CC BY
25
УДК 796.431.22 DOI: 10.24412/2305-8404-2022-7-95-101
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНИКИ ПРЫЖКА В ДЛИНУ НА ОСНОВЕ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИЛЬНЕЙШИХ ПРЫГУНОВ МИРА
И.Д. Татаринов, И.Н. Мироненко, Н.А. Семененко
Представлены результаты исследования, целью которого стало моделирование техники прыжка в длину на основе биомеханических показателей прыгунов-финалистов чемпионатов мира 1987, 1997, 2009 и 2017 гг. для разработки методики коррекции техники выполнения прыжка в длину с разбега на основе визуальной оценки биомеханических характеристик и классификатора вербальных двигательных установок. Выявлены особенности выполнения прыжка в длину, определены кинематические параметры последних шагов разбега и отталкивания в прыжке в длину и составлены модельные характеристики.
Ключевые слова: прыжок в длину, биомеханические параметры, техника, моделирование.
MODELING LONG JUMP TECHNIQUE BASED ON BIOMECHANICAL PARAMETERS WORLD TOP JUMPERS
Tatarinov I.D., post graduate student, ivan decathlete@mail.ru, Russia, Moscow, Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism,
Mironenko I.N., candidate of pedagogical sciences, associate professor, imir0551@ mail.ru, Russia, Moscow, Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism,
Semenenko N.A., lecturer, nick.semenenko 1991@mail.ru, Moscow State University of International Relations
The results of the study are presented, the purpose of which was to model the long jump technique based on the biomechanical parameters of jumpers-finalists of the 1987, 1997, 2009 and 2017 World Championships for developing a technique for correcting the long jump technique based on a visual assessment of biomechanical characteristics and a classifier of verbal propulsion The features of the performance of the long jump are revealed, the kinematic parameters of the last steps of the run-up and repulsion in the long jump are determined, and model characteristics are compiled.
Key words: long jump, biomechanical parameters, technique, modeling.
Татаринов Иван Дмитриевич, аспирант, ivandecathlete@mail.ru, Россия, Москва, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма,
Мироненко Игорь Николаевич, канд. пед. наук, доц., imir0551@mail.ru, Россия, Москва, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма,
Семененко Никита Алексеевич, преподаватель, nick. semenenko 1991@mail.ru, Россия, Москва, Московский государственный институт международных отношений
Прыжок в длину является одним из сложных технических видов легкоатлетической программы. Для демонстрации высокого результата от спортсмена требуется не только проявление его уровня физической подготовленности, но и рациональное исполнение технической составляющей. Поэтому основным критерием для показания высокого спортивного результата является правильная методика обучения и совершенствования техники в многолетнем тренировочном процессе. Отсюда следует, что в процессе технической подготовки должен сохраняться определенный выбор рационального выполнения двигательных дей-
ствий. Специалисты и спортсмены, специализирующиеся в прыжке в длину, должны обладать информацией о кинематических и динамических характеристиках техники выполнения движений для наиболее эффективного совершенствования прыжка в длину с разбега [1].
В методической литературе имеется большое разнообразие иссле -дований, связанных с кинематической структурой техники прыжка в длину. Чаще всего они сконцентрированы в фазе подготовки к отталкиванию и непосредственно отталкивания [2, 3]. Так, результат прыжка в длину зависит от трех характеристик общего центра массы тела (ОЦМ) спортсмена: угла вылета, скорости вылета и высоты над опорой. Высота над опорой зависит от морфологических особенностей тела прыгуна, скорость и угол вылета - доминирующие характеристики, позволяющие сформировать высокую вертикальную скорость вылета [4]. Разработанность иссле -дований по биомеханики техники прыжка в длину имеет большое количе -ство исследований. Также группа исследователей во главе с J. Chow считают, что угол вылета ОЦМ тела прыгуна считается одним из критериев, обеспечивающих увеличение дальности полета [5].
