Что такое динамическое плавание
Динамическое плавание.
2.1.Сопротивление. Скорость продвижения пловца является результатом действия двух сил. Одна из них тормозит. Это сопротивление, вызываемое водой, которую пловец проталкивает вдоль тела. Различают три вида сопротивления воды:
1) фронтальное или лобовое сопротивление;
2) трение кожного покрова;
3) “хвостовое втягивание” или дополнительное (“вихревое” сопротивление).
Фронтальное сопротивление создается водой непосредственно впереди или в любой части тела.
Трение кожного покрова, вызывается сопротивлением воды, находящейся непосредственно у тела.
Дополнительное сопротивление, или “хвостовое” втягивание, образуется с помощью воды, которая не может заполнить пространство позади плохо обтекаемых частей тела, и пловцу приходиться тащить за собой некоторое количество воды.
Величина сопротивления, которое оказывает жидкость движению погруженного в него тела, зависит от свойств данной жидкости (от ее вязкости и плотности), величины лобового сечения тела, скорости движения тела, от формы тела и гладкости его поверхности. Эта зависимость выражается формулой:
Зависимость сопротивления воды от формы тела, гладкости его поверхности:форма тела оказывает большое влияние на величину сопротивления воды. Тело, имеющее обтекаемую форму, испытывает сопротивление воды в 25-30 раз меньше, чем тело с таким же лобовым сечением, но без обтекаемой формы.
Форма задней части тела влияет на величину сопротивления больше, чем форма передней части. Объясняется это тем, что во время плавания сзади пловца создается область пониженного давления. Когда тело перемещается вперед, то на том месте, где оно находилось, должна образоваться пустота, которая сразу же заполняется водой. За телом создается область пониженного давления, которая как бы “не пускает” его продвигаться вперед.
Телу пловца необходимо придать наиболее обтекаемую форму, незначительные изменения формы вызывают значительные изменения величины сопротивления (Рис. 3).
На величину сопротивления воды влияет не только общая форма тела, но и то, как его поверхность смачивается водой. При обтекании тела с хорошо смачивающейся поверхностью слой воды, прилегающий к телу, как бы прилипает к нему и увлекается вперед вместе с ним. Следующий слой воды увлекает третий и т.д.
Сальные железы выделяют на поверхность кожи некоторое количество жира, который делает ее эластичной и способствует снижению трения кожного покрова.
В настоящее время спортсмены высокого класса для уменьшения сопротивления применяют высокотехнологические костюмы.
2.2.Лобовое сечение тела и его влияние на величину сопротивления.
Лобовым, или мидельным, сечением тела называется проекция тела на плоскость, перпендикулярную направлению его движения.
Сопротивление изменяется прямо пропорционально изменению величины лобового сечения тела. Если лобовое сечение увеличится в три раза, то и сопротивление возрастет в три раза, если уменьшится в пять раз, то и сопротивление уменьшится во столько же раз.
Для того чтобы уменьшить вредное сопротивление во время плавания, нужно тело располагать так, чтобы лобовое сечение тех частей, что находятся под водой, было как можно меньше и чтобы во время подготовительных движений конечностями лобовое сечение было минимальным. Рабочие движения руками и ногами следует выполнять, увеличивая до максимума лобовое сечение конечностей.
Минимальную лобовую поверхность тело человека будет иметь в том случае, если оно движется в направлении своей продольной оси.
При плавании у поверхности воды лучше располагать тело с небольшим углом атаки, чтобы плечевой пояс находился немного выше таза. В этом случае встречные токи воды будут создавать дополнительную подъемную силу, улучшая условия движения ногами и облегчая дыхание.
Величина угла атаки зависит от того, какой способ использует пловец, от скорости плавания и от индивидуальных особенностей пловца.
Создание угла атаки приводит к небольшому увеличению лобового сечения и увеличению сопротивления воды. Однако при положительном угле атаки образуется подъемная сила, помогающая удерживать тело ближе к поверхности воды, в более “высоком” положении. В результате, если угол атаки не слишком велик, лобовое сечение практически не увеличивается. Когда угол атаки большой, всплывание тела к поверхности воды уже не может компенсировать увеличения лобового сечения тела, и сопротивление воды заметно возрастает.
