Научная статья на тему 'Техническая структура перелета Ковач через перекладину в вис и методика ее освоения'

Техническая структура перелета Ковач через перекладину в вис и методика ее освоения Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
744
86
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Человек. Спорт. Медицина
Scopus
ВАК
ESCI
Ключевые слова
СПОРТИВНАЯ ГИМНАСТИКА / ПЕРЕКЛАДИНА / ПЕРЕЛЕТ КОВАЧ / ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ БИОМЕХАНИКА / АНАЛИЗ ТЕХНИКИ / СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ / ОБУЧЕНИЕ / МЕТОДИКА / KOVACH’ FLIGHT / ARTISTIC GYMNASTICS / HIGH BAR / PEDAGOGY / BIOMECHANICS / ANALYSIS OF TECHNICS / INSTRUCTION / TRAINING

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Сучилин Н. Г., Шевчук Ю. В., Гарибов Э. Г.

Исследована техника исполнения перелета Ковач (двойное сальто через перекладину в вис) на основе методологии междисциплинарного направления педагогическая биомеханика. По данным видеосъемки определены биомеханические характеристики и построена структурно-фазовая модель. Разработана и обоснована эффективная методика обучения этому элементу. Областью применения результатов работы является подготовка высококвалифицированных гимнастов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Сучилин Н. Г., Шевчук Ю. В., Гарибов Э. Г.

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

Technical structure of flight Kovach through a high bar and methodology of instruction

It is carried out research of techniques of execution of Kovach’ flight (a double somersault through high bar) on the basis of methodology of the pedagogic and biomechanics. The video shooting of investigated exercises is lead and their biomechanical characteristics are determined. The effective procedure of training to this element is developed and proved.

Текст научной работы на тему «Техническая структура перелета Ковач через перекладину в вис и методика ее освоения»

Проблемы двигательной активности и спорта

ТЕХНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПЕРЕЛЕТА КОВАЧ ЧЕРЕЗ ПЕРЕКЛАДИНУ В ВИС И МЕТОДИКА ЕЕ ОСВОЕНИЯ

Н.Г. Сучилин*, Ю.В. Шевчук**, Э.Г. Гарибов*

*Центр спортивной подготовки сборных команд России, г. Москва, **Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, г. Красноярск

Исследована техника исполнения перелета Ковач (двойное сальто через перекладину в вис) на основе методологии междисциплинарного направления педагогическая биомеханика. По данным видеосъемки определены биомеханические характеристики и построена структурно-фазовая модель. Разработана и обоснована эффективная методика обучения этому элементу. Областью применения результатов работы является подготовка высококвалифицированных гимнастов.

Ключевые слова: спортивная гимнастика, перекладина, перелет Ковач, педагогическая биомеханика, анализ техники, структурно-фазовый анализ, обучение, методика.

Актуальность. Ведущей тенденцией развития современной спортивной гимнастики является рост и концентрация сложности соревновательных программ высококвалифицированных гимнастов. Овладение оптимальной техникой исполнения сложных гимнастических элементов и введение их в соревновательную программу позволяет гимнастам повысить стартовую (базовую) оценку D, что создает априорные преимущества перед соперниками в процессе соревновательной борьбы.

В упражнениях на перекладине наиболее зрелищными, сложными и дорогими являются упражнения с фазой полета (перелеты, подлеты и соскоки), а среди них перелеты прогрессирующей сложности группы Ковач. Однако техника их исполнения и методика обучения изучена недостаточно.

Вышеизложенное обусловливает актуальность настоящего исследования.

Цель исследования - повышение эффективности процесса обучения высококвалифицированных гимнастов перелетам группы Ковач в упражнениях на перекладине.

Научная новизна. Выявлена оптимальная структура техники исполнения перелета Ковач на перекладине, разработана и обоснована эффективная методика обучения.

Методы: анализ литературных источников, педагогические наблюдения, видеосъемка, программное обеспечение Silicon Coach, структурно-фазовый и педагогико-биомеханический анализ [13, 14].

Биомеханические основы техники гимнастических упражнений изложены в работах [1-3, 5-7, 9-12, 15, 16]. Исследования техники исполнения гимнастических упражнений на перекладине в связи

с разработкой методики обучения проведены в ряде работ [1, 2, 10, 12, 13, 15].

В упражнениях на перекладине выполняется более 500 разнообразных элементов [2], которые по правилам соревнований ФИЖ делятся на 5 структурных групп [4]. Наиболее зрелищной и рискованной является группа элементов, включающая в себя фазу полета. Особое место в ней занимает группа перелетов Ковач (большим махом вперед, 1,5 сальто назад в группировке через перекладину в вис).

