Силы тяги в плавании кратко

Обновлено: 01.07.2024

Техника спортивного плавания – это рациональная система движений, позволяющая пловцу наилучшим образом реализовать свои двигательные возможности и показать высокий результат на соревнованиях.

Техника движений пловца связана с его биологическими особенностями, поэтому необходимо знать законы биомеханики плавания, которые представляют собой законы взаимодействия тела с водой, как при неподвижном положении, так и при движении.

Под техникой спортивного плавания понимают систему движений, позволяющую пловцу преодолевать соревновательную дистанцию с возможно более высокой скоростью, оптимальной затратой сил и в соответствии с правилами соревнований. Соревновательная деятельность пловца включает в себя выполнение старта, передвижение по дистанции, выполнение поворота, финиш.

Спортивными способами плавания являются: кроль на груди, кроль на спине, брасс, баттерфляй (дельфин).

В.Н. Платонов отмечает, что результативность техники определяется её эффективностью, стабильностью, вариативностью, экономичностью.

Эффективная техника плавания должна соответствовать решаемым задачам и высокому конечному результату и предполагает не только внешнюю правильность движений, но и высокий уровень развития чувства воды, ритма, времени, темпа, развиваемых усилий, оптимальной координации деятельности нервной системы и мышечного аппарата и т.п.

Стабильность техники связана с её помехоустойчивостью, независимостью от внешних условий, функционального состояния спортсмена. Следует учитывать, что современная тренировочная и соревновательная деятельность характеризуется большим количеством сбивающих факторов.

Вариативность техники определяется способностью пловца к оперативной коррекции двигательных действий в зависимости от условий соревновательной борьбы, функционального состояния организма в каждый конкретный момент проплывания дистанции, которая основывается на наличии лабильного навыка. Современная техника плавания чрезвычайно вариативна.

Она постоянно развивается и совершенствуется. На чемпионатах Европы, мира и Олимпийских играх спортсмены постоянно демонстрируют разнообразие стилей и вариантов, новые элементы техники плавания.

В качестве примера можно привести разновидности техники плавания кролем на груди, с успехом применяемые на различных дистанциях. Как показывают наблюдения ряда авторов, высококвалифицированные пловцы имеют свой почерк: различное положение головы, тела, разные амплитуды движений руками и ногами, характерную координацию и так далее. Но, по словам Л.II. Макаренко, было бы заблуждением за индивидуальными особенностями движений пловцов не видеть общих закономерностей и характерных черт, присущих рациональным вариантам техники плавания. На протяжении многих десятилетий тренеры экспериментировали, отбирали наиболее эффективные элементы движений и их согласования, уточняли взгляды на технику плавания в соответствии с закономерностями гидродинамики, биомеханики и данными объективных методов исследования. К ним относятся оптимальные направления и траектории рабочих движений пловцов, положения рабочих плоскостей рук и ног относительно воды, а также рациональные элементы в согласовании движений и т.д.

Техника спортивных способов плавания (кроля на груди, брасса, кроля на спине, баттерфляя), несмотря на свою сложность, носит предельно целесообразный характер и подчиняется единым требованиям:

1) пловец находится в воде в положении, близком к горизонтальному, чтобы испытывать меньшее сопротивление обтекающего потока;

2) некоторые незначительные колебания туловища, и особенно плечевого пояса, могут быть целесообразны тогда, когда эффект, получаемый от этого, полностью компенсирует затраты на дополнительное сопротивление и волнообразование;

3) движения рук и ног должны быть полноценными, то есть можно в большей мере способствовать продвижению спортсмена вперед;

4) согласование движений в каждом из способов плавания должно обеспечивать:

а) равномерное продвижение вперед;

б) глубокое и, возможно, более свободное дыхание;

в) выгодное чередование напряжений и расслаблений работающих конечностей;

г) такую согласованность напряжений, при которой движения ног не снижали бы эффективность движений рук или наоборот;

5) техника плавания любого спортсмена должна отвечать его индивидуальным особенностям.