Поэтому попытка искусственно принять высокое положение в воде не приносит успеха. Некоторые пловцы лежат в воде выше, чем другие, так как обладают лучшей плавучестью и большой скоростью продвижения. Многие поднимают голову, пытаясь искусственно принять высокое положение в воде. Однако при этом поднимается только верхняя часть тела, а нижняя погружается. Движения рук и ног становятся менее эффективными: пловцу приходится затрачивать сравнительно большую часть усилий на то, чтобы преодолевать увеличивающееся сопротивление и удержать приподнятую над водой голову.
По мере нарастания скорости продвижения сопротивление воды возрастает только под пловцом, а не над ним. Поэтому, совершенствуя стиль пловца, нужно стремиться находить угол атаки, соответствующий индивидуальным особенностям данного спортсмена (в пределах, указанных при описании техники плавания тем или другим способом).
Чтобы проплыть быстрее, спортсмену необходимо: 1) уменьшить сопротивление; 2) увеличить движущую силу; 3) использовать сочетание этих двух факторов. Эта задача может быть решена только при нахождении рациональной техники. Самым большим усовершенствованием в технике плавания за последние годы было уменьшение сопротивления.
Занятия общей физической подготовкой способствуют развитию силы, необходимой для быстрого передвижения на дистанции при наименьшем сопротивлении воды. По мере утомления пловец прикладывает меньшую движущую силу и обтекаемость его тела ухудшается.
2.3. Силы, продвигающие пловца вперед:силы, продвигающие пловца вперед, образуются при помощи рук, а иногда и ног, но главным образом за счет захвата воды кистями и отталкивания ее назад стопами.
Движения руками.Существует три варианта гребка рукой с разновидностями, используемыми при плавании кролем или баттерфляем. От эффективности гребка зависит скорость продвижения пловца. Различают: 1) гребок с опущенным локтем; 2) гребок прямой рукой; 3) правильный гребок.
Худшим считается гребок с опущенным локтем. Он недостаточно продвигает пловца вперед, так как проталкивает назад слишком мало воды. Так обычно плавают начинающие.
Чтобы придать телу большее количество движения, нужен достаточно высокий импульс силы. Значит надо избрать такую траекторию движения движителя, которая бы обеспечила продолжительный контакт рабочей поверхности с водой. Она имеет форму кривой.
Движения руками и ногами при плавании чаще всего имеет вращательный и возвратно-вращательный характер. При этом направление движения кисти меняется плавно. Путь, который проходит кисть в воде, раза в 3 больше, чем путь, проходимый локтем. Скорость движения кисти в отдельные моменты гребка превышает 4 м в секунду.
Угол атаки кисти во время гребка во многом определяет эффективаность движения. Относительно траектории своего собственного движения кисть ориентирована во время гребка, как правило, под острым углом.
Если кисть участвует в создании непрерывной опоры о воду, то функция плеча заключается в передаче через систему жестких звеньев результатов этого контакта с водой на тело пловца с целью его движения в заданном направлении. Жесткая система необходима для рациональной передачи силы от одного звена к другому. Система опорных звеньев может укорачиваться и удлиняться, изменять взаимное расположение.
Первая половина гребка во всех способах плавания должна выполняться с высоким положением локтя. Высокому положению локтя и оптимальной жесткости руки способствует небольшой разворот кисти ладонью наружу в фазе входа руки в воду и захвата воды.
Самое большое сопротивление наблюдалось при положении кисти А. В остальных четырех положениях сопротивление уменьшалось соответственно порядку их перечисления. При положении кисти Д и Е как фронтальное (лобовое), так и дополнительное (вихревое) сопротивление было значительно меньше.
Почему не следует держать пальцы разомкнутыми? При таком положении кисти затрачивается большее количество усилий. Наступает утомление и скорость продвижения падает, особенно при проплывании длинных дистанций.