На рисунке представлена видеограмма базового перелета Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры - одного из лучших исполнителей этого перелета.

Для педагогико-биомеханического анализа [13, 14] технической структуры перелета Ковач его целесообразно разделить на составные части. На основе методологии структурно-фазового анализа разработана целевая структурно-фазовая модель базового перелета Ковач в группировке, представленная в табл. 1.

В опорном периоде перелета Ковач тело гимнаста перемещается сначала сверху вниз (стадия аккумуляции), а затем снизу вверх по окружности (рабочая стадия). После прохождения стойки на руках возникает момент силы тяжести

М = Р1, (1)

где Р - вес гимнаста; I - плечо силы тяжести (расстояние от общего центра массы (ОЦМ) тела гимнаста до оси вращения по горизонтали).

При движении по окружности сверху вниз момент силы тяжести увеличивается и достигает своего максимума при горизонтальном положении

Таблица 1

Целевая структурно-фазовая модель базового перелета Ковач (большим махом вперед двойное сальто назад в группировке в вис)

Период Опо] эный Безопорный Опорный

Стадия Аккумуляция Рабочая Реализация Амортизация

Фаза Разгон Расхлест Бросок Отход Полет Подготовка к приходу Приход Подготовка к сл. элементу

Характер действий в фазе Основные Завершаю- ще-подго- товит. Основные Завершаю- ще-подго- товит. Основные Завершаю- ще-подго- товит. Основные Завершаю- ще-подго- товит.

Начальные граничные положения Поза тела Тело выпрямлено в стойке на руках Тело согнуто в пл. и т/б суставах Тело сильно прогнуто Тело согнуто в пл. и т/б суставах Руки горизонт., в пл. суст. угол 120° в т/б 135°, в кол. 110° Угол в пл. суста-вах 135°, в т/б - 70-80°, в коленных -115° Тело выпрямлено, руки вверх Тело прогнуто

Ориен- тация тела Близка к вертикальной Близка к горизонтальной Близка к вертикальной Близка к горизонтальной 35° от верхн. вертикали Вертикально, в гр-ке, голова вверх 45° от горизонтали Зависит от след. элемента

тела. После этого он уменьшается и в момент пересечения гимнастом нижней опорной вертикали становится равным нулю.

После прохождения вертикального положения момент силы тяжести становится отрицательным. При движении снизу вверх по окружности в горизонтальном положении этот момент становится максимальным по абсолютной величине, которая затем уменьшается.

В соответствии с действием момента силы тяжести угловое ускорение тела гимнаста при движении сверху вниз по окружности растет и достигает максимума в горизонтальном положении. Затем оно начнет уменьшаться и в вертикальном положении внизу обращается в нуль. После этого при движении снизу вверх отрицательное угловое ускорение растет по абсолютной величине, достигает максимума в горизонтальном положении и затем уменьшается.

Соответственно изменяется и угловая скорость тела гимнаста. Она увеличивается до нижнего вертикального положения. Максимальный прирост имеет место в горизонтальном положении. При движении снизу вверх скорость вращения тела гимнаста будет все время уменьшаться.

Однако на практике в результате выполнения хлестообразного броска тормозящее действие отрицательного момента силы тяжести существенно уменьшается.

Волнообразный хлестообразный мах гимнаст выполняет следующим образом. После прохождения стойки на руках (кадр 1) в фазе разгонастадии аккумуляции гимнаст сгибается в тазобедренных (кадр 3) и плечевых суставах (кадр 4), слегка округляя спину. Форма тела напоминает вогнутую линию.

При приближении к нижней вертикали в фазе замаха гимнаст активно провисает в плечах и прогибается, отводя ноги назад и слегка расслабляя их

в коленях. Мышцы передней (рабочей) поверхности тела при этом растягиваются до оптимально возбужденного состояния. Форма тела напоминает выгнутую линию (кадр 9).

После пересечения нижней вертикали в фазе основных рабочих действий рабочей стадии гимнаст начинает хлестообразный бросок с активного нажима руками на перекладину (кадры 10-11) с последующим сокращением предварительно растянутых в замахе мышц передней (рабочей) поверхности тела. Гимнаст сгибается в плечевых и тазобедренных суставах, расслабляя ноги в коленях. Форма тела опять напоминает вогнутую внутрь линию (кадр 12). Фактически это начало группирования. В момент, когда ОЦМ тела гимнаста пересекает горизонталь, проходящую через гриф перекладины, гимнаст продолжает нажим руками на перекладину и группирование (кадр 13). Затем он отталкивается от перекладины за счет быстрого и кратковременного отведения рук назад и отпускает руки. Прекращение связи с опорой (старт) происходит до момента пересечения ОЦМ вертикали, проходящей через гриф перекладины (кадр 14, момент отхода).

