CC BY
12
4. Romanova, M.L. (2016), "Reflection of scientific knowledge in higher educational establishment learning content", Nauchnyie Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo technologicheskogo universiteta, No 3, pp. 372-393.
5. Kurti, E. (2016), "Methods of Teaching and their Impact on Learn", Mediterranean Journal of Social Sciences, Vol. 7, No 1, pp. 489-500.
Контактная информация: romanovs-s@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 17.09.2018
УДК 797.21
«ИНДЕКС ПЕРШИНА С.В.» - ЭМПИРИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПЛАВАНИЯ
Дмитрий Федорович Мосунов, доктор педагогических наук, профессор, Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург (НГУ им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)
Аннотация
В статье раскрываются условия формирования гармонического режима плавания на дистанции, которое приводит к вынужденному параметрическому гидродинамическому резонансу. Резонанс наступает при совпадении собственной частоты (темп) цикла движений спортсмена и собственной частоты перемещения гидродинамической капсулы, улучшает спортивный результат. В процессе многолетнего формирования гармонического режима плавания успешно используется для контроля техники высококвалифицированного спортсмена «индекс С.В. Першина» как эмпирический критерий оценки качества усвоения этого режима, - перемещение на дистанции. Применяется автором в сопровождении подготовки спортсменов в бригадах сборной команды СССР по плаванию (1968-1990) и сборных командах России по паралимпийскому плаванию (2003-2018).
Ключевые слова: режим плавания, индекс С.В. Першина, параметрический резонанс, плавание.
"PERSHIN INDEX" - IS THE EMPIRICAL ESTIMATION TEST OF THE QUALITY OF HYDRODYNAMIC MODE OF SWIMMING
Dmitry Fedorovich Mosunov, the doctor of pedagogical sciences, professor, The Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health, St. Petersburg
Annotation
The article reveals the conditions of forming the harmonic regime of swimming along the distance, that leads to initiation of forced parametric hydrodynamic resonance. The resonance appears when the own rate (pace) of cyclic after motions of athlete coincides with the own rate of hydrodynamic capsule movement and, finally, improves the sport result. During the longstanding process of the hydrodynamic mode of swimming formation, the "Pershin index" is successfully applies. It uses for the technique control improvement during the training of highly-qualified athletes. And serves as the empirical estimation test that indicates the grade of this regime retention that is presented by the movement at the distance.
It is used by the author during the accompanying support of the national swimming team of the USSR (1968-1990) and the Russian national paralympic swimming teams (2003-2018).
Keywords: regime of swimming, "Pershin index", parametric resonance, swimming.
ВВЕДЕНИЕ
Известны факты, полученные и обобщенные ведущими учеными в области теории и практики спортивного плавания в СССР. В середине прошлого века Н.А. Бутович (19361940 гг., первый заведующий кафедры плавания Ленинградского института физической культуры), впервые в мире показал перемещение в воде рук и ног высококвалифицированного пловца по результатам траекторий меток-световых точек с применением кино- и циклографических подводных съемок [2]. Полученные циклограммы Н.А. Бутовича также опубликованы в книге Н.А. Бернштейна [3]. Профессор кафедры плавания ГЦОЛИФК
М.С. Гордон в 1968 выпускает доступную для специалистов книгу «Техника спортивного плавания», тираж 20 000 экземпляров [4]. В материалах показаны не только гидродинамические основы и техника спортивных способов плавания, и траектории конечностей кисти и стопы пловца, но и отклонения индикаторов-кисточек при взаимодействии тела с водой. Книга получает широкое признание преподавателей и студентов.
До пионерских работ мэтров демонстрировать следы пловца на воде и обсуждать технику ведущих спортсменов мира предоставлялось возможным только демонстрацией кино и фото выполненной на соревнованиях только с трибуны или борта бассейна: в виде волнообразования, брызг на поворотах, вращений тела при входе и выходе рук и ног, головы спортсмена в фазе вдоха - выдоха.
