Общие физические закономерности маховых движений

Движения спортсмена, выполняющего гимнастические упраж­нения, как правило, имеют сложный пространственный характер. Это означает, что тело гимнаста одновременно совершает два типа движений: переместительное и вращательное. Так, гимнаст, ис-

* О.ц.т.т. — общий центр тяжести тела — воображаемая точка пространства, в которой как бы сосредоточены все массы частей тела гимнаста и которая яв­ляется условным местом приложения равнодействующей всех сил, действующих на данное тело.

полняющий соскок сальто с перекладины или опорный прыжок, пе­ремещается по определенной траектории. Наиболее правильный вид имеет при этом траектория о.ц.т.т., которая при безопорных пере­мещениях имеет форму параболы. Одновременно с этим тело гимнаста совершает вращательное движение вокруг оси, проходя­щей через о.ц.т.т.

Траектории переместительного движения тела гимнаста, его от­дельных точек могут быть весьма разнообразными и зависят от мно­гих причин, в том числе от конструкции снаряда, рабочего положе­ния тела гимнаста на снаряде, от смены поз тела по ходу исполне­ния упражнения, от физических характеристик движения и др.

В ряде случаев ось вращения тела гимнаста совпадает с осью снаряда (как, например, на перекладине, брусъях разной высоты) пли представляет собой воображаемую линию, проходящую через точки опоры о него (упор на руках на брусьях).

Если при упражнениях на перекладине и в аналогичных случа­ях ось вращения закреплена, то во многих других движениях она остается свободной и проходит через о. ц. т.т. Это относится ко всем безопорным перемещениям: соскокам,' прыжкам, перелетам и т. п.

При исполнении гимнастических упражнений тело спортсмена может вращаться вокруг трех основных осей. При исполнении боль­шинства махов, оборотов, сальто, прыжков и многих других упраж­нений происходит вращение вокруг фронтальной (поперечной) оси. Широко используется и вращение вокруг продольной оси, с кото* рым связано исполнение различных поворотов. Наконец, гимнаст может вращаться и вокруг передне-задней оси (в сальто, переворо­тах боком и др.). Кроме того, в ряде сложных гимнастических уп­ражнений совмещается одновременное вращение вокруг нескольких осей. Таковы, например, почти все движения с поворотами, при ко­торых гимнаст в одно и то же время вращается вокруг поперечной и продольной осей.

Одна из важнейших особенностей маховых гимнастических дви­жений — их инерционность. Получив в определенной фазе упраж­нения энергию движения, тело гимнаста до определенного момента может перемещаться самостоятельно, по инерции. Это позволяет гимнасту чередовать напряжение мускулатуры с ее расслаблением, давать отдых работавшим мышцам, что выгодно отличает маховые упражнения на снарядах от статических и силовых упражнений.

Однако чисто инерционное, а следовательно, пассивное дви­жение при исполнении гимнастических упражнений практически не встречается. В подавляющем большинстве случаев гимнасту при­ходится активно действовать, чтобы добиться нужной формы дви­жения. В связи с этим можно выделить несколько наиболее харак­терных типов движений, основанных на использовании определен­ных физических закономерностей.

Управление амплитудой махов в висе.Значительная часть ма­ховых гимнастических упражнений представляет собой маятнико-образные или оборотовые движения вокруг определенной оси. Дви­гательная задача гимнаста, выполняющего такие движения, состо-

ит в том, чтобы увеличить или сохранить приобретенную амплиту­ду маха и скорость движения.

На тело спортсмена, выполняющего маховые движения в висе, действует ряд сил. Главной силой, определяющей характер движе­ния тела гимнаста в данных условиях, является сила тяжести. Под действием силы тяжести (Р) тело гимнаста, получившее первона­чальный импульс, может совершать колебательные движения око-

ло положения равновесия. Ес­ли бы не существовало сил тре­ния, отнимающих у тела энер­гию движения, ранее получен­ные колебания сохранили бы свою амплитуду. Однако реаль­ные колебания всегда затухают. Чтобы поддержать нужный размах движения или увели­чить его, гимнаст должен при­бегать к использованию специ­альных технических приемов. Главный из таких приемов опи­рается на возможность управ­ления так называемым плечом силы тяжести. В первой поло­вине маха, при перемещении вниз, гимнаст стремится воз­можно больше удалить о. ц. т. от оси вращения, «оттянуться». При этом увеличивается и пле-

чо силы тяжести (R) — перпендикуляр, опущенный из оси враще­ния на направление приложенной к телу силы (рис. 144). Чем боль­ше в этой фазе плечо силы тяжести, тем активнее спад.

Во второй половине махового движения, при подъеме, сила тя­жести выступает в роли тормозящей силы, отнимающей у тела энер­гию движения. Поэтому здесь задача гимнаста — уменьшить плечо силы тяжести. Это достигается, в зависимости от рабочей позы те­ла, либо сгибанием, либо разгибанием в одном или ряде смежных суставов. Например, при исполнении большого оборота назад спорт­смен добивается сохранения нужной ему скорости подъема благо­даря последовательному сгибанию тела в тазобедренных и плече­вых суставах. Лишь после того, как исполнение оборота обеспече­но, гимнаст может выпрямиться.

Описанный технический прием позволяет выполнить многие ма­ховые упражнения на снарядах. Это разнообразные махи в висах и упорах, оборотовые движения, перевороты в упор и соскок, движе­ния типа сальто и многие другие.

