Учебное пособие написано в соответствии с новой программой по дисциплине «Плавание»
|
Скачать 4.24 Mb.
|
|
66 Обратимся к рис. 16. Согласно третьему закону Ньютона, с какой силой пластина давит на воду, с такой же силой вода давит в противоположном направлении ред, и подъемную силу Р, направленную вертикально вверх. Рассмотрим теперь, как будет изменяться соотношение этих сил при вращении пластины. Рис. 17 показывает, что в начале вращательного движения подъемная сила Р превосходит силу тяги Т. По мере вращения пластины сила Р уменьшается, а сила Т возрастает. В положении 45° они уравновешиваются, т. е. становятся практически равны друг другу. С этого момента сила тяги (Т) стремительно возрастает, превосходя подъемную. Наконец, наступает такой момент (90°), когда равнодействующая будет равна силе тяги. В этом положении подъемная сила Р равна 0. Когда пластина пройдет вертикальное положение, картина расположения сил существенно изменяется. Сила тяги Г по мере продвижения пластины теперь уже уменьшается, а взамен подъемной силы появляется топящая Р1 . Теперь уже становится ясно, что данные закономерности можно с известной долей осторожности перенести на движение рук пловца. Вместе с тем надо понимать, что движение пластины и движение руки ЎЄ не одно и то же. Прежде всего отличие от жесткой пластины в том, что рука по всей своей длине имеет разную форму и разное сечение. Развернутая ладонь испытывает значительно большее сопротивление при движении в воде, нежели плечо или предплечье, имеющие цилиндрическую форму. Рука подвижна в своих сочленениях ЎЄ плечевом, локтевом, лучезапястном суставах, в суставах кисти и пальцев. Это позволяет помещать рабочие плоскости в наиболее выгодное для создания силы тяги положение. К примеру, сгибая руку в лучезапястном суставе в первой половине гребка и разгибая во второй, пловец удерживает ладонь в положении, относительно перпендикулярном к поверхности воды, что позволяет наилучшим образом использовать сопротивление воды для эффективной опоры. Кроме того, оптимальное положение кисти на выходе из воды уменьшит влияние топящей силы. Поддерживающие силы, возникающие на рабочей плоскости руки, играют важную роль в начальной части гребка. Они помогают сохранить высокое и обтекаемое положение тела и наиболее эффективно использовать для движения вперед инерционные силы, силы тяжести отдельных звеньев тела, тяговые силы от движения ногами или от гребка другой рукой (к примеру, в кроле). Возникает вопрос: нельзя ли при плавании так построить движения, чтобы свести к минимуму потери в тяговых усилиях? Оказывается, в какой-то степени это сделать можно: необходимо согнуть руку в локтевом и лучезапястном суставах и основ- 67 ные гребущие элементы руки (кисть и предплечье) поставить в плос-кость, максимально перпендикулярную направлению движения. Это принципиально возможно лишь тогда, когда удерживается высокое положение локтя и гребок выполняется согнутой рукой. Нами рассмотрено наиболее простое дви- жение вокруг одной неподвижной оси (точка О или во втором случае ЎЄ плечевой сустав). Фактически все выглядит еще сложнее. Дело в том, что конечности пловца совершают не одно, а два движения: а)в плечевом суставе; б) поступательное движение вперед со скоростью, равной скорости движения тела пловца в воде. Как принято в механике, назовем движение руки по отношению к туловищу пловца относительным, а движение, полученное в результате сложения поступательного движения пловца вперед и относительного движения руки, ЎЄ абсолютным. Это наглядно проиллюстрировано на рис. 18. При таком подходе меняется представление о распределении давления на гребущей поверхности. Оказывается, давление наблюдается не на всей длине руки, а только на кисти, предплечье и примерно половине плеча. Именно эти части в абсолютной системе отсчета выполняют движение назад и создают тяговые усилия. Вольно или невольно плечевой сустав будет всегда двигаться вместе с туловищем, телом пловца, а вместе с ним ЎЄ и проксимальная часть плеча. Следовательно, они не только не создают силы, но и тормозят движение. Поэтому нельзя злоупотреблять известным приемом, используемым квалифицированными пловцами, так называемым «наплывом», ибо чем больше (и продолжительнее) будет «наплыв», тем дольше большая часть руки будет оказывать тормозящее действие. Вероятно, весь смысл этого приема сводится лишь к тому, чтобы создать мощную опору и поддержать горизонтальное (относительно воды) высокое положение после проноса рук по воздуху, когда уменьшается воздействие подъемных сил, а так- 68 же для последующего эффективного приложения усилий в воде ЎЄ в рабочем движении. Исследуя эффективность гребка, надо учитывать не только скорость движения отдельных рабочих звеньев руки, но и их форму и площадь сечения при проекции на поперечную вертикальную