Автор статьи, развивает далее учение мэтров о сложных траекториях рук и ног спортсмена, в форме обобщающего доклада по результатам собственных исследований, с применением методики подводной киносъемки техники плавания и визуализации окрашенных вызванных течений под телом пловца, на 1-ой Всесоюзной конференции тренеров по плаванию в 1972 году в городе Горьком (ныне Нижний Новгород). Материалы сообщения раскрывают закономерную гидродинамическую связь вызванных пловцом вихревых потоков и траекторий движения его конечностей и туловища. Доклад был поддержан присутствующим на конференции мэтром - профессором Н.А. Бутовичем, одобрен председателем конференции Фирсовым Захарий Павловичем - президентом Федерации плавания СССР (1954-1986), вице-президентом ФИНА, президентом Медицинского комитета ФИНА, генерал-майором медицинской службы.
Позднее содержание доклада опубликовано малым тиражом и в другом издании [9]. Однако, в современной интерпретации - по существу концепции гидродинамической капсулы [10], в виду ограниченной в печати информации, не получил до настоящего времени широкого распространения.
В середине 70-х годов прошлого века крупный ученый прикладной гидромеханики Серафим Васильевич Першин, кандидат технических наук, доцент, специалист в области гидробионики, соавтор 3-х открытий и нескольких десятков патентов на изобретение, автор монографии «Основы гидробионики», член редакции научного журнала «Бионика»,
предложил научную идею автору настоящей статьи, работающему, по современной трактовке - волонтером, при сопровождении подготовки высококвалифицированных пловцов в бригадах Заслуженных тренеров СССР: А.Ф. Красикова, Г.В. Яроцкого, И.М. Кошкина, М.В. Амировой.
С.В. Першин полагает, исходя из теории подобия плавания спортсменов аналогично плаванию гидробионтов, в соответствие гидродинамическим закономерностям с периодически повторяющимися двигательными действиями и показал возможности формирования модели с использованием системы гармонических функций.
Результаты совместных научных изысканий автора и С.В. Першина [6] с использованием гидробионического подхода подтверждают перспективность выбранных направлений гидродинамических исследований траекторий и вызванных двигательной активностью
о
] ■■ 1 1 1
-ЯГ - Ж9' 1
а
,—ч 1 1
//ЛЧ ' * / —¡оА ЧУ [ У/ \ 1
о,г
ОА
ом
6 о,в ,
Рисунок - Схема траекторий несущих поверхностей двух пар движителей - конечностей спортсмена в плавании брассом: а - вид сбоку, б - вид снизу; сплошные линии - след ладоней, пунктирные линии - след стопы [6]
пловца мощных турбулентных течений (рисунок).
Настоящая статья впервые раскрывает одну из сторон большого вклада ученого в теорию и практику спортивного и паралимпийского плавания. Благодарность от автора и учеников Серафима Васильевича - как системно мыслящему учителю звучит памятью в названии нового понятия «индекс С.В. Першина».
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Анализ и обобщение многолетнего (1964 - 2018 гг.) авторского научного и эмпирического опыта работы в области спортивного и паралимпийского плавания, подводной: киносъемки, стереофото циклографической съемки, видеосъемки [8]. Компьютерная обработка материала исследования. Гармонический анализ [9].
Впервые вводится понятие «режим плавания», который отражает и понимает как перемещение в водной среде бассейна единой системы «пловец - вода».
Впервые вводится понятие гармонический режим плавания, которое отражает совокупность физического и эмпирического материала компонент, органически включенных в одном цикле последовательных движений целостного перемещения с гидродинамической капсулой пловца на дистанции.
Впервые вводится понятие «индекс С.В. Першина», который отражает результат гармонического анализа величин мгновенной скорости перемещения пловца за один цикл, позволяет количественно оценить характер и уровень качества техники двигательной активности спортсмена в условиях совместного органически целостного режима перемещения с гидродинамической капсулой.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. «Индекс С.В. Першина», является критерием с эмпирической основой, отражается одной из компонент гармонического анализа мгновенных значений внутрицикловой скорости за один цикл движений пловца: определяется как величина достоверности аппроксимации (Rv6) полиноминальной зависимости в 6-ой степени смещения выбранной точки-метки относительно неподвижной масштабной системы отсчета.
Например, индекс определяется в компьютерной программе Microsoft Excel 2010. Заслуженные мастера спорта, чемпионы паралимпийских игр, рекордсмены мира:
- спортсмен Л., выполняет тестовые испытания согласно гидродинамическому закону внутрициклового колебания мгновенных величин скорости: y = 20603x6 - 55848x5 + 55648x4 - 25068x3 + 4558.7x2 + 196.62x + 69.431, при R6 = 0.9194, что соответствует гармоническому режиму;
- спортсмен Г., выполняет тестовые испытания нового варианта техники согласно гидродинамическому закону внутрициклового колебания мгновенных величин скорости: y = -88065x6 + 290999x5 - 367724x4 + 221032x3 - 63757x2 + 7778.4x - 59.729, при R6 = 0.688, соответствует слабо установившемуся режиму.
