Научная статья на тему 'Complex biomechanical analysis of long jumps'

Complex biomechanical analysis of long jumps Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
71
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БіОМЕХАНіЧНИЙ АНАЛіЗ / ВіДЕО-КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ / СТРИБКИ В ДОВЖИНУ / BIOMECHANICAL ANALYSIS / VIDEO-COMPUTER MODELLING / LONG JUMPS

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Egoyan A. E., Mirtskhulava M. B., Moistsrapishvili K. M., Salukvadze R. E.

In this article we perform theoretical analysis of long jumps with the purpose to find contribution of different biomechanical parameters into final results. The graphical diagrams show how the result changes when the parameters change. The calculated diagrams may be useful for trainers and athletes in order to predict and improve their achievements.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Complex biomechanical analysis of long jumps»

Подальші дослідження передбачається провести в напрямку вивчення інших проблем інформатизації вищої фізкультурної освіти в Україні.

Література

1. Асмолова Л.А. Управление физическим воспитанием студентов на основе современных информационных технологий. Автореферат к-та пед. наук.- Алматы. 2003. - 31с.

2. Андреев А.А. Педагогика высшей школы (Прикладная педагогика)/ Учебное пособие в 2 кн.-М.: МЭСИ, 2000. Кн.1.-141с.

3. Калашникова С. А. “ Развитие дистанционного образования в Украине: интеграция в мировые образовательные структуры”, Журнал “Открытое образование”, N«5, 2002 р., С.26-28

4. Кашуба В., Бишевець Н., Сергієнко К. Інноваційний вектор модернізації дидактичного процесу в системі вищої фізкультурної освіти. Науково-практичний журнал «спортивний вісник Придніпров’я», Дніпропетровськ, №1, 2006, с.38-41.

5. Куликова Л.М. Модернізація змісту і організації безперервної педагогічної практики у фізкультурному вузі: Монографія. - М.: З «Теорія і практика фізичної культури», 2004. - 283 с., іл.

6. Федоров А.И. Спортивно-педагогічна інформатика. Монографія.- М.- 2003.- 448с.

7. Материалы Конгресса ЮНЕСКО “Образование и информатика”. - М., 1998. - 360 с.

8. http://www.mon.gov.ua/, 2006.

Надійшла до редакції 10.03.2007р.

COMPLEX BIOMECHANICAL ANALYSIS OF LONG JUMPS

Egoyan A. E., Mirtskhulava M. B., Moistsrapishvili K. M., Salukvadze R. E. Georgian State Academy of Physical Education and Sport

Annotation. In this article we perform theoretical analysis of long jumps with the purpose to find contribution of different biomechanical parameters into final results. The graphical diagrams show how the result changes when the parameters change. The calculated diagrams may be useful for trainers and athletes in order to predict and improve their achievements.

Keywords: biomechanical analysis, video-computer modelling, long jumps.

Аннотация. Егоян А.Э., Мирцхулава М. Б., Моистсра-пишвили К. М., Салуквадзе Р.Е. Комплексный биомеханический анализ прыжков в длину. В настоящей работе проводится теоретический анализ прыжков в длину с целью определения вкладов различных биомеханических параметров в конечный результат. На графических диаграммах показаны зависимости результата от основных параметров. Рассчитанные диаграммы могут быть использованы тренерами и атлетами для прогнозирования и улучшения их спортивных достижений. Ключевые слова: биомеханический анализ, видео-ком-пьютерное моделирование, прыжки в длину.

Анотація. Егоян А.Э., Мірцхулава М.Б., Моїстс-рапішвілі К. М., Салуквадзе Р.Е. Комплексний біомеханічний аналіз стрибків в довжину. У справжній роботі проводиться теоретичний аналіз стрибків в довжину з метою визначення внесків різних біомеханічних параметрів в кінцевий результат. На графічних діаграмах показані залежності результату від основних параметрів. Розраховані діаграми можуть бути використані тренерами і атлетами для прогнозування і поліпшення їх спортивних досягнень.

Ключові слова: біомеханічний аналіз, відео-комп’ютер-не моделювання, стрибки в довжину.

Introduction.

In the recent publications [1-4] we presented a new markerless method for video-computer modeling based on the well-known principle of forward kinematics. This method was successfully applied to video-computer modeling of long jumps [2, 4]. The method may be more effective when combined with a well- developed theoretical model.

Theory.

In this article we investigate how the result of long jumping depends on the basic parameters, which characterize the push-off phase, namely, on the value and direction of the sportsman’s start speed and the start point coordinates.

The start point is the position of the sportsman’s center of gravity at the push-off moment when his pushing-off leg comes off the ground. In Fig. 1 are shown the start and end positions of the sportsman’s body and the trajectory of his center of gravity. Motion of the sportsman’s center of gravity in the gravitation field can be described by the following formulas.