В полете (стадия реализации) гимнаст продолжает группироваться (кадры 15-17) и затем, охватывая кистями рук колени, кратковременно фиксирует позу довольно плотной группировки (кадр 18). Затем гимнаст снимает руки с коленей (кадр 19) и выпрямляется (кадры 20-23), готовясь к приходу на перекладину (кадры 24-25). В момент прихода на перекладину его тело представляет собой линию, соединяющую точку дохвата за перекладину с носками ног, составляет угол порядка 45° с опорной горизонталью (кадр 26). При таком приходе имеется реальная возможность выполнить следующий перелет без промежуточного большого оборота (что и делает К. Ушимура в своей комбинации).

Кадр 7 Кадр 8 Кадр 9, ГП 4

Перелет Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры

Кадр 16 Кадр 17 Кадр 18, ГП 8

Перелет Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры (продолжение рисунка)

Кадр 25, ГП 10 Кадр 26 Кадр 27

Перелет Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры

(окончание рисунка)

После прекращения связи с опорой в стадии реализации движение гимнаста является сложным. Оно включает в себя переносное поступательное движение вместе с ОЦМ тела гимнаста и относительное вращательное движение вокруг его ОЦМ, которое можно рассматривать как около неподвижной точки. Согласно известному в теоретической механике принципу независимости движений, оба эти движения можно рассматривать независимо друг от друга, так как причиной поступательного движения является сила тяжести (сопротивлением воздуха, меньшим 50 м/с во внешней баллистике рекомендуется пренебрегать [17]), а причиной вращательного движения является момент силы тяжести, который в полете равен нулю.

Поступательное движение определяет скорость ОЦМ тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой, а вращательное движение - главный кинетический момент. Эти параметры задаются от опоры, и своими действиями в полете гимнаст изменить их не может. Поэтому эти параметры являются основными параметрами полета.

Траектория поступательного движения ОЦМ тела гимнаста в свободном полете при выполнении перелета Ковач представляет собой кривую, называемую параболой. Параметры ее определяет механическое состояние тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой (координаты ОЦМ, скорость ОЦМ и угол вылета). Как известно уравнение параболы имеет вид 2

н =

2

(4)

у = х 0 -

&*•

2¥0 008 0

(2)

где у - текущая ордината ОЦМ тела гимнаста; х -текущая абсцисса ОЦМ тела гимнаста; 0 - угол вылета; g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения; У0 - скорость ОЦМ тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой (отхода).

Для определения координат ОЦМ тела спортсмена в требуемый момент времени полета удобно использовать известные уравнения движения точки, брошенной под углом к горизонту в гравитационном поле.

Одним из важных биомеханических показателей, характеризующих уровень технического мастерства спортсмена при выполнении рассматриваемых упражнений, является максимальная высота подъема ОЦМ в полете, которая при известных значениях У0 и 0 определяется по известной формуле:

(3)

(обозначения приведены выше).

Если ординаты ОЦМ тела спортсмена в моменты начала и окончания полета приблизительно равны (как это, например, имеет место при качественном выполнении акробатических прыжков), а время полета известно, то задача упрощается. На основе известного уравнения

(обозначения приведены выше) высота подъема ОЦМ тела спортсмена в полете определяется по известной формуле1

У = 1 «5»

где Г - полное время полета.

Расчеты показали, что увеличение времени полета на 0,01 с уже заметным образом сказывается на высоте полета (+0,025 м или +2 %), а увеличение его на 0,1 с дает прирост Ду = 0,25 м. Отметим, что высококвалифицированные эксперты четко дифференцируют разницу в высоте полета порядка 0,1 м, что опосредованно отражается на судейской оценке упражнения.

Тренерам и гимнастам важно понимать, что своими действиями в полете гимнаст не может изменить заданную от опоры траекторию ОЦМ.

При движении в полете в горизонтальном направлении на гимнаста не действует никакая сила. Поэтому горизонтальная скорость ОЦМ тела гимнаста в полете постоянна. Она равна горизонтальной скорости ОЦМ в момент прекращения связи с опорой (перекладиной).

В вертикальном направлении на гимнаста в полете действует сила тяжести, приложенная к его ОЦМ. Поэтому вертикальная скорость ОЦМ равноускоренно изменяется. В первой части полета при движении снизу вверх ОЦМ движется по вертикали с отрицательным ускорением, равным ускорению свободного падения (-9,81 м/с2). Сообразно этому происходит независящее от воли и действий гимнаста равнозамедленное уменьшение вертикальной скорости ОЦМ. В верхней («мертвой») точке вылета она становится равной нулю.

