CC BY
6МЕТОДИКА РАСЧЕТА АСИММЕТРИЧНОСТИ ТОЛЧКА ШТАНГИ ОТ ГРУДИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СКОРОСТНОЙ ЭР СЪЕМКИ
УДК/UDC 796.012
Поступила в редакцию 20.10.2022 г.
Кандидат педагогических наук, доцент Л.А. Хасин1 А.Л. Дроздов1
'Московская государственная академия физической культуры Научно-исследовательский институт информационных технологий (НИИТ МГАФК), Малаховка
A METHOD FOR EVALUATING JERK ASYMMETRY BASED ON THE RESULTS OF HIGH-SPEED 3D SHOOTING
PhD, Associate Professor L.A. Khasin1 A.L. Drozdov1
'Moscow State Academy of Physical Culture Research Institute of Information Technologies (NIIT MGAFK), Malakhovka
Информация для связи с автором: [email protected]
Аннотация
Цель исследования - разработка и апробация методики анализа асимметричности толчка штанги от груди.
Методика и организация исследования. Проведена скоростная 3D видеосъемка четырьмя камерами. Упражнение толчок выполнялось КМС С. Х-вым, вес штанги - 125 кг. Тренер - ЗТ России С.А. Сырцов. Представлен анализ толчка штанги от груди. Способ выполнения толчка штанги от груди - «в ножницы». Съемка производилась синхронно со скоростью 250 к/с. Результаты исследования и выводы. Проведен анализ видеосъемки и рассчитаны следующие показатели: зависимости от времени координат, скоростей и ускорений концов грифа при выполнении толчка от груди, разности вертикальных и горизонтальных координат правого и левого концов грифа, вертикальные и горизонтальные составляющие сил, приложенных спортсменом к правому и левому пакетам блинов. Проведен сравнительный анализ этих показателей в двух подходах. Найдены моменты времени, в которые достигаются минимальные и максимальные разности вертикальных и горизонтальных координат концов грифа. Произведены оценки асимметричности толчка. Предложенная методика может быть рекомендована для применения в тренировочном процессе спортсменов и подготовке тренеров и специалистов по тяжелой атлетике.
Ключевые слова: толчок штанги от груди, биомеханические характеристики, скоростная видеосъемка, повороты штанги, асимметрия.
Abstract
Objective of the study was to develop and test a methodology for analyzing the asymmetry of the push of the barbell from the chest.
Methods and structure of the study. High-speed 3D video filming was carried out with four cameras. The push-and-pull exercise was performed by the candidate master of sports S. Kh-vym, the weight of the barbell was 125 kg. Coach - Honored Coach of Russia S.A. Syrtsov. An analysis of the push of the barbell from the chest is presented. The method of performing a push of the barbell from the chest is "in scissors". Shooting was carried out synchronously at a speed of 250 fps. Results and conclusions. The analysis of the video recording was carried out and the following indicators were calculated: the time dependence of the coordinates, velocities and accelerations of the ends of the bar during the push from the chest, the difference between the vertical and horizontal coordinates of the right and left ends of the bar, the vertical and horizontal components of the forces applied by the athlete to the right and left packages of pancakes. A comparative analysis of these indicators was carried out in two approaches. The moments of time are found at which the minimum and maximum differences of the vertical and horizontal coordinates of the neck ends are reached. Estimates of the asymmetry of the shock have been made. The proposed method can be recommended for use in the training process of athletes and the training of coaches and weightlifting specialists.
Keywords: bar push from the chest, biomechanical characteristics, high-speed video filming, bar turns, asymmetry.
Введение. Актуальность настоящей работы определяется тем, что настоящая методика позволяет рассчитывать необходимые для анализа техники показатели по результатам скоростной съемки: вертикальные и горизонтальные перемещения, скорости и ускорения концов грифа, вертикальные и горизонтальные силы, приложенные спортсменом к правому и левому пакетам блинов и др., и позволяет осуществлять связанную с характеристиками визуализацию движения спортсмена и штанги. Методика не имеет аналогов в мире.
Цель исследования - разработка и апробация методики анализа асимметричности толчка штанги от груди.
Методика и организация исследования. Для оценки асимметрии движения штанги при выполнении толчка штанги от груди рассчитываются необходимые пространственно-временные, кинематические и динамические показатели и определяются
границы фаз. Для расчета этих показателей использовалась комплексная методика [2]. Для регистрации движений проводилась скоростная 3D видеосъемка четырьмя камерами. Две камеры располагались с торцов, одна в фас, одна под углом. Результаты съемок на рис. 11-15. Представленная расстановка камер позволяет осуществлять съемку, по которой можно рассчитывать необходимые показатели [1, 3].