Плоское положение кисти надо считать наилучшим. При этом большой палец может находиться в положении отведения от всей кисти.
Однако не надо забывать, что даже самые лучшие пловцы мира имеют недостатки в технике гребка. То, что спортсмен, несмотря на эти недостатки, достигает высоких результатов, объясняется двумя причинами: 1) благодаря своим исключительным особенностям, развитой силе и общей физической подготовленности; 2) недостатки так незначительны, что они не влияют на результат.
2.4. Равномерное продвижение движущей силы. Этот принцип можно назвать принципом “непрерывного движения”. Во время продвижения тела вперед более эффективным будет равномерное, а не волнообразное приложение усилий. Поэтому кроль на груди и является самым быстрым из спортивных способов плавания.
Техника гребка должна по возможности обеспечивать равномерное продвижение тела в воде. Иначе говоря, при плавании необходимо избегать различных пауз. При волнообразном изменении скорости большая часть силы, которую пловец мог бы использовать на преодоление сопротивления воды, будет расходоваться на преодоление инерции тела.
При плавании кролем на груди и на спине начало гребка одной рукой совпадает с завершением гребка другой. В этом случае обеспечивается более ровное и постоянное приложение усилий. При плавании баттерфляем гребок начинается сразу же после входа рук в воду и любое скольжение в этот момент замедляет продвижение.
При плавании брассом после выведения рук вперед, полезно выполнять небольшое скольжение, которое позволит лучше использовать скорость, возникающую от движений ногами. Инерция поможет телу принять более ровное положение, в результате чего сопротивление уменьшиться. Если скольжение слишком продолжительное, то скорость падает, стопы погружаются в воду и пловцу вновь приходится затрачивать много усилий на приобретение ускорения.
2.5. 3-й закон Ньютона и движения руками над водой:некоторые тренеры безразлично относятся к тому, как движется рука над поверхностью воды, поскольку основная фаза гребка проходит под водой. Однако в трех из четырех способов плавания подготовительные движения руками (пронос) выполняется над поверхностью и их механика сказывается на эффективности движений в целом. Неправильный пронос вызывает нарушение ритма движений рук, в результате чего пловец выполняет слишком быстрый или медленный гребок, форсирует его или прерывает его паузой.
К одним из самых серьезных недостатков движений руками над водой следует отнести такие, которые приводят к увеличению фронтального и дополнительного сопротивления. Если движения руками над водой выполняются широким махом против часовой стрелки, то бедра или стопы двигаются в противоположном направлении.
Мышцы участвующие в проносе руки, прикреплены к плечу. Сокращаясь, они укорачиваются и выполняют свою работу, вызывая отклонения тела от продольной оси. Это особенно заметно при плавании с помощью рук (с доской или резиновыми кругами между ногами). Выполнение широкого проноса как при плавании на спине, так и при плавании кролем вызывает движение стоп в противоположную сторону.
При плавании баттерфляем движения одной руки уравновешивается такими же движениями другой руки.
При анализе техники всех способов плавания необходимо ссылаться на 3-й закон Ньютона, сформулированный более 250 лет назад. В соответствии с ним каждое действие имеет равное по силе и противоположное по направлению противодействие. Другими словами, реакция направлена в точно противоположную сторону и под углом 180 градусов. Если пловец выталкивает воду непосредственно вниз, то силы противодействия выталкивают его прямо вверх.
Если спортсмен отталкивается назад кистями с силой 25 фунтов (1 фунт равен 453 г), а стопами 5 фунтов, то суммарная сила, продвигающая пловца, равна 30 фунтам.
Ряд авторов считает, что сила, создаваемая при движениях ногами неэффективна, она требует больших энерготрат. Спрашивается, какова же роль движений ног при плавании кролем на груди и на спине? Исследования последних лет показали, что при плавании с большой скоростью продвижение создается не только за счет движений рук, а и за счет движений ног (в спринте).