2. Предложенная автором и разработанная, в соавторстве, концепция о едином органически целом «взаимоотношении человека и воды» [12] и концепция гидродинамической капсулы пловца [10], концепция «тройного отражения-поглощения» собственных электромагнитных полей систем и органов человека [11], раскрывают новые направления междисциплинарных исследований [1], одного из составляющих компонент - гармонический режим плавания спортсмена, отражающего сложное органически целостное единство субъективных и объективных факторов, условно: «внутренних» - человек, и «внешних» -вода.
3. Исследования гидродинамики плавания, с использованием подводной видеосъемки показало, что при погружении тела человека в воду за руками, головой, туловищем и ногами формируется гигантское гидродинамическое молекулярное вихревое облако в форме турбулентных шнуров, которые закономерно закручиваются, подчас в противоположном направлении, в пространстве относительно неподвижной свободной воды, в
течении 0,5-1,0 секунды формируются компоненты пространственной гидродинамики пловца.
Направление вращения вихревых шнуров и объема перемещения формы образования гидродинамического облака, в контактной близости с телом пловца, зависит от траектории той части тела, вблизи которой формируется вихрь. Определяется техникой и спортивными правилами соревнований по олимпийским и паралимпийским способам плавания.
Например, при плавании кролем на груди кисть движется по зигзагообразной траектории относительно неподвижной системы отсчета в воде (вниз под воду - в сторону от тела - назад - к телу - вверх к поверхности). При этом плечо спортсмена перемещается в неподвижной системе отсчета «только вперед - в сторону от туловища и к туловищу».
В результате двигательной активности пловца, каждый цикл перемещения пловца на дистанции формирует гигантское гидродинамическое молекулярное вихревое облако в форме турбулентных шнуров.
В паралимпийском и спортивном плавании, определяется, важное значение знания гидродинамического алгоритма и учет топографии гидродинамических условий взаимоотношения направлений перемещения частей вихревого облака, с туловищем и ногами спортсмена. Ведущим, считается свойство гармонического режима плавания формировать синусоидальный характер изменения скорости перемещения пловца при гидродинамическом возбуждении резонанса вынужденных горизонтальных колебаний. Подобные условия возникают при совпадении темпа плавания и частоты и места приложения вихревого гидродинамического облака к телу спортсмена, что обеспечивает дополнительный вклад в гидродинамическую силу тяги [5].
Резонанс вынужденных колебаний - собственной частоты (темп) двигательной активности спортсмена, при совпадении собственной частоты гидродинамической капсулы, увеличивает шаг пловца.
4. Нами предложена классификация «индекса С.В. Першина» по признаку качество гидродинамического режима плавания, что согласуется с понятием «чувство воды» пловца (таблица).
Индекс С.В. Першина Режим плавания
1,000 - 0,900 гармонический
0,800 - 0,899 установившийся
0,700 - 0,799 слабо установившийся
0,600 - 0,699 не установившийся
меньше 0,500 новичок
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Гармонический режим плавания на дистанции приводит к гидродинамическому резонансу при совпадении собственной частоты (темп) цикла движений спортсмена и собственной частоты перемещения гидродинамической капсулы, улучшает спортивный результат. «Индекс С.В. Першина» в качестве критерия оценки формирования гармонического режима плавания успешно применялся тренерским составом в сопровождении подготовки: в бригадах сборной команды СССР по плаванию (1964-1990) - Г.В. Яроцкий, А.Ф. Красиков, И.В. Кошкин, , М.В. Амирова; и сборных командах России по паралим-пийскому плаванию (2003-2018) - Ю.А. Назаренко, И.Л. Тверяков (ноу-хау).
ЛИТЕРАТУРА
1. Агеевец, В.У. Проблема взаимоотношений человека и воды / В.У. Агеевец, Д.Ф. Мосу-нов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2015. - № 6 (124). - С. 7-12.
2. Бутович, Н.А. Биодинамический анализ способа кроль и его приложение в методике обучения плаванию в совершенствовании техники пловцов : дис. ... канд. пед. наук / Бутович Н.А. - М., 1946. - 126 с.