Результаты исследования и их обсуждение. Проведем анализ асимметрии движения штанги при выполнении толчка от груди. Графики вертикальных и горизонтальных перемещений, скоростей и ускорений левого и правого концов грифа приведены на рис. 1-6. На всех этих графиках отсчет времени по оси абсцисс производится от начала выполнения толчка. Как видно из рис. 1, 3, 5, формы кривых вертикальных перемещений, скоростей и ускорений идентичны для правого и левого
концов. Различия в амплитудных значениях максимальны для пиков ускорения - 18%. Различия кривых горизонтальных перемещений скоростей и ускорений более выражены и для пиков ускорения достигают 28%. Наблюдаются различия сил, действующих на правый и левый пакеты блинов. Так, максимум горизонтальной силы на левом конце - 290 N а на правом -200 N. Вертикальные силы почти не отличаются, максимальное отличие на пике торможения составляет 30 N. Используя полученные зависимости, можно рассчитать повороты грифа штанги в любой момент времени и получить значения кинематических и динамических характеристик в этот момент.
Положительные значения разности вертикальных координат соответствуют повороту штанги против часовой стрелки во фронтальной плоскости (рис. 9). Отрицательные значения разности горизонтальных координат соответствуют повороту грифа по часовой стрелке (вид сверху) (рис. 10).
Разность вертикальных координат (рис. 9) в начале фазы полуприседа составляла 3 см. На графиках (рис. 1-6) точка начала полуприседа отмечена маркером «1». Поза спортсмена в этот момент представлена на рис. 11. Вертикальные и горизонтальные координаты, скорости и ускорения концов грифа в этот момент времени приведены в таблицах 1 и 2. Во время выполнения полуприседа эта величина уменьшается до 1,4 см, а затем вплоть до фиксации растет и достигает максимальной
Рис. 2. Горизонтальные перемещения левого (слева) и правого (справа) концов грифа
Рис. 3. Вертикальные скорости левого (слева) и правого (справа) концов грифа
Рис. 7. График зависимости вертикальных составляющих сил, приложенных к пакетам
Рис. 8. График зависимости горизонтальных составляющих сил, приложенных к пакетам
Рис. 9. График разности вертикальных координат концов грифа
Рис. 1. Вертикальные перемещения левого (слева) и правого (справа) концов грифа
Рис. 4. Горизонтальные скорости левого (слева) и правого (справа) концов грифа
Рис. 5. Вертикальные ускорения левого (слева) и правого (справа) концов грифа
Рис. 6. Горизонтальные ускорения левого (слева) и правого (справа) концов грифа
Рис. 10. График разности горизонтальных координат концов грифа
величины 14,6 см. Поза спортсмена в момент минимального наклона приведена на рис. 12. На графиках, изображенных на (рис. 1-6), точка, соответствующая минимальному значению разности координат, обозначена маркером «2». Наклон грифа в момент фиксации штанги хорошо различим визуально (см. рис. 13). Момент фиксации штанги на графиках, изображенных на (рис. 1-6), обозначен маркером «5». Момент смены уменьшения наклона на увеличение происходит после завершения разгона вниз и с началом интенсивного торможения.
Рассмотрим графики, приведенные на рис. 3 и 5. В момент начала увеличения наклона штанги скорости концов грифа прошли локальный минимум и начинают расти. В этот момент скорости левого и правого концов грифа - 0,87 м/с, ускорения -8,83 м/с2 и 9,43 м/с2 соответственно. Правый конец тормозится интенсивнее, что приводит к повороту против часовой стрелки. Поворот продолжает монотонно увеличиваться до фиксации штанги. Так, в момент, обозначенный на графиках рис. 1-6 маркером «4», значение поворота - 10 см. Значения координат, скоростей и ускорений концов грифа в этот момент приведены в табл. 1 и 2.
Перейдем к рассмотрению разности горизонтальных координат (рис. 10). На момент начала полуприседа (рис. 11) разность горизонтальных координат составила -10,5 см. В процессе выполнения полуприседа этот поворот сократился до -9,1 см, а затем начал увеличиваться и достиг -13 см при фиксации (рис. 13). Поза спортсмена в момент достижения минимальной разности координат приведена на рис. 14. На графиках (рис. 1-6) точка, соответствующая минимальной разнице горизонтальных координат, отмечена маркером «3». Колебания разности горизонтальных координат - менее 4 см. Момент времени изменения направления горизонтального поворота (рис. 14) находится в области фазы финально-
го разгона. В этот момент значения вертикальных ускорений на левом и правом концах грифа 10,45 м/с2 и 13,39 м/с2 соответственно (см. рис. 5), горизонтальные скорость и ускорение близки к нулю на обоих концах грифа (см. рис. 4,6 и табл. 1, 2).
