CC BY
33БАСКЕТБОЛЬНЫЙ БРОСОК БЕЗ ОТРАЖЕНИЯ МЯЧА ОТ ЩИТА
УДК/UDC 796.323+001.891.573
Поступила в редакцию 03.07.2015 г.
Кандидат педагогических наук В.Н. Притыкин1 1 Омский государственный медицинский университет, Омск
BASKETBALL THROW WiTH BALL NOT TOUCHiNG BACKBOARD PhD. V.N. Pritykin1
1 Omsk State Medical University, Omsk
Информация для связи с автором: osma fk@mail.ru
Аннотация
В статье представлены результаты расчётно-теоретического анализа параметров полёта мяча и параметров поражаемых целей баскетбольных бросков без отражения мяча от щита. Установлено, что каждой траектории соответствует конкретная по параметрам и геометрическому расположению в баскетбольном кольце поражаемая цель, имеющая 3 характерные составляющие. Площадь поражаемой цели для оптимальной траектории составляет 28% площади кольца. Обоснованы диапазон рекомендуемых траекторий для дистанционных бросков (3 - 7,5 м) и основные положения метода прицеливания и пространственного ориентирования, которые позволили с помощью программы для ЭВМ спроектировать методические наглядные материалы для интеллектуальной подготовки баскетболистов.
Ключевые слова: баскетбол, техника, броски без отражения мяча от щита, параметры полёта мяча, параметры цели, точность, программа для ЭВМ, наглядные пособия.
Annotation
The article contains the results of designtheoretical analysis of the ball flight trajectory parameters, and parameters of hit targets of basketball shots with the ball not touching the backboard.
It has been established that the hit target with particular parameters and geometrical arrangement in the basketball ring, which has three characteristic components, corresponds to each trajectory. The area of hit target for the optimal trajectory is 28% of the ring area. The range of recommended trajectories for distance shots (3-7.5 m) and the main provisions of the method of targeting and spatial orientation, which helped design methodical visual aids for the intellectual training of basketball players using a software program have been substantiated.
Keywords: basketball, technique, throws with ball not touching backboard, ball flight trajectory parameters, target parameters, accuracy, software program, visual aids.
Введение. Для обучения баскетбольным броскам и их совершенствования первостепенное значение имеет техника их выполнения [3, 4, 7, 9-11] и соответственно параметры полёта мяча, которые создаёт спортсмен при его выпуске [1, 2, 12]. Необходимые для этого знания получены в результате проведения расчётно-теоретического анализа параметров броска и поражаемой цели в баскетболе [5]. Сообщение о теоретических исследованиях зависимости размеров и формы поражаемых целей от параметров выпуска мяча опубликовано в 1996 г [6]. Дальнейшие исследования позволили уточнить ряд количественных и качественных показателей данной корреляции, разработать программу для ЭВМ «Расчёт параметров баскетбольных бросков без отражения мяча от щита (Basket)» [8] и спроектировать необходимые наглядные пособия, способствующие успешному обучению баскетбольным броскам без отражения мяча от щита.
Цель исследования - анализ параметров полёта мяча и соответствующих им параметров поражаемых целей для баскетбольных бросков без отражения мяча от щита.
Методика и организация исследования. Понятия цели в баскетболе. Точность (вероятность) попадания в цель баллистического снаряда (камня, стрелы, мяча и т. д.) зависит от её размера и расстояния до неё.
В качестве инструмента для оптимизации параметров полёта баскетбольного мяча предложена математическая зависимость [6]:
Q = Fsin а / L2, где (1)
F - площадь цели, лежащая в плоскости кольца (рис. 1), гарантирующая попадание мяча в кольцо при проходе его центра в любую точку этой цели; а - угол входа мяча в кольцо; L - длина траектории полета мяча, приходящаяся в центр площади F; Q - целевая функция, или угловой размер цели, от которого зависит точность попадания.
Анализ выражения показывает, что при уменьшении а угол цели Q изменяется до сколь угодно малого значения. С другой стороны, Q также становится малым при больших а за счёт больших значений L. Отсюда следует, что существует максимум значений Q, соответствующих оптимальной траектории полёта мяча.
Математические расчёты указанных параметров проводились с учётом особенностей термогазодинамических свойств среды полёта, вращения мяча и его отскока от обода кольца [5]. Рассматривался случай атаки кольца без отскока мяча от щита баскетбольных бросков с дистанции 3-7,5 м. В настоящее время большинство данных бросков выполняются одной рукой сверху с места (штрафные) и в прыжке.