Движения ногами обеспечивают горизонтальное положение тела пловца, осуществляют функцию равновесия, создают силы тяги, участвуют в общй координации движений пловца, поддерживают ритмический рисунок движений всех звеньев.
2.6. Принцип перехода количества движения:количество движения довольно легко перевести с одной части тела на другую. Этот эффект используется во многих движениях, которые выполняются в воде и на суше. Количество движения, возникающего во время выполнения руками “мельницы” на старте, полностью переходит на тело и помогает пловцу после отталкивания преодолеть большее расстояние.
То же, можно наблюдать и во время движений руками над водой при плавании кролем на груди, на спине и баттерфляем. Так, при плавании на спине определенное количество движения возникает во время круговых движений над водой. Непосредственно перед входом кисти в воду вектор скорости направлен вниз (точка А). Если в этот момент руку резко затормозить (точка В), то часть количества движения перейдет на тело. В итоге плечи и голова погрузятся в воду. Наблюдая спортсменов, плавающих способом на спине, вы можете заметить, что у некоторых из них в результате неэффективной техники движений руками голова раскачивается вверх и вниз. Чтобы избежать этого, руку необходимо погрузить в воду со скоростью, равной скорости движения ее над водой.
2.7. Правило квадрата: сопротивление, которое тело испытывает в воде, приблизительно пропорционально квадрату увеличения скорости его движения. Например, если самолет, продвигающийся со скоростью 100 миль (1 миля равна 1609 м) в час, образует сопротивление 1000 фунтов, то при увеличении скорости полета вдвое (200 миль в час) он будет испытывать сопротивление в 4 раза больше. т.е. около 4000 фунтов. Этот же закон действует и при движении пловца в воде.
Так, если пловец опускает руку в воду в 2 раза быстрее, чем прежде, то сопротивление увеличивается в 4 раза. Поэтому ускоренные движения руками над водой не только нарушают ритм, но и увеличивая сопротивление, замедляют продвижение пловца.
Что же должно определять скорость проноса? Пловец не может погружать руку в воду медленно для того, чтобы уменьшить сопротивление. Скорость движения руки над водой должна соответствовать скорости гребка. Обычно пронос выполняется немного быстрее, но это незаметно. Трудно выполнять быстрое движение одной рукой над водой, в то время как другая осуществляет более медленный гребок. Соответствие скорости гребка и скорости проноса является важным фактором, определяющим ритм движений руками.
Когда пловец увеличивает скорость движения рук в воде, то при той же технике гребка его продвигающая сила возрастает в 4 раза. В то же время с позиции физиологии всякое увеличение скорости мышечных сокращений сопровождается увеличением расхода энергии в трое. Другими словами, когда скорость гребка возрастает вдвое, затраты энергии возрастают в восемь раз. Таким образом, в то время как рука, выполняющая быстрый гребок, увеличивает продвижение, значительно быстрее возрастают энерготраты и соответственно потребление кислорода. Вот почему пловцы, для которых характерны частые движения руками, быстро устают. Это так же объясняет, почему спортсмены, специализирующиеся в плавании на средние и длинные дистанции, должны плыть в строго определенном и равномерном ритме.
Существует физическое обоснование скоростей согласно которому человек не может проплывать за секунду больше длины собственного тела. Но это не всегда так. Можно и быстрее, но для этого спортсмен должен не двигаться за волной, которую сам создает, а глиссировать на ее гребне. Владимир Буре один из первых кто сумел “оседлать” волну. Другими словами обогнал не только время, но и самого себя. (Турецкий, 2002 г.).
При проплывании дистанции с определенным результатом пловец затратит меньше энергии в том случае если будет плыть с равномерной скоростью.
Статическое плавание. Сила тяжести и выталкивающая сила.
Согласно закону движения существует 2 варианта плавания: статическое и динамическое.