Особенно в последние несколько лет ведущие российские специалисты по проблематике техники прыжка в длину начали пристально рассматривать контроль и оценку за технико-физической подготовленностью прыгунов. Так, в работе А.Л. Оганджанова, И.К. Латыпова, Р.М. Валлиу-лина были разработаны батареи тестов, позволяющие оперативно оценить специальную физическую подготовленность. Также они выделили модель -ные информативные параметры, оценивающие техническое мастерство спортсмена [6]. В свою очередь, нас интересует не анализ биомеханики техники, а непосредственно модельные характеристики, на основе которых будет разработана методика коррекции техники выполнения прыжка в длину с разбега на основе визуальной оценки биомеханических характери -стик и классификатора вербальных двигательных установок. В ходе анализа научно-методической литературы выяснилось, что существует два исследования, которые связывают двигательные установки и биомеханику отталкивания в прыжке в длину. Их автором является П.И. Ковган, который выявил взаимосвязь, что благодаря двигательным установкам можно корректировать технику прыжка, выделяя особенности в биомеханических характеристиках [7, 8]. Поэтому образовались две сферы деятельности в спорте - педагогическая (тренерская) и биомеханическая, которые недос -таточно связаны между собой. Потому что тренер, как педагог, не говорит ученику «толкнись под углом 23 градуса», а биомеханик при взаимодействии с ними не понимает их вербальной терминологии, которая часто имеет жаргонное и/или образное выражение, основанное на «нечетких» двигательных установках - «держи таз повыше, поближе, подальше, выше, ниже» и т. п.
Целью исследования является моделирование отталкивания техники прыжка в длину на основе биомеханических данных прыгунов-финалистов чемпионатов мира 1987, 1997, 2009 и 2017 гг. для дальнейшей разработки методики коррекции техники выполнения прыжка в длину с разбега на основе визуальной оценки биомеханических характеристик и классификатора вербальных двигательных установок.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи исследования:
1) проанализировать научно-методическую литературу по проблеме кинематики подготовки к отталкиванию и отталкивания в прыжке в длину с разбега;
2) определить статистически кинематические параметры последних шагов разбега и отталкивания в прыжке в длину.
Методика и организация исследования. Методы исследования: анализ научно-методической литературы, видеоанализ, методы математической статистики.
Исследование проводилось на базе компьютерного класса учебно-исследовательской лаборатории кафедры теории и методики легкой атлетики им. Н.Г. Озолина Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма с помощью математических методов исследований, где были обработаны данные 32 прыгунов-финалистов, полученных научно-исследовательскими группами во время проведения чемпионатов мира 1987, 1997, 2009, 2017 гг.
Предметом обработки являлись биомеханические характеристики фазы отталкивания в технике прыжка в длину:
- пространственно-временные (скорость вылета в отталкивании, вертикальная скорость вылета и потери скорости в отталкивании);
- угловые параметры (угол вылета в отталкивании, углы наклона туловища и углы в коленном суставе в момент постановки ноги на планку отталкивания).
Результаты исследования и их обсуждение. В начале экспериментального исследования были рассчитаны официальные результаты, пока -занные спортсменами в финальных соревнованиях. Так, средний результат финалистов в прыжке в длину составил 8,24 м (стандартное отклонение 0,19 м). Таким образом, нижеприведенный анализ биомеханических параметров, на основе которых смоделированы характеристики техники прыжка в длину, был рассчитан для результата в диапазоне с 8,05 до 8,43 м.
На основе проведенного анализа кинематических параметров отталкивания у мужчин-финалистов (п=32) в прыжке в длину на чемпионатах мира 1987, 1997, 2009, 2017 гг. можно сделать выводы, что среднее значение скорости вылета равняется 9,41 м/с (стандартное отклонение 0,1 м/с), среднее значение вертикальной скорости вылета - 3,53 м/с (стандартное отклонение 0,33 м/с), потери скорости в отталкивании - 1,03 м/с
(стандартное отклонение 0,39 м/с). По показателям вариативности наблюдается однородность среди значений скорости вылета (5 %), вертикальной скорости вылета (9 %) и потерь скорости в отталкивании (22 %). Статистические данные пространственно-временных параметров отталкивания у мужчин-прыгунов представлены в табл. 1.
Таблица 1
Статистические данные пространственно-временных параметров отталкивания у мужчин-финалистов (п=32) в прыжке в длину на чемпионатах мира 1987,1997, 2009, 2017 гг.