L= L0 +L1+L2; (1)

x0= L0= r • cos(b); y0= r • sin (b); r = (x02+ y02)1/2 ; (2)

Vox=Vo • cos (a); V^V • sin (a); (3)

T1=V0y/g ; y=Hmax=y0+V/2g ; (4)

T2=(2- (yry2)/g)1/2=(2- (y0-y2)+V/g2)1/2 ; 5)

LrV, (T1+T2 ); (6)

where V0 is the start speed of the sportsman, V0x, V0y are x, y projections of V0, a is the angle between OX and V0 , (x0, y0) is the start point, r is the length of the radius-vector of the center of gravity at the push-off moment, b is the angle between r and OX , (x2, y2) is the end point, (Xj, yt) is the highest point, Tp T2 are time intervals from the start point to the highest point and from the highest point to the end point, respectively; and L is the motion along x axis;

T=T+T2; (7)

X(t) = V0X • t; Y(t) = V0y • t - gt2/2; (8)

X(t), Y(t) are time dependencies of coordinates of the

center of gravity, T is the total period of motion. In these formulas we don’t consider the contribution of air drag, which decreases the result by about 3-4%.

Obviously L strongly depends on two parameters :V0, a. L increases as V0, a increase. In Fig.

2 are shown dependencies of L on a and V0 , which have almost linear character in the actual range of V0 - 6-9 m and a - 15-30 grad. Increasing of a from 15 grad to 20 grad improves the result by 1 meter (V0=8 m/s) , and increasing of V0 from 6 m/s to 9 m/s improves the result by 3 meters (a =20 grad) . Increasing of speed by 1.0 m/

L(m)

8 7 6 5

4

6 6.5 7 7.5 8 8.5 V (ill)

Fig. 2. Dependencies of the result L on V0 and a (r=1.5 m, b=60 grad, L2=y2=0.5 m).

T(lll)

6

5

4

3

30 40 50 60 70 30 90

o>. = 1S grad , r = 1,5 m p(grad)

T(iii)

6.5

6

5.5

5

4.5

30 40 50 60 70 30 90

V0 =8 m/s , a=18grad p (grad)

Fig. 3. Dependencies of the result L on ft, V0 and r (L2=y2=0.5 m ).

s is equal to increasing of a by 6-7 grad. We see that the dependence of L on V0 is much stronger than on a.

At the same time, there exists a comparatively slight dependence of L on b and r: from Fig. 3 we see that optimal values for b are between 50 and 70 grad, r depends basically on the sportsman’s body proportions, length of his legs, height and relative positions of his body parts at the push-off moment. Tall sportsmen with long legs will have greater value of r.

Experiment.

From earlier experimental data for three sportsmen with different qualifications [2, 4] we found corresponding values of r and b, which are presented in Table 1.

As you can see the sportsman with high qualification has the best values almost of all parameters. For example, his has significantly higher value of r than the other sportsmen.

In the formulas (1-8) we don’t consider the

Table 1.

Experimentally obtained values of the main parameters.

N Qualification V0 (m/sec) a (grad) b (grad) r (m) H max (m) L (m)

1 High 8.27 19.62 71 1.57 1.91 6.70

2 Medium 8.45 14.19 70 1.4 1.54 5.70

3 Low 7.13 23.1 68 1.23 1.43 4.82

4 High 8.46 24.91 70 1.6 1.92 6.52

5 Medium 7.62 17.64 68 1.47 1.52 5.62

6 Low 7.11 18.05 71 1.26 1.37 4.94

7 High 8.75 18.2 68 1.63 1.88 7.02

8 Medium 8.85 17.49 73 1.42 1.63 5.74

9 Low 6.85 21.13 69 1.32 1.46 5.01

Fig.4. Trajectories of the centers of gravity (crosses-experiment, lines-theory).

contribution of air drag, which decreases the result by about 3-4%. In Fig. 4 are shown the best jumps of the sportsmen (7, 8, 9). We can see from Fig. 4 that the experimental points don’t fit in the theoretical graph, they lie significantly lower relative to the theoretical curve.

This discrepancy between theory and experiment is caused by air drag and is about 3-4%.

Conclusion.

In our work we show how the results of long jumps depend on certain parameters, which characterize the push-off phase. Fitting a theoretical graph of the sportsman’s center of gravity to the experimental points may help to find the values of the main parameters more exactly and discover the weaknesses of the sportsman.

From the theoretical dependencies presented in Fig. 2, 3 trainers and sportsmen can get useful information quickly even without performing videocomputer modeling.

The analysis also provides a criterion for selection of long jumpers: tall sportsmen with long legs are more perspective.