Статическое плавание — физическое тело (тело человека) находится в покое на поверхности воды, т. е. без движения. Вариантами такого плавания могут быть также задания на учебных занятиях по демонстрации и удержанию фигур «звездочка», «поплавок» и др.При статическом плавании действуют две противоположные силы: сила тяжести, которая направлена вниз, и выталкивающая (поддерживающая) сила, которая направлена вверх.
Динамическое плавание — плавание с помощью разнообразных двигательных действий (с помощью энергии движения). При динамическом плавании к существующим силам тяжести и выталкивающей добавляются сила тяги и противополжно направленная ей сила сопротивления. Сила тяги, как правило, направлена по ходу движения и складывается из нескольких составляющих (работа рук, ног). Сила сопротивления всегда направлена против движения и состоит из нескольких видов сопротивлений (см. полное сопротивление).
4. Плавучесть. Гидростатическое равновесие. Плавучесть — способность тела держаться на поверхности воды. Плавучесть человека зависит от средней плотности тканей его тела, вдоха или выдоха, плотности воды. Чем меньше средняя плотность тканей тела пловца, тем лучше его плавучесть. При полном вдохе пловец, как правило, обладает положительной плавучестью; при полном выдохе — отрицательной (то есть тонет). В более плотной, морской, воде плавучесть тела повышается.
На поверхность тела, погруженного в воду, действует гидростатическое давление; оно возрастает с глубиной погружения. Боль в ушах, которую испытывает пловец, нырнувший на большую глубину, вызвана гидростатическим давлением на барабанную перепонку уха.
Тело находится в гидростатическом равновесии, если сила тяжести Р уравновешивается выталкивающей силой Q: Р = Q.
Если на заданной глубине на тело пловца не действуют никакие другие силы и Q>P, то тело всплывает до тех пор, пока не будет выполнено условие Р = Q. При P>Q тело тонет.
5. Кинематические характеристики движений пловца. Пространственные харак-теристики.
Кинематические характеристики движений указывают на перемещение материальных тел в пространстве с геометрической точки зрения с учетом времени и его производных (скорости, ускорения) вне связи с силами, определяющими это движение. Слово «кинематика» происходит от греческого слова «синема», что означает движение.
Для анализа движений особый интерес представляют траектории движений отдельных частей тела в пространстве. При этом кинематические характеристики движений перемещаемых частей тела проецируются в воображаемых осях и плоскостях. В спортивном плавании тело пловца находится в воде в горизонтальном положении, и поэтому названия осей и плоскостей отличаются от принятых в анатомии человека.
Пространственные характеристики физических упражнений характеризуются рациональным взаиморасположением звеньев двигательного аппарата, обеспечивающим целесообразное исходное положение перед началом действия и позу в процессе его выполнения, а также соблюдением оптимальной траектории движений.
Правильное исходное положение служит одной из важных предпосылок эффективного выполнения последующих движений, в частности их внешней результативности.
6. Кинематические характеристики движений пловца. Временные и простран-ственно временные характеристики.
Временные характеристики
К ним относятся: длительность движений, темп и ритм.
Длительность движения – это его временная мера, которая измеряется разностью моментов окончания и начала движения. Длительность движения (бега, плавания) определяет величину его воздействия (объём нагрузки).
Темп движений – определяется количеством движений в единицу времени. В циклических движениях темп можно измерять в количестве шагов в минуту или по продолжительности одного цикла в секунду.
Ритм движений – это комплексная характеристика техники физических упражнений, отражающая порядок распределения усилий во времени и пространстве, нарастания и уменьшения их в динамике действия. Он определяется по соотношению частей движения: Т-1 : Т-2 : Т-3. Ритм движений характеризует, например, отношение фаз времени опоры (отталкивания) и фазы времени полёта в беге.
Ритмические характеристики движений – это определённая упорядоченность движений в составе целостного действия, при которой акцентированные (связанные с активным нарастанием мышечных напряжений) фазы действия закономерно чередуются с неакцентированными (отличающиеся меньшим напряжением либо расслаблением).