Управление скоростью вращения в полете.Находясь в безопор­ном положении, в полете, тело гимнаста, как правило, имеет опре­деленную скорость вращения вокруг оси, проходящей через о.ц.т.т. Однако точное количество вращательного движения, кото-

рым обладает тело гимнаста, определяется не только его враща­тельной (угловой) скоростью (со), но и степенью сопротивления те­ла внешним силам, способным создать вращение. Последняя вели­чина называется моментом инерции (/) и зависит от массы тела, а также, что особенно важно, от позы, принимаемой гимнас­том по ходу движения. Произведение угловой скорости тела и его момента инерции в данной фазе упражнения и определяет то коли­чество вращательного движения — момент количества дви­жения (М), — которым обладает гимнаст в безопорном поло­жении. Таким образом:

Момент количества движения тела гимнаста, находящегося в полете, — величина постоянная и не может изменяться, даже если гимнаст к этому стремится. Это физическое положение называется законом сохранения момента количества движения. Согласно дан­ному закону, гимнаст не может, например, получить вращение в полете, если прежде не имел его. И наоборот, нельзя избавиться от имевшегося вращательного движения и изменить его направление до тех пор, пока гимнаст не приземлится, возьмется за снаряд, по­виснет на поясе для страховки и т. д. Это положение весьма важно для понимания существа Гимнастических упражнений.

Вместе с тем гимнаст может до известной степени регулировать" скорость вращательного движения, если она была в самом начале полета. Для этого необходимо изменить положение тела. Напри­мер, группируясь в безопорном положении, гимнаст тем самым уменьшает момент инерции тела, а по закону сохранения момента количества движения это приводит к автоматическому, обратно пропорциональному увеличению скорости вращения тела. Этим приемом пользуются исполнители различных, особенно сложных, сальто, прыжков и аналогичных упражнений. Действие, обратное по характеру — выпрямление тела, — дает противоположный ре­зультат: скорость вращения уменьшается. Таким образом, гимнаст может управлять скоростью вращения в полете, хотя следует пом­нить, что пределы этого вмешательства в скорость вращения ограничены и зависят от полученного ранее момента количества движения и от возможностей гимнаста изменять свое поло­жение.

Отталкивание. В двух описанных выше случаях гимнаст доби­вается нужного результата, имея предварительно созданный запас вращательного движения. Однако нередко движение начинается из статического положения или протекает с вращением в направлении, противоположном тому, которое уже имеется. В этих случаях при­веденные выше приемы управления движением неприменимы, и гимнаст использует другой характерный прием, хорошо известный как в практике спорта, так и в обиходных действиях, технике и т. д. Этот прием основан на действиях типа отталкивания (притяги­вания).

Выполняя отталкивание*, гимнаст взаимодействует с опорой. Опорная реакция представляет собой внешнюю силу, необходимую для исполнения действий такого типа.

Всякое отталкивание в принципе состоит из двух необходимых фаз действий. В первой из них спортсмен, воздействуя на снаряд опорными звеньями, заставляет ускоренно перемещаться свободные звенья, то есть сообщает им энергию движения. Таковы, напри­мер, взмах руками вверх при отталкивании ногами, маховое движе­ние ногами назад при отмахе в висе из упора на перекладине или брусьях разной высоты. Во второй фазе отталкивания происходит перераспределение ранее полученных скоростей и энергии движе­ния: спортсмен затормаживает маховые звенья, а отнятое у них движение передает остальным, в том числе приближенным к опоре, звеньям. Так, при прыжке с места в момент притормаживания ма­ха руками и верхним отделом туловища давление ногами на опору резко падает, а затем и все тело прыгуна отделяется от опоры и получает движение в том направлении, в котором до этого переме­щались маховые звенья тела (руки, туловище).

Отталкивание в гимнастике разнообразно, так как спортсмен использует в качестве опорных звеньев не только ноги, но и кисти, плечи, таз, шею, голову и другие звенья. Соответственно этому и роль маховых звеньев исполняют различные, свободные в данном случае, части тела. Благодаря отталкиванию гимнаст может полу­чить не только переместительное (как при простом прыжке вверх), но и сложное пространственное движение. Например, при сальто назад из стойки на ногах гимнаст не только перемещается вверх, но и получает вращательное движение назад вокруг оси о.ц.т.т. При

nuiujincnnn нидьема раа-

гибом из упора на руках на брусьях спортсмен от­талкивается плечами и получает перемещение кверху-вперед и вращение вокруг оси, проходящей через точки хвата за жер­ди. Наконец, во многих маховых упражнениях от­талкивание используется для того, чтобы форсиро­ванно изменить силу или направление исходного вращательного движения (см. соскок махом вперед, стр. 282).

Три описанных выше технических приема часто

* Физический смысл притягивания полностью аналогичен отталкиванию, поэтому в дальнейшем упоминается только последнее действие.

совмещаются в одном упражнении. Так, при соскоке махом вперед с перекладины (рис. 145) гимнаст последовательно пользуется приемами управления амплитудой маха (кадры 1—7), отталкива­нием, изменяющим первоначальное направление вращательного движения (кадры 7—9), и, наконец, меняет в полете позу, тем са­мым ускоряя вращение вперед (кадры 9—11), а затем его замедляя (кадры 11—12).