Контур цели, полученный сечением плоскостью кольца поверхности, образованной множеством траекторий движения центра мяча, при котором мяч при проходе в кольцо касается обода, но не меняет направление своего движения, называется «чистой» целью. На рис. 2.2 «чистая» цель (FH) образована обкатыванием баскетбольным мячом внутренней поверхности кольца и имеет максимальное значение, которое составляет 20 % от площади кольца. Центр «чистой» цели всегда совпадает с геометрическим центром кольца. Обычно мяч подлетает к плоскости кольца под острым углом, и тогда поражаемая цель становится ещё меньше. Цель имеет форму овала, изменяющуюся от остроконечной до округлой (эллиптической). Наряду с «чистым» попаданием мяч может проходить в кольцо и при отскоках от обода.
Контур цели, который является границей между результативными и нерезультативными бросками мяча после его взаимодействия с ободом кольца, будем называть «расширенной» - реальной целью. Центр «расширенной» цели не совпадает с геометрическим центром кольца, а смещен к дальней дуге ввиду асимметрии «работы» ближней и дальней дуг кольца при взаимодействии с мячом [5].
Определения основных параметров траектории и цели L, а и F получили возможность вычислять и исследовать функцию цели Q по формуле (1) для получения оптимальных параметров траектории, обеспечивающих максимум Q.
Опираясь на расчетно-теоретический анализ параметров броска и поражаемой цели в баскетболе, сотрудники научно-практической лаборатории физической культуры и спорта «Перспектива» разработали программк для ЭВМ «Расчет параметров баскетбольных бросков без отражения мяча от щита («Basket»)» [8].
Результаты исследования и их обсуждение. Зависимость поражаемой цели от параметров траектории полета мяча.
На рис. 2.1 показаны характерные траектории полета мяча, в частности, под номером 1 обозначена минимально низкая траектория, при которой возможно попадание в кольцо с отскоком мяча от обода дальней дуги при угле а0, равном 39°. Эволюция «расширенной» цели в диапазоне углов а0 от 39° до 48° представлена на рис. 2.6. При а0 = 39° «расширенная» цель появляется у дальней дуги кольца в виде небольшого пятна остроконечной овальной формы (рис. 2.3). С ростом а0 «расширенная» цель быстро растет, приобретая форму овала, при этом ее дальняя граница остается почти неподвижной, а ближняя перемещается в сторону ближней дуги, и тогда, когда она достигает центра
Рис. 1. К определению понятия размера цели в баскетболе. Размеры F, L и й показаны условно
кольца и его переходит (при а0=48°), появляется «чистая» цель такой же остроконечной в поперечном направлении овальной формы, как и в случае появления «расширенной» цели.
Дальнейшая эволюция цели с ростом а0 показана на рис. 2.4 и 2.5. «Чистая» цель при увеличении также принимает форму овала, однако она всегда остается центрированной и симметричной относительно центра кольца. Обращает на себя внимание тот факт, что площади как «чистой», так и «расширенной» цели значительно меньше свободной площади кольца и составляют от нее, например для угла атаки а=54° (а0=60°) соответственно 14 и 28 %.
Составляющие «расширенной» цели. «Расширенная» цель, учитывающая взаимодействие мяча с кольцом, значительно превосходит (по площади и по объемному углу) «чистую» цель в 2 и большее число раз (см. рис. 2.4 и 2.5). Основной вклад в «расширение» цели вносит дальняя дуга (это объясняется асимметрией ближней и дальней дуг относительно траектории мяча на ее подлетном к кольцу участке). Он превосходит аналогичный вклад от ближней дуги, например для оптимальной траектории (а0=60°) по углу раскрытия цели, в 4 раза (см. рис. 2.5) и в 13 раз -для траектории, требующей минимальных усилий для броска (а0=51°, рис. 2.4). Педагогические наблюдения в целом подтвердили этот результат. Аналогичное соотношение составило 1,7*7,1. Расчетные величины площадей «чистой» и «расширенной» целей показаны на графике рис. 3.
Диапазон оптимальных траекторий полета мяча. Оптимальные траектории по максимальному «раскрытию» цели (Птах) и минимальным затратам энергии (Emin) существенно отличаются друг от друга, углы выпуска мяча которых, например для S=4,225 м и Н=1 м, составляют ап=60°, аЕ=51° (рис. 4). Однако для штрафных бросков основным критерием должен служить ап, т. к. он дает траекторию с максимальным угловым размером цели П при небольших избытках затрат энергии по сравнению с минимальными затратами при аЕ (всего на 3,7*7 %), что несущественно для бросков со средних дистанций. Количественные оценки вероятности попаданий при правильной центровке прицеливания обеспечивают рост числа попаданий, например: с 73 % для а0=51° до 82 % для а0=60°. На разных высотах выпуска мяча (при разном росте игроков) существуют свои оптимальные углы выпуска мяча. С увеличением высоты выпуска мяча (3,05 - Н) оптимальные углы выпуска ап и аЕ уменьшаются. Оптимальные углы а0 для данного диапазона высот (3,05-2,05 м) составляют аЕ =44*51°, ап= 52*60°. Рекомендации работы [1] по ап укладываются в полученный нами диапазон. Однако в этой работе не оговаривается влияние Н на результат броска.