3. Бернштейн, Н.А. О построении движений / Н.А. Бернштейн. - М. : Медгиз, 1947. - 255 с.
4. Гордон, С.М. Техника спортивных способов плавания / С.М. Гордон. - М. : Советский спорт, 1968. - 199 с.
5. Технико-тактическая подготовка пловца в паралимпийском плавании : монография / под науч. ред. Д.Ф. Мосунова ; Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург. - 2-е изд., стереотип. - СПб. : [б.и.], 2018.
- 316 с.
6. Мосунов, Д.Ф. Гидробионические аспекты спортивного плавания способом брасс (на груди) / Д.Ф. Мосунов, С.В. Першин // Бионика : республиканский межведомственный сборник. Выпуск 14. - Киев : Наукова Думка, 1980. - С. 34-41.
7. Мосунов, Д.Ф. Использование попутного потока воды за рукой при плавании // Вопросы совершенствования техники плавания и методики спортивной тренировки пловца : сб. науч.-метод. работ по водным видам спорта / Гос. ин-т физ. культуры им. П.Ф. Лесгафта. - Л., 1972. - С. 66-69.
8. Мосунов, Д.Ф. Дидактические основы совершенствования двигательных действий спортсмена (на примере плавания) : дис. ... д-ра пед. наук / Мосунов Д.Ф. - СПб., 1992. - 306 с.
9. Мосунов, Д.Ф. Оценка кинетической энергии цикла перемещений системы «пловец-вода» / Д.Ф. Мосунов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2017. - № 4 (146). -С. 138-144.
10. Мосунов, Д.Ф. Формирование пространства воды вокруг спортсмена пловца / Д.Ф. Мосунов, М.Д. Мосунова, Ю.А. Назаренко // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. -2010. - № 5 (63). - С. 57-61.
11. Мосунова, М.Д. Магнитогидродинамический механизм влияния водной среды на человека / М.Д. Мосунова, Д.Ф. Мосунов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2011.
- № 8 (78). - С. 139-149.
12. Мосунова, М.Д. Явление и субстанциальное свойство взаимоотношений человека и воды / М.Д. Мосунова, Д.Ф. Мосунов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 1 (83). - С. 117-124.
REFERENCES
1. Ageevets, V.U. and Mosunov, D.F. (2015), "Problem of relationship of the person and water", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 124, No. 6, pp. 7-12.
2. Butovich, N.A. (1946), the Biodynamic analysis of a way a crawl and its application in a technique of training in swimming of t in improvement of the equipment of swimmers, dissertation, Moscow.
3. Bernstein, N.A. (1947), About creation of movements, Medgiz, Moscow.
4. Gordon, S.M. (1968), Equipment of sports ways of swimming, Soviet Sport, Moscow.
5. Ed. Mosunov, D.F. (2018), Technical and tactical training of the swimmer in Paralympic swimming: monograph, The Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health, St. Petersburg.
6. Mosunov, D.F. and Pershin, S.V. (1980), "Hydrobionic aspects of sports swimming in way a breast stroke (on a breast)", Bionics. - Republican interdepartmental collection, Release 14, Naukova Dumka, Kiev, pp. 34-41.
7. Mosunov, D.F. (1972), "Use of passing water flow behind a hand when swimming", Questions of improvement of the technology of swimming and a technique of a sports training of the swimmer: collection method. works on water sports, Leningrad, pp. 66-69.
8. Mosunov, D. F. (1992), Didactic bases of improvement of physical actions of the athlete (on the example of swimming), dissertation, St. Petersburg.
9. Mosunov, D.F. (2017), "Assessment of kinetic energy of a cycle of movements of system of "swimmer water"", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 146, No. 4, pp. 138-144.
10. Mosunov, D. F., Mosunova, M.D. and Nazarenko, Yu.A. (2010), "Formation of space of water around the athlete of swimmer", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 63, No. 5, pp. 5761.
11. Mosunova, M.D. and Mosunov, D.F. (2011), "Magnetohydrodynamic mechanism of influence of the water environment on the person", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 78, No. 8, pp. 139-149.
12. Mosunova, M.D. and Mosunov, D.F. (2012), "Phenomenon and substantive property of relationship of the person and water", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 83, No. 1, pp. 117124.
Контактная информация: mosunov-ipcswim@rambler.ru