плоскость (сечение Миделя). Кисть, к примеру, по своей форме приближается к обычной пластине, а плечо и предплечье ЎЄ к цилиндру или усеченному конусу. Если взять среднюю, наиболее эффективную, часть гребка, то оказывается, что скорость движения ладони в среднем в 2ЎЄ3 раза выше скорости движения предплечья. Следовательно, сопротивление воды движению ладони может почти в 10 раз превзойти сопротивление движению предплечья. Выигрыш же в сопротивлении, с точки зрения разных форм кисти и предплечья, еще в 3ЎЄ4 раза больше. В целом благодаря большей площади рабочей поверхности и большей скорости движения сила тяги, создаваемая на ладони, больше в 25ЎЄ30 раз! Давление воды на кисть составляет около 70 % от суммарного давления по всей руке. Таким образом, кисть ЎЄ главный элемент движителя, его основная рабочая плоскость. Учитывая все предыдущие особенности, теперь можно рассмотреть элементарные (простейшие, основные) требования к механизму гребковых движений руками. Сказанное позволяет еще раз заключить, что нельзя злоупотреблять «наплывом», задерживаться в этом положении, так как возникает излишнее торможение поступательному движению тела пловца и долго отсутствует сила тяги. Отсюда ЎЄ следующее правило. В тех способах плавания, в которых подготовительная часть движения выполняется над поверхностью воды путем проноса руки, следует говорить о каком-то оптимуме вкладывания руки в воду. В первом приближении, вероятно, рука должна входить в воду сверху вниз-вперед под острым углом по отношению к поверхности воды, не далеко и не близко, ибо в первом случае (далеко) появится излишнее напряжение мышц, а это крайне нежелательно для последующего эффективного гребка; во втором случае, если вкладывать руку под большим углом к поверхности, резко возросшее сопротивление (рука вместе с телом пловца перемещается только вперед) исказит всю структуру движения. Рабочее движение должно выполняться с нарастающей горизонтальной скоростью. Благодаря этому обстоятельству увеличивается опора на воду, соответственно ЎЄ сила тяги. 69 Чтобы сообщить массе тела как можно большее количество движения (количество движения равно произведению массы тела на его скорость), нужен достаточно высокий импульс силы (произведение силы на время ее действия). Значит, надо избрать такую траекторию движения движителя (и главного его элемента ЎЄ кисти), которая бы обеспечивала продолжительный контакт рабочей поверхности с водой. Чтобы оценить, как влияет продолжительность эффективной части гребка (той части, которая создает силу тяги) на скорость пловца, необходимо учитывать обтекаемость пловца, его массу и целый ряд других факторов. Для исследователей это серьезнейшая проблема. Такой продолжительный контакт может быть обеспечен при движении по кривой траектории. Анализ показывает, что в трехмерной системе координат траектория принимает вид винтовой линии. Движения руками и ногами при плавании чаще всего имеют вращательный и возвратно-вращательный характер (со сменой направления на обратное). При этом направление движения кисти меняется плавно, что очень важно: как уже отмечалось, увеличивается время контакта, а рабочим поверхностям движителя, особенно кисти, такая траектория позволяет постоянно контактировать с невозмущенными неподвижными слоями воды, что способствует эффективной опоре. Путь, который кисть проходит в воде, раза в три больше, чем путь, проходимый локтем. Скорость движения кисти в отдельные моменты гребка превышает 4 м/с. Траектория движения кисти в основной части гребка обеспечивает создание необходимой величины опорной реакции, направление которой в основной части приближается к направлению движения пловца. Если вспомнить приведенную выше формулу реакции опоры и принять во внимание тот факт, что площадь кисти для данного пловца ЎЄ величина постоянная, то силу реакции практически можно увеличить за счет двух факторов: а) повышения скорости движения кисти; б) более рациональной ориентации кисти относительно потока, т.е. придания ей оптимального угла атаки (коэффициент С в формуле ЎЄ безразмерный, зависящий от формы, профиля кисти и ее ориентации относительно потока). Угол атаки кисти во время гребка во многом определяет эффективность движения. Относительно траектории своего собственного движения кисть ориентирована во время гребка, как правило, под острым углом. Таким образом она практически всегда взаимодействует с косонаправленным потоком жидкости, все время как бы накрывая его сверху своей внутренней поверх- 70 ностью. Очевидно, такие касательные взаимодействия с потоком создают более устойчивую опору. В свою очередь, такой контакт дает субъективно гораздо большие ощущения и возможность более точного управления движением. Если кисть участвует в создании непрерывной опоры о воду (70 %), то функция плеча заключается в передаче через