Экономичность техники характеризуется рациональным использованием энергии времени и пространства при выполнении движений. При прочих равных условиях лучшим является тот вариант двигательных действий, который сопровождается минимальными энерготратами, наименьшим напряжением психических возможностей спортсмена. Эффективность техники определяется ее соответствием решаемым задачам, уровню физической, тактической, психологической подготовленности и высоким конечным результатом. Повышению экономичности техники способствует формирование гибкого лабильного навыка, совершенствование межмышечной и внутримышечной координации и техники дыхания.

Анализ теоретических и экспериментальных работ в области спорта позволил выделить основные факторы, оказывающие влияние на эффективность техники плавания. К ним относятся:

1) оптимальная траектория и амплитуда гребковых движений;

3) использование в рабочих движениях зон углов максимальной силы, что достигается сгибанием руки в локтевом суставе в фазах захвата и подтягивания и разгибанием предплечья в фазе отталкивания. Этому соответствуют два пика усилия во время выполнения гребка;

4) сокращение длительности неактивных фаз и периодов (проноса и наплыва), что обеспечивает непрерывное поддержание высокого рабочего усилия;

5) согласование работы мышц, обслуживающих разные суставы, позволяет достичь наибольшего рабочего усилия, обеспечить его передачу с одного звена на другое;

6) сведение к минимуму перепадов внутрицикловой скорости;

7) оптимальное соотношение между темпом и шагом плавательных движений;

8) снижение гидродинамического сопротивления во время плавания за счет выбора оптимального положения тела в воде и улучшение равновесия тела;

9) использование инерционных и реактивных сил для продвижения.

В спортивном плавании основным условием, определяющим технику плавания, являются правила соревнований. Они определяют размеры дистанций, способы плавания, правила старта и поворотов, правила проплывания дистанции, финиша и так далее. Техника спортивных способов плавания представляет собой структурное единство пяти элементов. Это движения ногами, движения руками, движения туловищем, движения головой и дыхательные движения.

Спортивная техника, как система движений, имеет определенную структуру. Структура движений - это закономерная связь составных частей движения как единого целого. Различают кинематическую, динамическую, ритмическую, информационную и другие структуры движений.
Кинематическую структуру техники движения составляют пространственные, временные и пространственно-временные характеристики. Кинематические характеристики отражают геометрию движений во времени. К пространственным характеристикам относятся: положение тела в пространстве, шаг пловца, траектории его звеньев.

Временные характеристики: длительность движения (разность момента конца и момента начала движения); темп движений. С временными характеристиками тесно связан ритм движений (характеризуется соотношением длительности отдельных частей полного цикла движений).
Пространственно-временные характеристики: скорость - характеризует быстроту изменения положения точки тела в пространстве с течением времени; ускорение - быстрота изменения вектора скорости за период времени (линейное или угловое).

Динамическую структуру движения составляют силовые, энергетические и инерционные характеристики. Она отражает взаимодействие внешних и внутренних сил, действующих на спортсмена.

активные силы мышечной тяги;
пассивные силы двигательного аппарата (упруговязкие свойства мышц, связок и сухожилий);
реактивные силы отдачи звеньев;
силы инерции. Внешние силы:
сила тяжести;
силы сопротивления среды;
сила реакции опоры;
гидростатическая выталкивающая сила;
сила тяги;
подъемная сила;
инерционные силы;
силы трения.

Ритмическая структура техники движения отражает соотношение длительности частей движения, согласование суставных движений и изменение характера развиваемого усилия во времени.

Информационную структуру техники составляют биоэлектрические процессы, протекающие в мозге и мышцах. Она отражает порядок включения и характер участия тех или иных мышечных групп в работе.

Сила, которая сообщает пловцу движение вперед, создается за счет рабочих (гребковых) движений руками, ногами, туловищем.

Совокупность звеньев тела, механически взаимодействующих с водой для создания движущей силы, называют движителем. На нем имеются рабочие (опорные) плоскости (поверхности), которые при работе непосредственно отталкиваются от воды. На рабочие плоскости движителя действует сила реакции воды R.