При движении сверху вниз после прохождения мертвой точки во второй части полета ОЦМ тела гимнаста также независимо от его воли и действий равноускоренно перемещается по вертикали с положительным ускорением, равным +9,81 м/с2.

В соответствии с вышеизложенным траектория ОЦМ тела гимнаста в полете при выполнении перелета Ковач делится на две ветви: восходящую и нисходящую.

Вращательное движение в полете при выполнении перелета Ковач определяется вторым основным параметром полета - главным кинетическим моментом, который задается от опоры в момент прекращения связи с ней. Своими действиями в полете величину и направление этого параметра гимнаст изменить тоже не может. Для этого нужно,

Как известно время перемещения ОЦМ вверх по вертикали ^ в свободном полете в этом случае равно времени его свободного падения Г2 , т. е. ^ = Г2 = Г/2 , где Г - полное время полета.

чтобы на гимнаста подействовал момент внешней силы (тренер, лонжа).

Поскольку момент внешней силы - силы тяжести, приложенный к ОЦМ тела гимнаста, равен нулю, то в полете действует закон сохранения главного кинетического момента. В упрощенном виде для случая, когда взаимное расположение звеньев тела гимнаста в полете не изменяется (а такой случай имеет место при фиксации положения группировки в полете при выполнении базового перелета Ковач) уравнение главного кинетического момента имеет вид

K = Jim = const, (6)

где K - главный кинетический момент тела гимнаста; J - главный центральный момент инерции тела гимнаста относительно его поперечной главной центральной оси; ю - угловая скорость вокруг этой оси; const - постоянно.

При постоянном значении кинетического момента гимнаст имеет возможность изменять скорость вращения своего тела. Механизм управления вращательным движением в полете становится понятным, если переписать уравнение (6) в виде ю = K/J, (7)

где K - const; J - variable, а остальные обозначения приведены выше.

Группируясь из выпрямленного положения, гимнаст уменьшает момент инерции почти в три раза. В силу действия закона сохранения главного кинетического момента в безопорном периоде перелета Ковач его скорость вращения эквивалентно увеличится. Чем плотнее группировка, тем быстрее будет вращение вокруг поперечной оси в полете при прочих равных условиях.

Необходимо отметить, что гимнаст в полете физически не может поднять или опустить плечи к ногам или наоборот. Такая попытка неизбежно приведет к автоматическому движению ног в противоположном направлении (и наоборот). Однако в результате сложения скоростей переносного вращения всего тела с относительными скоростями вращения его звеньев может возникнуть иллюзия остановки вращения какого-то звена и наклона к нему другого.

В табл. 2 представлены временные характеристики технической структуры перелета Ковач в исполнении К. Ушимуры.

В результате педагогических наблюдений в процессе обучения перелету Ковач членов мужской сборной России выявлены следующие типичные технические ошибки:

1) поздний замах (расхлест) (следствие: поздний бросок, длинный полет, недохват за перекладину);

2) ранний замах (расхлест) (следствие: ранний бросок, короткий полет, травмоопасный приход на перекладину);

3) ранняя неплотная группировка (следствие: недостаточно быстрое вращение в полете);

4) недостаточно быстрая группировка (следствие: недоворот в полете по сальто, поздний дох-ват за перекладину, обрыв);

5) резкий темп на Ковача во время подготовительного большого оборота (следствие: поздний замах, поздний бросок на Ковача, длинный полет, недохват за перекладину);

6) большая «кипа» (следствие: поздний замах, см. ошибку 1);

7) выполнение сальто курбетом из стойки (следствие: снижение высоты полета);

8) передерживание группировки в полете (следствие: неадекватные условия для дохвата за перекладину, недохват из-за того, что гимнаст заканчивает выпрямление под перекладиной).

На основании проведенного исследования разработана и апробирована в открытом педагогическом эксперименте на членах мужской сборной России методика обучения перелету Ковач в группировке:

Исходная база обучения:

• правильная техника размахиваний в висе;

• подъем разгибом на перекладине;

• стойка на руках;

• разгонные большие обороты назад на основе бросково-хлестообразной техники;

• соскок двойное сальто в группировке.