систему жестких звеньев результатов этого контакта с водой на тело пловца с целью его движения в заданном направлении. Жесткая система звеньев необходима для рациональной передачи сил от одного звена к другому. Система опорных звеньев может укорачиваться и удлиняться, изменять взаимное расположение. В конечном итоге это дает возможность вывести рабочие звенья движителей в оптимальное для создания опоры положение и обеспечить все условия для качественного рабочего движения. Такие условия обеспечиваются главным образом оптимальным сгибанием руки в локтевом суставе и высоким положением локтя. Рука начинает гребок полностью или почти полностью выпрямленной в локтевом суставе. Основная часть гребка должна выполняться с оптимальной степенью сгибания и разгибания руки в локтевом суставе. Спортсмены опытным путем подбирают такую степень сгибания руки, которая позволяет: придать рабочим звеньям руки рациональную форму и необходимую жесткость при опоре о воду; быстрее вывести руку в положение, наиболее выгодное для приложения сил к опоре, и сохранить это положение на возможно большем участке гребка; обеспечить оптимальную по форме, направлению и амплитуде траекторию движения кисти; выполнить гребок со скоростью, соответствующей индивидуальным возможностям пловца и ритму всех его движений, а главное ЎЄ достичь соответствия сил мышечной тяги силам реакции воды, возникающим на рабочих плоскостях кисти. Первая половина гребка во всех способах плавания должна выполняться с так называемым высоким положением локтя. В способах кроль на груди, дельфин, брасс рука начинает гребок энергичным движением кисти и предплечья наружу, а затем внутрь, со сгибанием в локтевом суставе. Плечо при этом должно выполнить небольшой поворот внутрь, но остаться как бы немного фиксированным в направлении вперед. Это позволяет удержать локоть в высоком положении, оставить его развернутым в сторону (но не назад-вниз). В данной части гребка движение кисти по отношению к локтю ЎЄ ведущее. Все это дает возможность уже в начале гребка опереться о воду под более эффективным углом и придать опор- 71 ным звеньям необходимую жесткость, что важно для передачи сил опорной реакции с кисти на плечо. Высокому положению локтя и оптимальной жесткости руки способствуют небольшой разворот кисти ладонью наружу в фазе входа руки в воду и захвата воды. Эти элементы техники взаимосвязаны. Например, у одних пловцов при плавании кролем на груди небольшой поворот кисти и предплечья ладонью наружу ЎЄ следствие высокого положения локтя, другие пловцы специально разворачивают руку в такое положение, чтобы удержать локоть выше кисти. Кроме того, небольшой разворот руки ладонью наружу в начальный момент гребка обеспечивает рабочей плоскости руки необходимый угол атаки по отношению к встречному потоку воды. Подобное опережающее движение кисти по отношению к локтю с одновременным вращением плеча внутрь и удерживанием локтя развернутым в сторону (но не назад) выполняется и в кроле на спине. Дыхание Плавание существенно отличается от всех других видов циклической спортивной деятельности. Главное отличие заключается в том, что при плавании человек совершает работу в горизонтальном положении, а лицо, как правило, скрыто в воде, что значительно затрудняет дыхание. Те сложные рефлекторные механизмы, которые обеспечивают дыхательную функцию на суше, в воде оказываются малопригодными. Так, обычное дыхание на воздухе двухактное: акт вдоха плавно и последовательно сменяется актом выдоха; при плавании же паттерн дыхания иной: вдох ЎЄ быстрый и энергичный, выдох ЎЄ активный и удлиненный; задержка дыхания на вдохе; возможно нарушение ритма вследствие непредвиденных обстоятельств (например, при попадании воды в трахею); взаимосвязь дыхания и темпа плавания. Это, в свою очередь, требует перестройки ре-гуляторных механизмов системы дыхания. Формирование и закрепление специфического режима дыхания при плавании происходит на протяжении длительного процесса обучения и непосредственно спортивной тренировки пловца. Обучение правильному дыханию при плавании имеет большое значение и является важнейшей задачей при овладении спортивными способами плавания. Правильно говорят: «Кто не умеет правильно дышать, тот не умеет плавать». Общая продолжительность дыхательного цикла при скорости плавания 0,9 м/с составляет в среднем 2,1 с. С увеличением скорости до 1,7 м/с продолжительность цикла уменьшается до 1,5ЎЄ1,8с; фаза вдоха длится в среднем 0,3 с, продолжительность выдоха ЎЄ 1,2ЎЄ1,5 с; при этом пловец успевает вдохнуть 2ЎЄ3 л воздуха. Объем вдоха пловца, таким образом, не уступает объему вдоха бегуна, лыжника или гребца. Такое своеобразие дыхания связано с особенностями биомеханики плавательных локомоций. Вдох при плавании кролем на груди связан с поворотом головы, а при плавании брассом и дельфином