Она позволяет пловцу опереться о воду и оттолкнуться от нее. Разложим силу R на составляющие по двум направлениям: параллельно перемещению тела пловца вперед и перпендикулярно к нему. Горизонтальная составляющая силы опорной реакции, называемая силой тяги, направлена в ту же сторону, что и скорость движения тела пловца. Это основная движущая сила. Вертикальная составляющая опорной реакции (сила’ Q) перпендикулярна к направлению скорости движения тела. Если она направлена вверх, ее называют поддерживающей или подъемной силой, если вниз, — топящей.

Соотношение тяговых и поддерживающих сил изменяется в зависимости от ориентации рабочей плоскости звена относительно направления движения тела. Наиболее выгодным для создания тяговых сил является положение рабочей плоскости, близкое к фронтальному.

Например, при плавании кролем и дельфином кисть руки в основных фазах гребка стремится занять положение, перпендикулярное к направлению движения тела, и отклоняется от этого положения не более чем на 30—45°. Эти отклонения возникают, если пловец не может сразу вывести рабочее звено в наиболее эффективное для гребка положение, если ему необходимо сохранить оптимальное соотношение тяговых и поддерживающих сил или если он выполняет гребок на наиболее крутом участке криволинейной траектории.

Поддерживающие силы, возникающие на рабочей плоскости руки, играют важную роль в начальных фазах гребка.

Они помогают сохранить высокое и обтекаемое положение тела и наиболее эффективно использовать для продвижения вперед инерционные силы, силы тяжести отдельных звеньев тела, тяговые силы от движений ногами или от гребка другой рукой (например, в кроле).

Сила реакции воды R, являющаяся внешней по отношению к телу пловца, сама по себе вызвать движение пловца не может. Источником движущих сил пловца служат внутренние силы мышечного сокращения.

Рассмотрим возникновение движущей силы во время гребка рукой на примере сокращения широчайшей мышцы спины. Эта мышца разгибает и приводит плечо, а при фиксированных руках подтягивает к ним туловище.

При напряжении в мышце возникает сила тяги, которую можно условно изобразить в виде двух сил, направленных навстречу друг другу (на рис. 12 это силы F\ и F₂). Одна из этих сил будет обеспечивать рабочее движение руки в воде. На рабочей плоскости руки возникнет сила опорной ре- _Рис ₁₂ возникновение акции К, которая уравновесит во время гребка рукой
часть сил мышечной тяги. Лишь при этом обязательном условии другая часть внутренних сил мышечного сокращения вызовет ускорение движения туловища, приближая его к руке, опирающейся о воду.

Эффективность гребковых движений зависит от формы рабочих звеньев, их траектории, ориентации в потоке воды, распределения усилий по ходу гребка.

Основные опорные плоскости — это кисть и стопа. Скорость движения этих звеньев во время гребка наибольшая. Например, кисть проходит в воде путь, в 2—3 раза больший, чем локоть. Скорость движения кисти в отдельные моменты гребка достигает 4 м/сек. Ее более плоская форма по сравнению с формой предплечья обеспечивает лучшую опору о воду; кисть легко привести в положение, выгодное для гребка.

Анализ траекторий движения кисти во время гребка представляет особый интерес, потому что руки являются основным движителем пловца. Лишь в брассе роль движений руками и ногами примерно одинакова. Анализ показывает, что кисть во время гребка движется по сложной криволинейной траектории. Направление движения плавно меняется. Изменяется и плоскость. Пространственная траектория гребка. В трехмерной системе движения кисти во время гребка рукой координат траектория принимает вид винтовой линии.

Почти всегда траектории основных рабочих звеньев пловца кривые, так как в большинстве случаев движения руками и ногами имеют вращательный или возвратно-вращательный (со сменой направления на обратное) характер.