Геометрия цели для оптимальных по Птах траекторий полета мяча. Постоянным и не зависящим от координат точки выпуска мяча (S, Н) для всех оптимальных по Птах траекторий полета остается угол атаки кольца а=54°. Это влечет за собой постоянство геометрии цели, находящейся в плоскости кольца, о которой можно говорить, как об оптимальной. Ее иллюстрирует рис. 2.5, пригодный для всех оптимальных по Птах траекторий. Смещение центра «расширенной» цели к дальней дуге составляет 3,5 см. Этот угол атаки и смещение центра цели соответственно будем называть оптимальным по П : а , х . Для оптимальной цели
max опт сопт ^
характерны отношения площадей, как целых чисел: вклад в «расширение» цели от дальней дуги относится к вкладу от ближней дуги, как 4:1, а вклад в «расширение» цели от обеих дуг относится к площади «чистой» цели, как 1:1.
Зависимость смещения центра «расширенной» цели х от угла а и высоты Н выпуска мяча. Прицеливание
F, см'
400
300
200
100
f FP
¥ч
Fp-F4
20 30 40 50 60 70 80
а, грал
Рис. 3. Площади «расширенной» цели FР, «чистой» цели FЧ и «расширения» цели (FР - FЧ) (за счет отскока мяча от обода) в зависимости от угла входа мяча а
Е,Дж
19
17
Рис. 2. Диапазон оптимальных траекторий штрафного броска без отражения мяча от щита
спортсмена при броске. Как указывалось выше, асимметрия «работы» ближней и дальней дуг кольца при взаимодействии с мячом приводит к смещению расположения центра «расширенной» цели относительно центра кольца в сторону дальней дуги. Зависимость этого смещения хс от а0 и Н для S= 4,225 м показана на рис. 5. Максимальные смещения центров цели имеют одинаковые значения для всех Н и составляют |хс|=15 см. Верхние концы кривых хс (а0) на рис. 5 не имеют продолжения вверх, и все крайние точки, находящиеся на уровне |хс|=15 см, соответствуют минимальным углам выпуска мяча а0, при которых возможно попадание мяча в кольцо (углы появления «расширенной» цели). Они находятся в диапазоне a0min= 19+39° и показывают, что высокий игрок имеет возможность попадать в кольцо и при сравнительно малых углах выпуска мяча а0, тогда как у невысоких спортсменов эти возможности в значительной степени ограниченны.
Другую характерную группу одинаковых смещений |х |=3,5 см составляют оптимальные по Q углы выпуска
1 с1 ' max 1 1
мяча а0= 51+60°. На рис. 5 они отмечены проекциями на ось а0точек пересечения горизонтали |хс|=3,5 см с кривыми хс (а0). Вычисления точности попаданий по области «расширенной» цели с центровками прицеливания в одном случае на центр кольца mx = my= 0, а в другом - на центр «расширенной» цели тх = хс показали в последнем случае прирост результативности попаданий в кольцо до 5 % при ох = оу, S=4,225 м, Н= 1 м, а0= 60°. Для более низких траекторий этот прирост еще выше. Отсюда следует практический вывод: выполнять броски с акцентом на приближении траектории к дальней дуге и, напротив, касание мяча ближней дуги, следует считать ошибкой (в отличие от распространенного мнения о том, что ориентиром при бросках
15
Q -10"\ \ стерад.
Е у 1 УЪ. 1 11 8,5
1 1 А / 1 —*— ^ 1 | ! | 1 1 ,
/ 1 / 1 / 1 I 1 1 1 —|—1- 6
45
50
55
60
65 а., град
Рис. 4. Изменение объемного угла цели & и энергии Е, затраченной на бросок, в зависимости от угла выпуска мяча а0 при S = 4,225 м, Н=1 м
по кольцу должна служить передняя дуга) [4]. Методически результативные броски с отскоком от дальней дуги должны оцениваться так же высоко, как и при «чистом» попадании.