Временные харак-ки используются в биомеханике, где движения характеризуются во времени моментами, длительностью и темпом (частотой повторений или количеством движений в единицу времени). Эти характеристики относятся не столько к технике физического упражнения, сколько к измерению движений в мерах времени. Чтобы составить представление о том, как строится во времени технически правильно выполняемое физическое упражнение, важно кроме этих характеристик иметь в виду и та кие признаки движений, входящих в состав целостного двигательного действия, как своевременность их начала, изменения, завершения и согласованность по времени друг с другом. Это выражается в синхронности одних моментов, или фаз, различных движений (тех, которые по условиям эффективности двигательного акта должны быть одновременными) и закономерной последовательности других (тех, которые должны следовать за предыдущими).
Все это характеризует временную структуру физических упражнений, то, как они организованы (построены или развернуты) во времени. От степени своевременности и согласованности движений во времени в составе сложного двигательного действия зависит возможность его выполнения и конечная эффективность, в том числе внешняя результативность
Высокие требования к точности управления движениями во времени предъявляются в быстротечных спортивных упражнениях (например, спринтерском беге, прыжках, метаниях, скоростно-силовых тяжелоатлетических упражнениях, скоростных действиях в спортивных играх, единоборствах). В них ошибка в долю секунды подчас радикально меняет исход состязания. Совершенствование «чувства времени» и формирование умения точно регулировать движения в пределах заданных временных параметров входит в число основных задач физического обучения и воспитания
Пространственно-временные характеристики это скорость и ускорение. Скорость – это путь, пройденный за единицу времени. Ускорение – это изменение скорости во времени (её увеличение или уменьшение). Эти характеристики во многом определяют рациональную технику движений и конечный результат.
В реальных проявлениях неразделимы. Их соотношение выражается в величинах скорости и ускорения, придаваемых звеньям двигательного аппарата. Технику физических упражнений характеризует целесообразное сочетание и регулирование скоростей движений в процессе двигательных действий.
Движения, входящие в состав сложных двигательных действий, редко совершаются с постоянной скоростью и ускорением. Одно из основных правил максимального внешнего проявления силы состоит в том, чтобы силы мышечных сокращений были бы приложены в меньшее время на большем пути движения. Для технически правильно выполняемых физических упражнений не являются характерными без необходимости резкие изменения скоростей (не имеются в виду объективно обусловленные и заранее запрограммированные стремительные ускорения, типичные для скоростных и скоростно-силовых действий).
Характеристика движений в плавании
Кинематические характеристики движений [ править | править код ]
Кинематические характеристики движений указывают на перемещение материальных тел в пространстве с геометрической точки зрения с учетом времени и его производных (скорости, ускорения) вне связи с силами, определяющими это движение. Слово «кинематика» происходит от греческого слова «синема», что означает движение.
Для анализа движений особый интерес представляют траектории движений отдельных частей тела в пространстве. При этом кинематические характеристики движений перемещаемых частей тела проецируются в воображаемых осях и плоскостях. В спортивном плавании тело пловца находится в воде в горизонтальном положении, и поэтому названия осей и плоскостей отличаются от принятых в анатомии человека (рис. 3.3).
а — продольная ось — ось, проходящая вдоль тела;
b — поперечная ось — ось, проходящая через тело справа налево в области пятого поясничного позвонка;
с — вертикальная ось — ось, проходящая через тело сверху вниз в области третьего-четвертого поясничного позвонка.
Плоскости тела пловца:
А — горизонтальная плоскость, располагается параллельно поверхности воды и находится в продольной и поперечной осях;
В — фронтальная, или поперечная, плоскость, располагается перпендикулярно направлению движения пловца в поперечной и вертикальной осях;
С — вертикальная плоскость, располагается вертикально вдоль тела пловца и проходит через продольную и вертикальную оси пловца.