Пространственно-временные Скорость Вертикальная Потери скорости
параметры вылета, м/с скорость вылета, м/с в отталкивании, м/с
Среднее значение 9,41 3,53 1,03
Стандартная ошибка 0,10 0,06 0,07
Медиана 9,55 3,51 1,10
Стандартное отклонение 0,55 0,33 0,39
Вариативность, % 5 9 22
Дисперсия выборки 0,30 0,11 0,15
Эксцесс 0,08 -1,06 -0,21
Асимметричность -0,56 0,19 -0,26
Минимум 7,99 3,09 0,25
Максимум 10,40 4,23 1,78
Уровень надежности (95,0 %) 0,20 0,12 0,14
В табл. 2 представлены биомеханические данные угловых параметров сильнейших прыгунов.
Таблица 2
Статистические данные угловых параметров отталкивания у мужчин-финалистов (п=32) в прыжке в длину на чемпионатах мира 1987,1997, 2009, 2017 гг.
Угловые параметры Угол вылета, ° Угол наклона туловища, ° Угол в коленном суставе, °
Среднее значение 21,86 30,89 139,31
Стандартная ошибка 0,46 1,45 1,9
Медиана 22,00 32,3 141
Стандартное отклонение 2,59 5,81 7,61
Вариативность, % 11 19 5
Дисперсия выборки 6,72 33,81 57,96
Эксцесс -0,51 -1,69 -0,3
Асимметричность 0,52 -0,27 -0,35
Минимум 17,70 22 124
Максимум 27,90 38 152
Уровень надежности (95,0%) 0,93 3,09 4,05
Биомеханические данные угловых параметров сильнейших прыгунов включают: средний угол вылета - 21,86 ° (стандартное отклонение 2,59 °), средний угол наклона туловища в момент постановки ноги на планку отталкивания - 30,89 ° (стандартное отклонение 5,81 °), угол в коленном суставе в момент постановки ноги на отталкивание - 139,31 ° (стандартное отклонение 7,61 °). Коэффициенты вариативности по каждому из вышеотмеченных параметров позволяют сказать, что значения вы -борок однородны и не имеют различий.
На основе анализа биомеханических параметров техники прыжка в длину финалистов и финалисток в прыжке в длину чемпионатов мира 1987, 1997, 2009 и 2017 гг. было проведено моделирование техники оттал -кивания, базирующееся на средних значениях и стандартном отклонении по каждому биомеханическому параметру (табл. 3).
Таблица 3
Моделирование техники отталкивания на основе данных мужчин-финалистов в прыжке в длину на чемпионатах мира 1987,1997, 2009, 2017 гг.
Угол вылета, ° Скорость вылета, м/с Потери скорости в отталкивании, м/с Вертикальная скорость вылета, м/с Угол наклона туловища, ° Угол в коленном суставе, °
19,27-25,45 8,86-9,96 0,64-1,42 3,2-3,86 25,08-36,7 131,7-146,92
Можно смоделировать кинематическую структуру характеристик отталкивания, составленную на результатах в диапазоне 8,05... 8,43 м, которая включает угол вылета (19,27-25,45 °), скорость вылета (8,869,96 м/с), вертикальную скорость вылета (3,2-3,86 м/с) при потерях скорости в 0,64-1,42 м/с, угол наклона туловища (25,08-36,7 °) и угол в коленном суставе в момент постановки ноги на отталкивание (139,3 °).
Выводы. Анализ литературных источников показал, что проблема реализации фаз подготовки к отталкиванию и фазы отталкивания имеет множество решений, которые заключены в большом количестве научных исследований. Однако отсутствуют исследования, направленные на моделирование характеристик техники прыжка на основе прыгунов-финалистов чемпионатов мира последних 4-х десятилетий (1987, 1997, 2009 и 2017 гг.). Также анализ литературы и собственный опыт показал, что имеется большой пробел в поиске взаимосвязи между биомеханическими характеристиками и педагогическими вербальными двигательными установками.
В ходе нашего исследования были выявлены модельные характери -стики отталкивания в технике прыжка в длину с разбега: скорость, вертикальная скорость вылета и потери скорости в отталкивании, угол вылета в отталкивании, углы наклона туловища и углы в коленном суставе в момент постановки ноги на отталкивание.
В процессе исследования выяснилось, что показание тех или иных значений биомеханических параметров техники прыжка в длину ориентировано для демонстрации результата в диапазоне 8,05.. .8,43 м у мужчин. Полученные в ходе исследования результаты моделирования техники прыжка в длину спортсменов высокой квалификации будут являться основой для разработки методики коррекции техники выполнения прыжка в длину с разбега на основе визуальной оценки биомеханических характери -стик и классификатора вербальных двигательных установок.