Анализ педагогических данных показывает, что игрока не делают различий между отскоками от ближней и дальней дуг. Для штрафных бросков отношение количества бросков, пришедшихся на дальнюю дугу, к количеству приходов мяча на ближнюю дугу изменялось от 0,6 до 2,1 и в среднем составило 1,2. Выводы
1. Разработанная математическая модель достоверно описывает траекторию полета баскетбольного мяча с учетом реальных условий среды, вращения мяча и его отскока от обода кольца.
2. Численным анализом установлено, что каждой траектории соответствует конкретная по параметрам и геометрическому расположению в баскетбольном кольце поражаемая цель, имеющая три характерные составляющие. Цель имеет форму овала, изменяющуюся от остроконечной до округлой (эллиптической). Для бросков с дистанций 3-7,5 м определены следующие параметры прицеливания, позволяющие достичь максимальной вероятности попадания мяча: угол падения мяча равен 54°; центр поражаемой цели смещен к дальней дуге от геометрического центра кольца на 15 % радиуса кольца, причем площадь цели в 3,5 раза меньше площади кольца.
3. Определен диапазон траекторий, расположенный между траекториями, оптимальными по максимальному «рас-
Рис. 5. Смещение центра цели хс в сторону дальней дуги относительно центра кольца в зависимости от угла а0 и высоты Н выпуска мяча при S=4,225 м. I - минимальные углы а0 при которых возможно попадание мяча в кольцо (углы появления «расширенной» цели). II -оптимальные по йтах углы выпуска мяча а0
крытию» цели (Qmax) и минимальным затратам энергии (Emin) - названный нами диапазоном оптимальных траекторий. Определено различие данных траекторий: так, по углу выпуска мяча при штрафном броске различие достигает 15 %, по скорости выпуска - 3 %, причем площадь цели при минимизации энергозатрат уменьшается на 23 %.
4. Для достижения точности и надежности баскетбольного броска в тренировочной практике спортсменам и тренерам необходимо использовать метод прицеливания и пространственного ориентирования для баскетбольных бросков без отражения мяча от щита, который базируется на следующих основных положениях:
• точкой прицеливания является центр дальней дуги баскетбольного кольца;
• не допускается попадание мяча в ближнюю дугу кольца;
• максимальная высота траектории полёта мяча должна превышать верхний край щита;
• количество попаданий после отскоков мяча от ближней и дальней дуг должно выражаться отношением 1:7;
• число промахов после отскоков мяча от ближней и дальней дуг кольца должно быть примерно равно.
5. Для высококачественной работы по повышению точности броска необходимо наличие в баскетбольных залах массового пользования методических и наглядных материалов, способствующих улучшению интеллектуальной подготовки баскетболистов. В качестве примера приводим плакат «Диапазон оптимальных траекторий штрафного броска без отражения мяча от щита» (см. рис. 2).
Литература
1. Голомазов С.В. Исследование механизмов управления точностью движений и экспериментальное обоснование методики ее повышения: автореф. дис. ... канд. пед. наук / С.В. Голомазов. - М., 1973. - 30 с.
2. Коузи Б. Баскетбол: концепции и анализ / Б. Коузи, Ф. Пауэр; пер. с англ. Е. Р. Яхонтова. - М., 1975. - 272 с.
3. Краузе Джерри В. Баскетбол - навыки и упражнения: / Джерри В. Краузе, Дон Мейер, Джерри Мейер; пер. с англ. - М.: АСТ: Астрель, 2006. - 211с.: ил.
4. Нестеровский Д.И. Баскетбол. Теория и методика обучения: учебник / Д.И. Нестеровский 4-е изд. - М.: Академия, 2008. -336 с.
5. Притыкин В.Н. Нетрадиционные подходы к повышению точности штрафного броска в баскетболе: монография / В.Н. Притыкин. -Омск: Изд-во ОмГМУ, 2015. - 175 с.
6. Притыкин В.Н. Определение оптимальных траекторий полета мяча и характеристик цели в баскетболе при бросках по кольцу со средних и дальних дистанций / В.Н. Притыкин и др. // Теория и практика физ. культуры. - 1996. - № 10. - С. 48-54.
7. Притыкин В.Н. Организационная структура комплексных методик технико-тактической подготовки в баскетболе / В.Н. Притыкин, Н.С. Морозова, С.В. Сухарев // Теория и практика физ. культуры. -2009. - № 2. - С. 38-41.
8. Расчёт параметров баскетбольных бросков без отражения мяча от щита («Basket»): свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014611231. / Притыкин В.Н., Петрушов И.В., Боков И. С., Кузнецова Н.С. (Россия) - № 2014611231; заявл. 03.12.13; опубл. 28.01.14.