Наиболее полно характеризуют кинематические характеристики движения траектории. Траектории представляют собой следы движущихся точек тела или его частей. Траектории могут быть абсолютными и относительными. Если точки перемещения тела определяются неподвижными регистрирующими устройствами, они являются абсолютными траекториями. Если точки траектории движения фиксируются относительно какой-либо точки тела пловца и при этом регистрирующее устройство перемещается вместе с пловцом, траектории являются относительными. Абсолютная и относительная траектории отличаются по внешнему виду и содержат различную информацию. Так, абсолютная траектория, например, кисти пловца, указывает на взаимодействие ладони с массой воды. Относительная траектория в большей степени отражает характер перемещения кисти по отношению к телу.
У пловцов траектории движений рук и ног не могут рассматриваться в одной плоскости, так как их движения происходят в трех осях. Это значительно усложняет методику регистрации и расчета кинематических характеристик.
Спортивное плавание относится к циклическим видам спортивной деятельности. Цикл движений пловца рассматривается по отношению к движению одной или обеих рук. Так, в кроле на груди цикл может начинаться с началом гребка правой рукой, включать гребок и подготовительное движение этой руки и заканчивается окончанием входа ее в воду. За это время другая рука также совершает полный цикл движения, но из другого исходного положения, а ноги в зависимости от способа координации — 2, 4 или 6 ударных движений.
Продвижение за один цикл движений называется шагом. Шаг определяется по формуле
где S — путь, пройденный пловцом, м; п — число циклов, совершенное за пройденное пловцом расстояние.
Второй очень важной характеристикой двигательных действий пловца является темп. Темп движений определяется числом выполняемых циклов в 1 мин:
где п — число циклов; t — период, за который выполнялись подсчитанные циклы движений, с.
Темп удобно определять путем регистрации времени выполнения какого-либо количества циклов движений. Например, тренер включил секундомер с началом движений рук и, отсчитав 10 циклов, получил время их выполнения, равное 20 с. Для того чтобы определить, каков темп пловца в 1 мин, нужно 10 циклов разделить на 20 с и умножить на 60: Т = 10/20 • 60 = 30 циклов/мин.
Скорость, шаг и темп находятся в тесной зависимости. Если увеличение средней скорости движения тела происходит за счет увеличения темпа движений, то шаг пловца, как правило, уменьшается. По соотношению темпа, шага и скорости движения судят о качестве техники. При одинаковом темпе у квалифицированных пловцов шаг больше, чем у пловцов низкой квалификации. С увеличением скорости плавания происходит увеличение темпа. Шаг также в начале возрастания скорости увеличивается, но до определенного предела. Так, при плавании кролем на груди у высококвалифицированных пловцов при темпе 20—30 циклов/мин шаг наибольший, но при дальнейшем увеличении темпа плавания шаг уменьшается. При утомлении пловец чаще всего поддерживает скорость плавания за счет увеличения темпа движений и реже — за счет поддержания величины шага.
Величины темпа и шага изменяются с ростом мастерства, развитием спортивной формы, физических качеств. Они зависят также от роста пловца и длины его конечностей. Высокорослые пловцы обладают большим шагом, чем пловцы среднего роста. Поэтому, несмотря на то что эти показатели являются важными характеристиками техники движений, все же по их величинам нельзя судить об эффективности техники пловца, о рациональности совершаемых им движений, особенно когда оцениваются начинающие пловцы, находящиеся в возрасте усиленного роста и развития. Наиболее адекватным качеству техники является отношение шага к темпу при определенной скорости плавания и применяется для оценки движений пловцов с различными физическими качествами любой квалификации и возраста.
При определенной скорости движения положительным является увеличение отношения шага к темпу. Так, например, если пловец плывет со скоростью 1,6 м/с при темпе 40 циклов/мин с шагом, равным 2 м, то отношение будет равно 2/40 = 0,05. С ростом мастерства или улучшением спортивной формы это отношение будет увеличиваться.