Список литературы
1. Мироненко И.Н. Эволюция техники прыжка в длину // Легкая атлетика. 2019. № 9-10. С. 14-21.
2. Ariel G. Long jump analysis (Carl Lewis and Bob Beamon) // Track and field quarterly review. 1982. № 4. P. 14.
3. Bedi J.F. Take off in the long jump - angular momentum considerations // Journal Biomechanics. 1977. Vol. 10. P. 9-14.
4. Мироненко И.Н. Сальтология: основы прыжковых локомоций: монография. Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2019. 222 с.
5. Chow J.W., Hay J.G. Computer simulation of the last support phase of the long jump // American college of sports medicine. 2005. P 12-16.
6. Оганджанов А.Л., Латыпов И.К., Валиуллин Р.М. Технологии оценки технико-физической подготовленности легкоатлетов-прыгунов с использованием системы биомеханического контроля // Наука и спорт: современные тенденции. 2020. № 3. С. 33-41.
7. Ковган П.И. Взаимосвязь двигательных установок и биомехани -ческих параметров систем движений прыгунов в длину с разбега во время отталкивания // Вестник Полоцкого государственного университета. Педагогические науки. 2017. № 15. С. 173-178.
8. Ковган П.И. Теоретическое и экспериментальное обоснование методики совершенствования техники отталкивания прыгунов в длину с разбега 15-17 лет // Вестник Кемеровского государственного университета. 2015. № 1 (61). Т. 2. С. 117-120.
9. Biomechanical data of World Championships // Research centre [Электронный ресурс]. URL: https://worldathletics. org/about-iaaf/documents/ research-centre (дата обращения: 28.03.2022).
References
1. Mironenko I.N. Evolyuciya tekhniki pryzhka v dlinu [The evolution of long jump technique] // Legkaya atletika [Athletics]. 2019. No. 9-10. P. 14-21.
2. Ariel G. Long jump analysis (Carl Lewis and Bob Beamon) // Track and field quarterly review. 1982. № 4. P. 14.
3. Bedi J.F. Take off in the long jump - angular momentum considerations // Journal Biomechanics. 1977. Vol. 10. P. 9-14.
4. Mironenko I.N. Sal'tologiya: osnovy pryzhkovyh lokomocij [Saltology: fundamentals of hopping locomotion]: monograph. Voronezh: CPI "Scientific Book", 2019. 222 p.
5. Chow J.W., Hay J.G. Computer simulation of the last support phase of the long jump // American college of sports medicine. 2005. P 12-16.
6. Ogandzhanov A.L., Latypov I.K., Valiullin R.M. Tekhnologii ocenki tekhniko-fizicheskoj podgotovlennosti legkoatletov-prygunov s ispol'zovaniem sistemy biomekhani-cheskogo kontrolya [Technologies for assessing the technical and physical fitness of track and field jumpers using a biomechanical control system] // Nauka i sport: sovremennye tendencii [Science and sport: modern trends]. 2020. No. 3. P. 33-41.
7. Kovgan P.I. Vzaimosvyaz' dvigatel'nyh ustanovok i biomekhanicheskih paramet-rov sistem dvizhenij prygunov v dlinu s razbega vo vremya ottalkivaniya [The relationship of propulsion systems and biomechanical parameters of movement systems of long jumpers from a run during repulsion] // Vestnik Polockogo gosudarstvennogo universiteta. Peda-gogicheskie nauki [Bulletin of the Polotsk State University. Pedagogical sciences]. 2017. No. 15. P. 173-178.
8. Kovgan P.I. Teoreticheskoe i eksperimental'noe obosnovanie metodiki sovershenstvovaniya tekhniki ottalkivaniya prygunov v dlinu s razbega 15-17 let [Theoretical and experimental substantiation of the methodology for improving the technique of repulsion of long jumpers with a running start of 15-17 years] // Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Kemerovo State University]. 2015. No. 1 (61). T. 2. P. 117-120.
9. Biomechanical data of World Championships // Research center [Electronic resource]. URL: https://worldathletics.org/about-iaaf/documents/research-center (accessed 03/28/2022).