9. Сортел Н. Баскетбол: 100 упражнений и советов для юных игроков / Н. Сортел; пер. с англ. - М.: ООО «Издательство АСТ»: «Издательство Астрель», 2002. - 240 с.: ил.- (Первые шаги в спорте).
10. Юный баскетболист: пособие для тренеров / ред. Е. Р. Яхонтова. -М. , 1987. - 172 с.: ил.
11. Кудiмов В.М. Формування та удосконалення навички штрафного кидка у баскетболi з використанням техшчних засобiв / В.М. Кудь мов, автореферат дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата наук з фiзичного виховання i спорту. - 24.00.01 - олiмпiйсь-кий i професмний спорт // Харювська державна академiя фiзичноi культури. - Харюв ХДАФК. - 2006. 17 с.
References
1. Golomazov, S.V. Issledovanie mekhanizmov upravleniya tochnost'yu dvizheniy i eksperimental'noe obosnovanie metodiki ee povysheni-ya: avtoref. dis. ... kand. ped. nauk (Study of motion precision control mechanisms and experimental substantiation of methods of its improvement: abstract of Ph.D. thesis 13.00.04) / S.V. Golomazov. -Moscow, 1973. - 30 P.
2. Cousy, B. Basketbol: kontseptsii i analiz (Basketball: concepts and analysis) / B. Cousy, F. Power; trans. from English by E.R. Yakhontov. -Moscow, 1975. - 272 P.
3. Krauze, Jerry В. Basketbol - navyki i uprazhneniya (Basketball skills and drills) / Jerry В. Krause, Don Meyer, Jerry Meyer; transl. from English.- Moscow: AST: Astrel', 2006. - 211P.: il.
4. Nesterovsky, D.I. Basketbol. Teoriya i metodika obucheniya: uchebnik (Basketball. Theory and methodology of training: textbook) / D.I. Nesterovsky, 4th ed. - Moscow: Academia, 2008. - 336 P.
5. Pritykin, V.N. Netraditsionnye podkhody k povysheniyu tochnosti shtrafnogo broska v basketbole: monografiya (Innovative approaches to improving accuracy of free throw in basketball: abstract of Ph.D. thesis 13.00.04) / V.N. Pritykin. - Omsk: Pub. h-se of OmGMU, 2015.
- 175 P.
6. Pritykin, V.N. Opredelenie optimal'nykh traektoriy poleta myacha i kharakteristik tseli v basketbole pri broskakh po kol'tsu so srednikh i dal'nikh distantsiy (Determination of ball flight optimal trajectories and target characteristics in basketball in throws from the middle and far distances) / V.N. Pritykin et al. // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury.
- 1996. - № 10. - P. 48-54.
7. Pritykin, V.N. Organizatsionnaya struktura kompleksnykh metodik tekhniko-takticheskoy podgotovki v basketbole (Organizational structure of integrated technical and tactical training technologies in basketball) / V.N. Pritykin, N.S. Morozova, S.V. Sukharev // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2009. - № 2. - P. 38-41.
8. Raschet parametrov basketbol'nykh broskov bez otrazheniya myacha ot shchita («Basket»): svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM # 2014611231 (Calculation of basketball shots parameters with the ball not touching the backboard («Basket»): certificate of state registration of the computer program № 2014611231) / Pritykin V.N., Petrushov I.V., Bokov I.S., Kuznetsova N.S. (Russia) - № 2014611231; decl. 03.12.13; pub. 28.01.14.
9. Sourtel, N. Basketbol: 100 uprazhneniy i sovetov dlya yunykh igrokov (Basketball: 100 exercises and tips for young players) / N. Sourtel, transl. from English. - Moscow: AST: Astrel', 2002. - 240 P.: il.- (First steps in sport).
10. Yuny basketbolist: posobie dlya trenerov (Young basketball player: trainer's manual) / ed. by E.R. Yakhontov. - Moscow, 1987. - 172 P.: il.
11. Kudimov, V.M. Formuvannya ta udoskonalennya navichki shtrafnogo kidka u basketbolI z vikoristannyam tekhnichnikh zasobIv (Formation and improvement of free throw skill in basketball using technical means) / V.M. Kudimov, abstract of Ph.D. thesis - 24.00.01 - Olympic and professional sport // Harkivska derzhavna akademIya fIzichnoy kul'turi. - Kharkiv KhDAFK. - 2006. 17 P.
12. Filippi, A. Shoot Like the Pros: The Road to a Successful Shooting Technique / Adam Filippi. - Chicago, Illinois: Triumph Books, 2011. - 164 P.