Динамические характеристики движений [ править | править код ]
Динамические характеристики раскрывают движение материальных тел в зависимости от действующих на них сил. Любое тело, движущееся в воде, испытывает действие движущих сил и сил гидродинамического сопротивления. При горизонтальном расположении тела равнодействующая движущих сил и сил гидродинамического сопротивления располагаются на одной горизонтальной линии. При плавании спортивными способами положение тела по отношению к горизонтали меняется. Угол между продольной осью тела и поверхностью воды называется углом атаки. Он положительный, если плечи выше таза, и отрицательный, если плечи ниже таза. В первом случае возникает дополнительная подъемная гидродинамическая сила, во втором — топящая сила.
Гребковые гидродинамические силы возникают в результате выполнения гребковых движений — главным образом конечностями. Перемещаясь в воде, конечности встречают сопротивление воды. Это сопротивление зависит от скорости их перемещения относительно тела пловца, коэффициента обтекаемости гребущей поверхности и ее миделевого сечения. Чем больше эти показатели, тем больше величина сопротивления воды и как результат этого величина гребковой силы F. Например, при плавании дельфином общая сила сопротивления воды гребущей поверхности рук может достигать 20 — 25 кг. При всех способах плавания силы сопротивления увеличиваются от плеча к ладони.
Центр этих сил, или их равнодействующая, находится в основании ладони близко к лучезапястному суставу (рис. 3.4). Равнодействующая этих сил, называемая часто гребковой силой, является вектором. Вектор же, как известно, имеет размер и направление и обозначается стрелкой.
При развитии усилия гребущей поверхностью возникающие силы сопротивления еще называются реакцией воды R. Реакция на гребковую силу, или сопротивление воды, как правило, меньше по величине в связи с уступающим характером реакции воды (см. рис. 3.4).
Направление реакции всегда противоположно направлению гребковой силы. Так, если сила направлена назад и вниз, то реакция будет направлена вверх вперед. Гребковые силы практически перпендикулярны к гребущей поверхности, так как в воде сила трения, определяющая направление вектора силы между гребущей поверхностью и водой, незначительна.
В зависимости от расположения гребущей поверхности в пространстве можно с помощью правила параллелограмма определить эффект гребкового движения, т.е. величины составляющих гребковой силы.
В плавании наибольший интерес представляют составляющие гребковой силы в вертикальном и горизонтальном направлениях. Например, если имеются кинограммы, видеограммы или циклограммы техники плавания, отснятые в вертикальной плоскости, можно определить соотношение усилий, развиваемых пловцом, в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Для этого (см. рис. 3.4) рисуют вектор равнодействующей гребка Fгр (гребковая), располагая ее в основании ладони перпендикулярно к ее поверхности, а затем из точки, где начинается этот вектор, проводятся горизонтальная и вертикальная линии в сторону вектора. Затем, пользуясь правилом параллелограмма, от конца вектора проводят линии параллельно горизонтали и вертикали. Пересечения этих линий с горизонталью и вертикалью определяют величины горизонтальной и вертикальной составляющих. На рис. 3.4 видно, что в начале гребка вертикальная составляющая Гпод (подъемная) намного больше, чем горизонтальная составляющая Fдв (движущая). Поэтому можно заключить, что в этой части гребка пловец тратит усилие на подъем тела больше, чем на продвижение вперед. В средней части гребка гребковая сила совпадает с направлением горизонтальной составляющей, и поэтому вертикальная составляющая отсутствует, что указывает на то, что пловец в этой части гребка все усилия тратит на продвижение вперед. В конце гребка, когда ладонь направлена назад и вверх, вертикальная составляющая меняет направление, и, соответственно, меняется и ее эффект. Вертикальная составляющая из подъемной превращается в топящую силу «Fтоп (топящая)».
Понимание роли расположения гребущей поверхности имеет большое значение для определения эффекта гребкового усилия. Так, если пловец в начале гребка располагает ладонь близко к горизонтальному положению, он тратит энергию на поддержание тела в более высоком положении и мало продвигает себя вперед, Если ладонь располагается близко к вертикальному положению, подъемная или топящая силы будут незначительными, и пловец направляет свои усилия на продвижение вперед. Рациональное соотношение вертикальной и движущей составляющих гребковой силы в различных частях гребка является одной из важнейших сторон эффективности техники плавания.