Подготовительные упражнения:

• проверка и коррекция техники выполнения исходной базы;

• рассказ, показ, разбор видеограмм, совместный с тренером анализ техники исполнения с акцентом на граничные положения и ведущие элементы координации в фазах;

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

• размахивания в висе с постепенно увеличивающейся амплитудой с акцентами на ведущие элементы координации в фазах замаха и броска;

• после большого оборота большим махом назад подскоки над перекладиной с приходом на перекладину с увеличивающейся высотой;

• большим махом курбетом встать на перекладину на поролоновый мат, пододвигаемый тренером;

Таблица 2

Временные характеристики технической структуры перелета Ковач в группировке

Фазы Разгон Замах Бросок Отход Группирование в полете Удержание группировки Подготовка к приходу

Время, с 0,12 0,24 0,12 Начало группировки за 0,0S с до отхода 0,16 (полное время группирования на опоре и в полете 0,24) 0,04 0,З2

• большим махом после большого оборота назад двойное сальто назад в группировке через перекладину в соскок;

• большим махом после большого оборота назад Ковач с приходом на мат, задвигаемый тренером на перекладину к моменту дохвата; приход.

Закрепление и совершенствование техники:

• Ковач на стандарт в обычных условиях;

• Ковач в связках;

• Ковач в комбинации;

• Ковач в комбинации на соревнованиях.

Каждое упражнение выполняется до уровня

безошибочного исполнения, после чего переходят к следующему.

Литература

1. Аркаев, Л.Я. Как готовить чемпионов -теория и технология подготовки гимнастов высшей квалификации / Л.Я. Аркаев, Н.Г. Сучилин.-М.: ФиС, 2004. - 325 с.

2. Гавердовский, Ю.К. Упражнения на перекладине / Ю.К. Гавердовский. - М.: ФиС, 1975. -173 с.

3. Гавердовский, Ю.К. Обучение спортивным движениям / Ю.К. Гавердовский. - М.: ФиС, 2007. -912 с.

4. Гимнастика спортивная. Правила судейства соревнований среди мужчин. - ФИЖ, 2009.

5. Евсеев, С.П. Теория методика формирования двигательных действий с заданным результатом: автореф. дис. ... д-ра пед. наук в виде науч. докл. / С.П. Евсеев. - М., 1995. - 79 с.

6. Ипполитов, Ю.А. Обучение гимнастическим упражнениям на основе их моделирования / Ю.А. Ипполитов // Теория и практика физ. культуры. - 1987. - № 11. - С. 41-43.

7. Коренберг, В.Б. Качественный кинезиоло-гический анализ как педагогическое средство

в спорте: автореф. дис. ... д-ра пед. наук в виде науч. докл. /В.Б. Коренберг. -М.,1995. - 49 с.

8. Курьеров, Н.А. Фазность действий гимнаста / Н.А. Курьеров. - М.: ФиС, 1961. - 121 с.

9. Матвеев, Л.П. Основы спортивной тренировки: учеб. пособие для студентов ин-тов физ. культуры / Л.П. Матвеев. - М.: ФиС, 1977. - 271 с.

10. Назаров, В. Т. Упражнения на перекладине / В.Т. Назаров. - М.: ФиС, 1973. - 135 с

11. Петров, В. А. Механика спортивных движений /В.А. Петров, ЮА. Гагин. - М.: ФиС, 1974. -232 с.

12. Спортивная гимнастика: учеб. для ин-тов физ. культуры / под. ред. Ю. К. Гавердовского и

B.М. Смолевского. - М.: ФиС, 1979. - 328 с.

13. Сучилин, Н.Г. Педагогико-биомеханиче-ский анализ техники спортивных движений на основе программно-аппаратного видеокомплекса / Н.Г. Сучилин, Л.Я. Аркаев, В. С. Савельев // Теория и практика физ. культуры. - 1996. - № 4. - С. 12-20.

14. Сучилин, Н.Г. Педагогическая биомеханика как методологический подход и междисциплинарное научное направление / Н.Г. Сучилин // Материалы XII Международного научного конгресса «Современный олимпийский спорт, паралимпийский спорт и спорт для всех». - М., 2008. - Т. 2. -

C. 132.

15. Сучилин, Н.Г. Биомеханические основы спортивной техники / Н.Г. Сучилин, А.Ф. Родио-ненко, Ю.В. Шевчук // Гимнастика - теория и практика. - М.: Совет. спорт, 2011. - Вып. 2. -С. 5-28.

16. Теория и методика физического воспитания: учеб. для ин-тов физ. культуры / под общ. ред. Л.П. Матвеева, А.Д. Новикова. - М.: ФиС, 1976. - Т. II. - 302 с.

17. Тутевич, В.Н. Теория спортивных метаний / В.Н. Тутевич. - М.: ФиС, 1969. - 311 с.

Поступила в редакцию 30 августа 2012 г

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.