Таблица 1. Параметры движения в моменты времени 1-4 для левого конца грифа
2> £
X'
X''
Значение координат 1 (t=5,040) 2 (t=5,368) 3 (t=5,54) 4 (t=5,792) 5 (t=6,156)
Y 1,379 1,242 1,276 1,677 1,655
Y' 0,018 -0,870 1,083 1,025 0,020
Y" 3,461 9,427 13,390 -6,451 1,038
X 0,035 0,036 0,034 0,045 0,077
X' 0,018 -0,036 -0,011 0,132 0,006
X'' -0,019 -0,211 -0,864 -0,030 0,042
-0,140
0,000
-0,151
-0,133
0,054
0,380
3
(t=5,54)
1,242
0,863
5,540
-0,125
0,000
-0,140
4
(t=5,792)
1,574
0,757
-9,646
-0,157
-0,241
0,136
5
(t=6,156)
1,520
0,020
2,306
-0,206
-0,020
0,410
Y - вертикальная координата, Y' - вертикальная скорость, У'' - вертикальное ускорение, X - горизонтальная координата, X' - горизонтальная скорость, X" - горизонтальное ускорение.
Таблица 2. Параметры движения в моменты времени 1-4 для правого конца грифа
2 £
■
Y''
X'
X''
1
(t=5,040)
1,379
0,018
3,461
0,035
0,018
-0,019
2
(t=5,368)
1,242
-0,870
9,427
0,036
-0,036
-0,211
3
(t=5,54)
1,276
1,083
13,390
0,034
-0,011
-0,864
4
(t=5,792)
1,677
1,025
-6,451
0,045
0,132
-0,030
5
(t=6,156)
1,655
0,020
1,038
0,077
0,006
0,042
У - вертикальная координата, У' - вертикальная скорость, У'' - вертикальное ускорение, X - горизонтальная координата, X' - горизонтальная скорость, X' - горизонтальное ускорение.
Рис. 11. Поза спортсмена в начале полуприседа
*
нш
Л k, W
■ 'iV* - 'Чш1
Рис. 12. Поза спортсмена в момент минимального поворота штанги в вертикальной плоскости
Рис. 13. Поза спортсмена в момент фиксации штанги http://www.teoriva.ru
Рис. 14. Поза спортсмена в момент смены направления горизонтального поворота грифа штанги
Рис. 15. Поза спортсмена, соответствующая максимальному сгибанию в коленных и тазобедренных суставах в безопорной фазе
Горизонтальный поворот продолжается в безопорной фазе (рис. 15).
Анализ второго подхода показал, что повороты штанги значительно уменьшились. Поворот в вертикальной плоскости монотонно увеличивался до фиксации штанги и в конце составил 3 см. Поворот в горизонтальной плоскости увеличивался и в конце полуприседа составил 3,6 см. Далее до фиксации он уменьшался до нуля. Можно считать повороты во втором подходе незначительными. Они составляли не более одного градуса.
Выводы. Анализ двух подходов показал, что расчеты асимметрии подтверждаются визуализацией движения. Во втором подходе асимметрия движения была значительно меньше, углы поворота были менее одного градуса. Во втором подходе изменился хват, этим может объясняться уменьшение поворотов штанги. Расстояния от края ладоней левой и правой рук до бобышек в первом подходе 33,5 см и 34 см, во втором -34,3 см и 33,1 см соответственно. Во втором подходе произошел сдвиг хвата в сторону правой бобышки. Для проведения более точного анализа необходимо использовать большее число съемок.
Литература
1. Хасин Л. А. Методика расчета сил, прикладываемых спортсменом к штанге при выполнении толчка, использующая математическое моделирование и алгоритмы фильтрации / Л. А. Хасин, С. Б. Бурьян, А. Л. Дроздов // Ученые записки университета им. П. Ф. Лесгафта. -
2019. - № 1. - С. 307-312.
2. Хасин Л. А. Фазовая структура и анализ техники подъема штанги на грудь для толчка по результатам скоростной 3D съемки и математического моделирования / Л. А. Хасин, А. Л. Дроздов // Теория и практика физической культуры. - 2022. - № 11. -С.46-48.
3. Хасин Л. А. Анализ толчка от груди - фаза «подсед» / Л. А. Хасин, А. Л. Дроздов // Ученые записки университета им. П. Ф. Лесгафта. -
2020. - № 6. - С. 381-386.
References
1. Khasin L.A., Buryan S.B., Drozdov A.L. Metodika rascheta sil, priklady-vayemykh sportsmenom k shtange pri vypolnenii tolchka, ispolzuyush-chaya matematicheskoye modelirovaniye i algoritmy filtratsii [Methodology for calculating the forces applied by an athlete to the bar when performing a clean and jerk, using mathematical modeling and filtering algorithms]. Uchenye zapiski universiteta im. P.F. Lesgafta. 2019. No. 1. pp. 307-312.
2. Khasin L.A., Drozdov A.L. Fazovaya struktura i analiz tekhniki pody-ema shtangi na grud dlya tolchka po rezultatam skorostnoy 3D syemki i matematicheskogo modelirovaniya [Phase structure and analysis of clean and jerk lifting technique based on the results of high-speed 3D survey and mathematical modeling]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul-tury. 2022. No. 11. pp. 46-48.
3. Khasin L.A., Drozdov A.L. Analiz tolchka ot grudi - faza «podsed» [Analysis of the push from the chest - the "squatting" phase]. Uchenye zapiski universiteta im. P.F. Lesgafta. 2020. No. 6. pp. 381-386.
X
■
X