Summarizing all the above said we can conclude that video-computer modeling combined with theoretical biomechanical analysis is a reliable way to improve athletic achievements.

Refrences:

1. Mirtskhulava M., Egoyan A., Piranashvili G. et al, VideoComputer modeling of sport technique on the instance of long jumps, Abstracts of the 5th National Congress on Physical Education & Sports Science, Ahvaz, Iran, p.146, 27-28 Feb,

2003.

2. Piranashvili G., Egoyan A., Mirtskhulava M. et al, Biomechanical analysis of long jumps using video computer modeling, VII International Congress “Modern Olympic Sports and Sports for All”, Russian Academy of Sports, Moscow, Vol.

II, p.264-266, 24-27 May, 2003.

3. Egoyan A., Piranashvili G., Mirtskhulava M., Use of video computer 3D modeling on the basis of forward kinematics for improvement of sports results, VII International Congress “Modern Olympic Sports and Sports for All”, Russian Academy of Sports, Moscow, Vol. II, p.244-245, 24-27 May,

2003 .

4. Moistsrapishvili K., Egoyan A., Salukvadze R., Mirtskhulava M. et al, Biomechanical Analysis of Certain Sport Movements by Means of Video-Computer Modelling, Bulletin of the Georgian Academy of Sciences, vol. 172, N3, 543-545, 3,

2005.

5. Moistsrapishvili K.M., Egoyan A. E., Mirtskhulava M. B. et al, Biomechanical Analysis of Certain Sport Movements by Means of Video-Computer Modelling, Bulletin of the Georgian Academy of Sciences, vol. 172, 2005. N3. - D. - 543-545.

Came to edition 09.04.2007.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ ТРЕНЕРОВ ПО БОКСУ И СПОРТСМЕНОВ ВЫСШЕЙ КВАЛИФИКАЦИИ Жданов Ю.Н.

Аннотация. В работе рассмотрены особенности теоретических и методологических основ совершенствова-

ния системы педагогической подготовки будущих тренеров по боксу и спортсменов высшей квалификации. Предложенная в работе интерпретация подготовки спортсменов-единоборцев дает возможность более широко и подробно раскрыть содержание подготовки, показать ведущую роль в ней психики спортсмена, полнее использовать его внутренние резервы для повышения уровня мастерства и работоспособности. Ключевые слова: методика, исследования, совершенствование, система, педагогический, подготовка, тренеры, спортсмены, квалификация, бокс.

Анотація. Жданов Ю.М. Теоретичні і методологічні основи вдосконалення системи педагогічної підготовки майбутніх тренерів по боксу і спортсменів вищої кваліфікації. У роботі розглянуті особливості теоретичних і методологічних основ удосконалювання системи педагогічної підготовки майбутніх тренерів з боксу і спортсменів вищої кваліфікації. Запропонована в роботі інтерпретація підготовки спортсменів-єдиноборців дає можливість більш широко й докладно розкрити зміст підготовки, показати провідну роль у ній психіки спортсмена, повніше використати його внутрішні резерви для підвищення рівня майстерності й працездатності.

Ключові слова: методика, дослідження, удосконалювання, система, педагогічний, підготовка, тренери, спортсмени, кваліфікація, бокс.

Annotation. Zhdanov Y.N. Theoretical and methodological bases of perfection of system of pedagogical preparation of future trainers on boxing and sportsmen of higher qualification. In job the features of theoretical and methodological bases of perfection of system of pedagogical preparation of the future trainers on boxing and sportsmen of maximum qualification are considered. The interpretation of preparation of sportsmen offered in work enables more widely and to open in detail the maintenance of preparation, to show the leading part in it mentalities of the sportsman, to use his internal reserves for increase of a level of skill and serviceability more full.

Key words: techniques, researches, perfection, system, pedagogical, preparation, trainers, sportsmen, qualification, boxing.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Введение.

Анализ научно-методической литературы и наблюдений за спортивной практикой свидетельствуют о том, что в современной отечественной теории и методике подготовки спортсменов высокой квалификации в единоборствах (как и в других группах видов спорта) имеет место определенная недооценка роли совокупности основных свойств личности, психических качеств и психофизиологических качеств, образующих многообразную систему психических процессов человека, оказывающих влияние на содержание и результаты его деятельности.

В учебниках и пособиях по тренировке, содержится подробное описание комплексов средств и методов физической, технической и тактической подготовки, дозировки и распределения физических нагрузок по периодам и этапам подготовки, влияния тренировки на функциональное состояние и работоспособность спортсмена, приемов их улучшения и т.п., т.е., в основном, дается характеристика внешней, двигательной стороны подготовки.

Внутренние же - психические, интеллектуальные компоненты, освещаются, как правило, значительно меньше и чаще всего в отрыве от содер-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.