В процессе развития техники спортивного плавания были определены оптимальные траектории рабочих звеньев. Они обеспечивают создание необходимой опорной реакции и приложение усилий в наиболее выгодные моменты. Оптимальные траектории позволяют также приложить усилия в течение необходимого времени к достаточно большой массе воды. Это важно, поскольку скорость пловца увеличивается импульсом тяговых сил (импульс силы при поступательном движении равен произведению силы на время ее действия).

К тому же массе тела пловца необходимо сообщить как можно большее количество движения (количество движения тела Определяется произведением массы тела на его скорость). Для этого нужен достаточно высокий импульс силы. Поэтому траектория по своей длине должна обеспечить продолжительный контакт рабочего звена с водой.

Эффективность движений в большой мере зависит от угла атаки рабочей плоскости руки во время гребка. Рассмотрим положение кисти относительно своей траектории, или, что одно и то же, относительно вектора скорости набегающего на кисть потока воды. Угол атаки рабочей плоскости кисти плавно изменяется и на некоторых участках гребка оказывается меньше 90°.

Наиболее полное представление об углах атаки рабочей плоскости во время гребка можно получить, рассматривая движение в трехмерной системе координат.

Распределение усилий в цикле движений пловца неравномерно. Это связано с поочередным включением в работу различных мышечных групп, изменением биомеханических условий по ходу гребка, с формой траектории и ориентацией рабочих звеньев в потоке. Все это ведет к тому, что скорость движения кисти во время гребка изменяется и по величине и по направлению.

Для описания движений в плавании характеристики техники анализа ошибок, необходимо знание терминов и понятий. Направления выполненных движений: вперёд, назад, влево, вправо, вниз, вверх.

Оси тела пловца:

1) Продольная - линия проходящая через средние точки сечений грудной и тазовой частях.

2) Поперечная - это линия проходящая горизонтально и поперёк продольной оси через тело пловца слева направо.

3) вертикальная - это линия, проходящая через тело пловца сверху вниз.

Плоскости тела.

1)Фронтальная - вертикально расположенная плоскость, проходящая через тело пловца слева направо.

2) Горизонтальная - плоскость, параллельная плоскости воды.

3) Сагиттальная - вертикальная плоскость, проходящая через тело пловца спереди назад.

Термины

1.Угол атаки туловища- это угол образованный двумя составляющими продольной осью тела и линией параллельно поверхности воды.

2.Угол атаки кисти - это угол образованный линией характеризующий направление встречного потока воды и продольной осью кисти.

3.Центр тяжести- это точка приложения равнодействующих сил давления, действующий на покоящиеся или движущиеся в жидкости тело.

4.Центр давления- точка приложения равнодействующих сил давления.

5.Троектория - линия, которую описывают условная точка тела при своём движении.

6.Плоскость - это поверхность, имеющая два измерения.

7.Движущие силы- силы способствующие продвижению пловца в заданном направлении.

8.Силы сопротивления-силы препятствующие продвижению пловца в заданном направлении.

9.Силы тяги– это силы, создающие тяговые усилия за счёт активных мышечных сокращений.

10.Опора-место для точного контакта, служащий для поддержки.

11.Цикл - система повторяющихся движений, при котором исходное положение и конечное положение совпадают.

12.Темп - это количество движений в единицу времени.

13.Ритм - это упорядоченность динамических элементов структуры движений.

14.Шаг - это расстояние, на которое пловец перемещается в заданном направлении за один цикл движений.

Свойства воды

Особенности воды можно охарактеризовать рядом свойств. Они описываются с помощью физических величин. Под термином физическая величина понимают измеряемые характеристики физических объектов. Свойства воды: плотность, вязкость, тягучесть, давление.

1.Плотность- вода обладает плотностью. Физическая величина равная отношению массы тела и объема. Плотность воды при температуре равной приблизительно 1 кг/ на метр кубический. При повышении температуры плотность воды снижается. Чем ниже температура воды тем быстрее плаваем, естественно до разумных приделов. Плотность воды выше плотности воздуха приблизительно в 760 раз. На этом основании можно заключить, что вода обладает высокой плотностью. На плотность воды оказывают влияние растворённые в ней соли.

