степени обусловлен рациональной биомеханической структурой выполнения упражнения. В связи с вышесказанным представляется актуальным более глубокое изучение техники квалифицированных атлетов с использованием современных методов исследования биомеханических параметров.
Предмет исследования. Биомеханическая структура двигательных действий спортсменов при выполнении зачётного упражнения рывок двумя руками.
Цель эксперимента. Изучение тяжёлоатлетического упражнения рывок двумя руками методом видеоанализа движений, рассматривая движение в контексте взаимодействия двух тел: «атлет», «штанга».
Научная новизна. До сих пор при биомеханическом анализе тяжелоатлетических упражнений использовали систему «атлет-штанга», без разделения её на составляющие. Впервые проводятся исследования тяжёлоатлетического упражнения, как взаимодействие двух тел «атлет», «штанга», относительно их общих центров масс.
Описание метода. Исследования проводились с помощью отечественного аппаратно-программного комплекса UltraMotion Pro FAST, предназначенного для количественного анализа биомеханических характеристик движений биологических объектов, математического моделирования отдельных движений и целостных двигательных актов. Регистрирующим элементом комплекса является высокоскоростная видеокамера, позволяющая снимать со скоростью до 500 кадров в секунду (человеческий глаз воспринимает 25 кадров в секунду).
Задачи эксперимента.
- Произвести скоростную съёмку тяжёлоатлетического упражнения рывок двумя руками, фиксируя перемещения общий центр тяжести штанги (ОЦТШ) и общий центр тяжести атлета (ОЦТА).
- Построить в одной системе координат графики перемещения ОЦТШ и ОЦТА. Путём дифференцирования получить графики изменения скорости и ускорения ОЦТШ и ОЦТА.
- Совместить получившиеся графики с общепринятыми фазами, выделяемыми при изучении рывка двумя руками. Проанализировать полученные данные.
- Сравнить полученные нами данные с результатами исследования рывка двумя руками при помощи тензометрической платформы. Выявить общие закономерности и отличия.
На рисунке 1 схематически показана биомеханическая структура движения при выполнении упражнения рывок двумя руками. Традиционно принято разделять её на шесть частей. После выполнения скоростной съёмки получили графики перемещения ОЦТА, ОЦТШ и обозначили на нем общепринятые фазы (Рис. 2.).
На рисунках 3 и 4 показаны графики изменения соответственно скорости и ускорения.
Рассмотрим и проанализируем получившиеся результаты. Продолжительность фаз:
- Момент отрыва штанги от помоста: 0,43 сек.
- Предварительный разгон: 0,062 сек.
- Амортизационная часть: 0,056 сек.
- Финальный разгон: 0,045 сек.
- Взаимодействие атлета со штангой в без опорной фазе: 0,256 сек.
Полученные данные соответствуют принятым за нормы параметрам в тяжелой атлетике (Жеков И.П , 1976; Фураев А.Н., 1988; Дворкин Л.С., 2005).
По 2-му закону Ньютона, сила, приложенная к телу, определяется, как произведение массы тела на ускорение. Детально рассмотрим графики изменения ускорений, которые представлены на рисунке 4. На графике изменений ускорений ОЦМШ видно, что он имеет три четко выраженных пика. Первый пик приходится на предварительный разгон (фаза 2), он совпадает с увеличением ускорения ОЦМА, второй пик приходится на финальный разгон (фаза 4), он так же совпадает с ускорением ОЦМА. Третий пик ускорений ОЦМШ приходится на фазу без опорного взаимодействия атлета со штангой (фаза 5), причем ускорение ОЦМА уже направлено вниз, т.е. атлет успевает передать дополнительное ускорение на штангу за счет своего «свободного падения». Отсюда следует вывод, что эффективность выполнения упражнение рывок двумя руками зависит от трёх основных факторов:
- умение атлета сначала придать максимальное ускорение в фазе предварительного разгона;
- затем в фаза окончательного разгона;
- и передача атлетом дополнительного ускорение штанге во время своего ухода в сед, во время взаимодействия со штангой в без опорной фазе.
Метод видеоанализа с использованием скоростной съёмки достаточно молод, так как высокоскоростные камеры — это детище современного научно-технического прогресса. Во многих научных работах для исследования тяжелоатлетических движений использовались тензометрические платформы, которые позволяли фиксировать изменение опорной нагрузки под ступнями атлета во время выполнения упражнения.
На рисунке 5 показан график, который соответствует выполнению тяжелоатлетического упражнения рывок двумя руками, полученный с помощью тензометрической платформы.
Очевидно, что присутствует информация только о двух фазах приложения усилия к штанге: в предварительном и финальном разгоне. Так же хорошо видна амортизационная часть. Полностью отсутствует информация о фазе без опорного взаимодействия атлета со штангой, что исключает её исследование биомеханикой. Заметим, что методы исследования при помощи тензометрических платформ исключает возможность разделения системы «атлет-штанга» на две составляющие, как мы это сделали в случае исследования с применением скоростной съёмки.
Выводы.
Исследование тяжелоатлетического движения рывок двумя руками методом видеоанализа движений в контексте взаимодействия двух тел «атлет», «штанга», даёт полное представление о биомеханических параметрах движения и выгодно отличает его от применяемого до сих пор метода исследования с применением тензометрических платформ.
Список используемой литературы:
- Дворкин Л.С. Тяжёлая атлетика: учебник для вузов/ Л.С. Дворкин. – М.: Советский спорт, 2005. – 600 с.
- Жеков И.П. Биомеханика тяжелоатлетических упражнений./ И.П. Жеков. – М.: Физкультура и спорт, 1976. – 192 с.: ил. – Библиогр.: С.188-190.
- Корнилова (Малютина) А.Н. Значение ритмо-временной структуры в технике рывка у женщин-тяжелоатлетов: Автореф. дисс. канд. пед. наук. – Малаховка, 2008. – 24 с.
- Фураев А.Н. Оперативное регулирование тренировочного процесса тяжелоатлетов с использованием автоматизированной системы контроля биомеханических параметров: Автореф. дисс. канд. пед. наук. – Малаховка, 1988. – 23 с.
| А.Н. Корнилов МГПУ ПИФК, Москва |