ЎЄ с подъемом головы вверх; при этом акт вдоха выступает как помеха в биомеханике движения. Чем быстрее будет произведен вдох, тем меньше эта помеха. Продолжительность выдоха обусловлена прежде всего тем, что при таком варианте обеспечиваются лучшая плавучесть, высокое положение тела, меньшее (при прочих равных условиях) сопротивление. Частота дыхания при плавании строго детерминирована частотой плавательных движений и увеличивается в соответствии с возрастанием частоты гребковых движений, так как при плавании наблюдается теснейшая взаимосвязь двигательных и дыхательных циклов. Плавание кролем на спине происходит при частоте дыхания до 64 цикл./мин, а при других способах плавания частота дыхания колеблется в пределах 40 цикл./мин. В зоне максимальных скоростей плавания (1,7ЎЄ1,9 м/с) частота дыхания составляет 55ЎЄ60 цикл./мин. Оптимальное соотношение дыхательных и двигательных циклов в соревновательной практике ЎЄ 1:1. Такое соотношение, по мнению И.Н. Солопова, гарантирует высокую экономичность дыхания и наибольшую эффективность обеспечения организма кислородом. Величина дыхательного объема зависит от способа плавания. Наблюдения за одними и теми же пловцами при проплывании ими дистанциий разными способами показали, что наиболее глубокое дыхание отмечается при плавании на спине. Компрессорное действие воды снижает бронхиальную проводимость, жизненную емкость легких (ЖЕЛ) и максимальную вентиляцию легких (МВЛ). ЖЕ Л и МВЛ снижаются в среднем на 5ЎЄ10 %. На 6ЎЄ8 % возрастает резервный объем вдоха, а резервный объем выдоха снижается. Сопротивление току воздуха по дыхательным путям (легочной проводимости) при активном плавании возрастает примерно на 50 % по сравнению с состоянием покоя и требует усиления активности дыхательных мышц. |
Похожие:
 |
Учебное пособие предназначено для бакалавров юридических вузов. Предисловие... Его содержание соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по данной дисциплине... |
 |
Учебное пособие по предмету «Автоматизация технологических процессов»... Учебное пособие написано в соответствии с типовой программой по предмету «Автоматизация технологических процессов»для обучающихся... |
|
Учебное пособие по дисциплине «Математики» Учебное пособие по дисциплине «Математики» разработано в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного... |
|
Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями фгос спо,... Учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования |
|
Учебное пособие Больничная гигиена Москва Российский университет... В пособии представлены основные разделы больничной гигиены. Учебное пособие подготовлено в соответствии с программой по специальности... |
|
Учебное пособие Тольятти 2011 г. Авторы: Савкин С. А., Рынгач В.... Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих предмет «Артиллерийская разведка». Он составлен в соответствии с программой... |
|
Учебное пособие ппи, 2008 104 с.: ил. Учебное пособие по дисциплине... Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» предназначено для студентов Псковского... |
|
Учебное пособие «Русский язык и деловая документация» подготовлено... Пособие содержит теоретический материал по темам курса, вопросы для проверки знаний, упражнения для практической отработки навыков... |
|
Учебное пособие по дисциплине «медицина катастроф» Учебное пособие подготовили доценты Астапенко В. П., Кудинов В. В., Волкодав О. В., Кобец Ю. В |
|
Учебное пособие по дисциплине «медицина катастроф» Учебное пособие подготовили доценты Астапенко В. П., Кудинов В. В., Волкодав О. В., Кобец Ю. В |
|
Учебное пособие соответствует примерной учебной программе по дисциплине... Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Педиатрия» |
|
Учебное пособие по дисциплине "Технология производства и ремонта... Проектирование процессов сварки и наплавки деталей вагонов. Учебное пособие по дисциплине "Технология производства и ремонта вагонов".... |
|
Учебное пособие для самоподготовки по дисциплине «Организация и экономика фармации» Учебное пособие для самоподготовки по дисциплине «Организация и экономика фармации» предназначено студентов III курса по специальности... |
|
Компьютерные коммуникации в культуре учебное пособие по английскому языку Учебное пособие предназначено для развития навыков и умений устной речи. Пособие включает 8 тем, 21 текст, словарь. Текстовый материал... |
|
Компьютерные коммуникации в культуре учебное пособие по английскому языку Учебное пособие предназначено для развития навыков и умений устной речи. Пособие включает 8 тем, 21 текст, словарь. Текстовый материал... |
|
Учебное пособие по дисциплине «Основы латинского языка с медицинской терминологией» Учебное пособие может быть использовано на практических занятиях осеннего семестра студентами отделений: 34. 02. 01 «Сестринское... |