Например: солёная вода на 2-3% больше чем пресная. Плотность воды несколько понижает хлор, использованный в бассейне для профилактики.

2.Текучесть- это универсальное свойство любого материала любой природы. Деформация - это измерение формы тела в пространстве и времени.

3.Вязкость - это величина обратная текучести. Вязкость воды можно изменить за счёт повышения температуры, до определённых пределов. Дальнейшее повышение приводит к перегреванию тела пловца и снижению работоспособности. Способность воды к волнообразованию определяется вязкостью и подвижностью вязкой среды, а также действием сил тяжести.

4.Давление - вода оказывает значительное давление на поверхность тела пловца.

Плотность увеличивается с глубиной погружения, чем глубже, тем больше масса воды давит сверху.

Оси тела пловца:

1) Продольная - линия проходящая через средние точки сечений грудной и тазовой частях.

2) Поперечная - это линия проходящая горизонтально и поперёк продольной оси через тело пловца слева направо.

3) вертикальная - это линия, проходящая через тело пловца сверху вниз.

Плоскости тела.

1)Фронтальная - вертикально расположенная плоскость, проходящая через тело пловца слева направо.

2) Горизонтальная - плоскость, параллельная плоскости воды.

3) Сагиттальная - вертикальная плоскость, проходящая через тело пловца спереди назад.

Термины

4.Центр давления- точка приложения равнодействующих сил давления.

5.Троектория - линия, которую описывают условная точка тела при своём движении.

6.Плоскость - это поверхность, имеющая два измерения.

7.Движущие силы- силы способствующие продвижению пловца в заданном направлении.

8.Силы сопротивления-силы препятствующие продвижению пловца в заданном направлении.

9.Силы тяги– это силы, создающие тяговые усилия за счёт активных мышечных сокращений.

10.Опора-место для точного контакта, служащий для поддержки.

11.Цикл - система повторяющихся движений, при котором исходное положение и конечное положение совпадают.

12.Темп - это количество движений в единицу времени.

13.Ритм - это упорядоченность динамических элементов структуры движений.

14.Шаг - это расстояние, на которое пловец перемещается в заданном направлении за один цикл движений.

Свойства воды

4.Давление - вода оказывает значительное давление на поверхность тела пловца.

Плотность увеличивается с глубиной погружения, чем глубже, тем больше масса воды давит сверху.

Оси тела пловца:

1) Продольная - линия проходящая через средние точки сечений грудной и тазовой частях.

2) Поперечная - это линия проходящая горизонтально и поперёк продольной оси через тело пловца слева направо.

3) вертикальная - это линия, проходящая через тело пловца сверху вниз.

Плоскости тела.

1)Фронтальная - вертикально расположенная плоскость, проходящая через тело пловца слева направо.

2) Горизонтальная - плоскость, параллельная плоскости воды.

3) Сагиттальная - вертикальная плоскость, проходящая через тело пловца спереди назад.

Термины

4.Центр давления- точка приложения равнодействующих сил давления.

5.Троектория - линия, которую описывают условная точка тела при своём движении.

6.Плоскость - это поверхность, имеющая два измерения.

7.Движущие силы- силы способствующие продвижению пловца в заданном направлении.

8.Силы сопротивления-силы препятствующие продвижению пловца в заданном направлении.

9.Силы тяги– это силы, создающие тяговые усилия за счёт активных мышечных сокращений.

10.Опора-место для точного контакта, служащий для поддержки.

11.Цикл - система повторяющихся движений, при котором исходное положение и конечное положение совпадают.

12.Темп - это количество движений в единицу времени.

13.Ритм - это упорядоченность динамических элементов структуры движений.

14.Шаг - это расстояние, на которое пловец перемещается в заданном направлении за один цикл движений.

Свойства воды

4.Давление - вода оказывает значительное давление на поверхность тела пловца.

Плотность увеличивается с глубиной погружения, чем глубже, тем больше масса воды давит сверху.

Читайте также: