Силы действующие на лыжника и их характеристика реферат

Обновлено: 05.07.2024

Лыжный спорт – один из самых массовых видов спорта, культивируемых в Российской Федерации. Наибольшей популярностью в силу доступности и характера воздействия на организм пользуются лыжные гонки на различные дистанции.

Занятия этим видом спорта являются важным средством физического воспитания, занимают одно из первых мест по своему характеру двигательных действий. В большинстве районов нашей страны, где зима продолжительная и снежная, занятия лыжами – один из самых доступных и массовых видов физической культуры. Физическая нагрузка при занятиях на лыжах очень легко дозируется, как по объёму, так и по интенсивности. Это позволяет рекомендовать лыжи как средство физического воспитания для людей любого возраста, пола, состояния здоровья и уровня физической подготовленности.

Выполнение умеренной мышечной работы с вовлечением в движение всех основных групп мышц в условиях пониженных температур, на чистом морозном воздухе заметно повышает сопротивляемость организма к самым различным заболеваниям и положительно сказывается на общей работоспособности. Прогулки и походы на лыжах в красивой лесистой и разнообразной по рельефу местности доставляют положительное влияние на нервную систему, умственную и физическую работоспособность.

Актуальность. Физическая подготовка лыжника направлена на развитие основных двигательных качеств (выносливости, силы, быстроты, ловкости, гибкости), необходимых в спортивной деятельности. В то же время физическая подготовка неразрывно связана с укреплением органов и систем, с повышением общего уровня функциональной подготовки и укреплением здоровья лыжников.

Цель – изучить морфофункциональные изменения, происходящие в организме под влиянием лыжным спортом.

Объект – процесс морфофункциональных изменений в организме под влиянием занятий лыжным спортом.

Предмет – морфофункциональные изменения в организме, происходящие под влиянием занятий лыжным спортом.

1) анализ научной и методической литературы;

2) выявить уровень сформированности физических качеств студентов первого курса, занимающихся и не занимающихся лыжным спортом;

3) математически обработать и проанализировать полученные результаты.

Глава 1. Морфофункциональные изменения, происходящие в организме под влиянием занятий лыжным спортом

Общая характеристика физических качеств лыжников

Уровень развития того или иного физического качества лыжника определяется специфичностью лыжных гонок. Поэтому все физические качества можно условно разделить на основные и дополнительные. К основным следует отнести общую и скоростно-силовую выносливость, к дополнительным — силу, быстроту, гибкость, общую и специальную координацию, ловкость, равновесие.

Выносливость — способность длительное время выполнять физические упражнения. Продолжительность работы зависит от количества мышечных групп, вовлекаемых в работу, и от степени их напряжения (интенсивности) в каждом движении.

По интенсивности физическую работу разделяют на четыре зоны: максимальную (продолжительность работы — до 20 сек., общий расход энергии — меньше 80 ккал), субмаксимальную, (продолжительность работы — 20 сек. — 5 мин., расход энергии — около 150 ккал), большую (5—30 мин., около 760 ккал) и умеренную (больше 30 мин., до 8 тыс. ккал).

Лыжные гонки было принято относить к зоне умеренной мощности. Однако сейчас лыжники высокой подготовленности выполняют работу, характерную для зоны большой мощности (на подъемах — работа, соответствующая зоне субмаксимальной мощности).

Основным источником энергетического обеспечения при мышечной деятельности является расщепление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Содержание АТФ в рабочих органах относительно невелико, но постоянно. Расходуемые запасы энергии при расщеплении АТФ должны быть немедленно восстановлены, иначе мышцы теряют способность к сокращению. Восстановление АТФ осуществляется за счет химических реакций двоякого рода: 1) дыхательные, или аэробные, процессы (с участием кислорода); 2) анаэробные процессы (без участия кислорода).

Показателем аэробных процессов служит величина потребления кислорода во время работы. Чем выше уровень максимального потребления кислорода, тем относительно выше уровень подготовленности спортсмена, тем выше его спортивные результаты при прочих равных условиях (техническое и тактическое мастерство, уровень развития физических качеств — силы, гибкости, равновесия и т. д.).

Анаэробное окисление, которое происходит без участия кислорода, приводит к накоплению в организме продуктов неполного распада, которые ликвидируются при участии кислорода во время отдыха. Количество кислорода, которое идет на ликвидацию продуктов неполного распада, называется кислородным долгом. При максимальной работе организм может удовлетворить запрос в кислороде только на некоторую часть. Иными словами, почти вся физическая работа происходит в долг. Наибольший кислородный долг (до 18 л) отмечается при работе субмаксималыной мощности. Величина кислородного долга является показателем анаэробной производительности.

Аэробные и анаэробные возможности полностью характеризуют функциональный потолок энергетического обмена человека, его общие энергетические возможности.

Исследования анаэробных процессов в лыжных гонках показали прямую зависимость между величиной кислородного долга и спортивным результатом.

Продолжительность работы зависит главным образом от интенсивности (в лыжных гонках нельзя говорить о скорости, так как на подъемах и равнинных участках интенсивность может быть одинаковой, а скорость различной. На спуске скорость большая, а интенсивность меньше).

Интенсивность в лыжных гонках можно определять по частоте сердечных сокращений. Между частотой сердечных сокращений (пульсом) и скоростью по участкам трассы, а также окислительными процессами имеется определенная взаимосвязь.

В настоящее время большинство тренеров у нас в стране и за рубежом используют контроль за пульсом для определения интенсивности нагрузки.

Выносливость в лыжных гонках развивают специфическими и неспецифическими упражнениями циклического и ациклического характера. Специфические упражнения условно можно разделить на специальные и обще развивающие [2, с. 265].

Быстрота характеризуется способностью человека совершать целенаправленные двигательные действия в минимальный отрезок времени.

Выделяют три основные формы проявления быстроты: а) латентное время двигательной реакции; б) скорость одиночного сокращения; в) частота движений.

В спортивной практике мы встречаемся с комплексным проявлением быстроты. Так, в передвижении на лыжах по равнинному участку скорость зависит от частоты шагов, а на подъемах — больше от силы отталкивания; во время преодоления спусков основное значение приобретает скорость двигательной реакции.

Проявление быстроты на лыжной трассе зависит от техники владения тем или иным способом передвижения.

Взаимосвязь качества быстроты с другими качествами в лыжных гонках еще недостаточно изучена, поэтому рекомендации по его развитию носят больше общий характер. Одним из показателей качества быстроты является максимальная частота движения. При передвижении на лыжах с максимальной скоростью проявление скоростных качеств зависит от силовых возможностей человека.

Силовые упражнения влияют положительно на быстроту лишь тогда, когда сила увеличивается в том же движении, в котором хотят показать наивысшую скорость. В воспитании скоростных качеств при передвижении на лыжах техническое мастерство играет существенную роль.

При воспитании быстроты используют физические упражнения, которые выполняются с максимальной скоростью.

В бесснежный период тренировки быстрота воспитывается с помощью как циклических, так и ациклических упражнений.

Основное внимание следует уделять специфическим движениям в специальных упражнениях. Особенно это требование относится к спортсменам старших разрядов, где большая часть подготовки должна быть специализированной.

Спортсменам высокого уровня подготовленности при совершенствовании быстроты во взаимосвязи с техническим мастерством следует улучшать ряд физических качеств: силу ведущих мышечных групп, гибкость, ловкость, координацию движений [30, с. 301].

Сила — это способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий.

Мышцы могут проявлять силу: а) при сокращении (преодолевающий режим); б) при удлинении (уступающий режим); в) без изменения длины (статический, изометрический режим).

Для сравнения силы у людей различного веса пользуются понятием относительной силы, под которой понимают величину силы, приходящейся на 1 кг собственного веса. При: воспитании силы главными являются следующие компоненты нагрузки: а) выбор величины сопротивления; б) количество повторений; в) интервалы отдыха. Применяются следующие методы: повторных, максимальных и динамических усилий.

Метод повторных усилий заключается в повторении упражнений, выполняемых с отягощениями.

Гибкость, или большая подвижность в суставах, необходима лыжникам для становления рациональной техники лыжных ходов. Запас амплитуды движений в том или ином суставе способствует совершенствованию более рациональной техники лыжных ходов.

Гонщик, имеющий ограниченную подвижность в тазобедренном суставе, не может выполнить попеременные и одновременные ходы с широким шагом. Толчок ногой у таких спортсменов заканчивается рано, и, как правило, усилия во время отталкивания больше идут по вертикальной линии. Так что один, казалось бы, незначительный недостаток влечет за собой цепь ошибок в двигательной координации.

Гибкость зависит от подвижности в суставах, эластичности связок, сухожилий и мышц. Связки ограничивают растягивание мышц; чем эластичнее связки, тем больше подвижность в суставе.

Гибкость меняется в зависимости от времени суток и состояния организма. Гибкость уменьшается после сна, приема пищи, охлаждения и при утомлении.

Гибкость улучшается обще развивающими упражнениями, выполняемыми с большой амплитудой, с отягощениями и без них. Амплитуда увеличивается постепенно, упражнения выполняются сериями: 3—4 и повторяются 15—20 раз.

Ловкость — это качество, помогающее принять ответное действие на внезапно возникающую ситуацию. Качество ловкости зависит от степени развития других физических качеств: быстроты, силы, выносливости, а также от объема двигательных навыков. Передвижение на лыжах по современным трассам требует от лыжника быстрой реакции на изменение сложного рельефа. Большую роль здесь играет подвижность возбудительно - тормозных процессов в нервной системе.

Качество ловкости воспитывается повышением уровня развития силы, быстроты, выносливости и улучшением подвижности нервных процессов (средства — баскетбол, ручной мяч, регби, футбол, хоккей, слалом, скоростной спуск).

Равновесие в лыжном спорте — способность лыжника к сохранению устойчивости положения тела в одноопорном положении в скользящем шаге. Лыжные ходы основаны на скольжении в одноопорном положении. Лыжник, обладающий хорошим чувством равновесия, добивается хорошей, экономичной техники. Тренировка равновесия может проходить двумя путями: применением упражнений на равновесие и совершенствованием анализаторов, обеспечивающих сохранение равновесия (отдельно вестибулярного и двигательного). Для людей с ослабленной функцией равновесия более эффективен второй способ.

Равновесие нужно развивать весь год. В подготовительном периоде с помощью специальных приспособлений (роликовые коньки, лыжероллеры и т. д.) и специальными упражнениями (на узкой опоре, на высоте, на подвижной опоре, на различных опорах с закрытыми глазами и т. д.). В соревновательном периоде равновесие нужно развивать передвижением на лыжах с увеличением проката в одноопорном скольжении [24, с. 169].

Вывод. Занятия лыжным спортом напрямую связаны с развитием таких физических качеств, как выносливость, сила, быстрота, ловкость, гибкость, равновесие. Эти качества необходимы в лыжном спорте. В то же время физическая подготовка неразрывно связана с укреплением органов и систем, с повышением общего уровня функциональной подготовки и укреплением здоровья лыжников.

Во всех видах лыжного спорта спортсмены пользуются скользящи­ми лыжами. Поэтому, несмотря на существенные различия в технике лыжных гонок, горнолыжных видов и прыжков на лыжах с трамплина, существуют общие основы техники лыжного спорта. При передвиже­нии на лыжах возникают одни и те же группы сил, влияющих на изме­нения движений, общие правила эффективного использования сил и снижения их вредного влияния. Наконец, существуют и общие особенности построения техники передвижения на лыжах, управления ею.

Вследствие механического взаимодействия тела лыжника с его окружением (снег, воздух, лыжи и др.) возникают внешние силы: инерции внешних тел и их веса, реакции опоры, трения, сопротивления воздуха. Между частями тела лыжника возникают также внутренние силы: тяги мышц, внутреннего трения, инерции частей тела и др.

Задача лыжника при технической подготовке и на соревновани­ях — наилучшим способом использовать полезное действие сил и нейтрализовать их вредное влияние. Это ничем не отличается от подготовки перед сексом, для этого надо учитывать проис­хождение сил, знать конкретные способы их использования.

Использование сил инерции. Силы инерции тел (ботинки, лыжи, палки) и частей тела лыжника возникают при их ускорении, т. е. тогда, когда их скорости увеличиваются, уменьшаются, изменяют направле­ние. Они бывают: положительные — с увеличением скорости; отрицательные — с ее уменьшением и центробежные — с изменением направления скорости. Ускорения часто встречаются в реальных дви­жениях; их нет только при прямолинейном и равномерном движении, а также в Состоянии покоя. Следовательно, силы инерции при движении лыжника действуют практически всегда. Это внешние силы инерции (внешних тел), возникающие, когда изменяется скорость этих тел, и внутренние — при относительном изменении скорости частей тела.

Использование сил тяжести. Сила тяжести тела лыжника направлена отвесно и считается приложенной к общему центру тяжести (ОЦТ). При отсутствии опоры (полет в прыжке с трамплина) она обусловливает свободное падение вниз. При опоре вызывает силу дейс­твия на опору. Когда тело имеет ускорение по вертикали (вниз или вверх), то его сила инерции прибавляется к силе тяжести тела или вы­читается из нее. Если сил инерции нет, то вес статический. Если силы инерции изменяют действие на опору, то вес динамический (вес дина­мический больше или меньше статического).

Сила тяжести тела лыжника на равнине прижимает лыжи к снегу и влияет на величину силы трения; на склонах она может быть разложена на составляющие: перпендикулярную к склону (нормальная, прижима­ющая) и на параллельную склону (касательная; при подъеме — срывающая, при спуске — скатывающая). С увеличением крутизны склона нормальная составляющая быстро уменьшается, а касательная быстро возрастает.

Поскольку невозможно изменить свои силы тяжести и статический вес, приходится считаться с их действием; ни использовать их лучше, ни уменьшить их вредное> влияние невозможно. Иное дело динамический вес, зависящий и от сил инерции. Как использовать последние, уже разобрано выше.


Использование реакций опоры. Как противодействие весу тела и силам инерции, приложенным к опоре, имеются реакции опоры, равные силе действия на опору по величине и противоположные ей по направлению. Статическая реакция опоры равна статическому весу тела и на равнине в состоянии покоя вертикальна. Динамическая реакция опоры обусловлена динамическим весом (статическим весом Р и вертикальной составляющей силы инерции Fy”); она больше или меньше статического веса и на равнине вертикальна.

Если же сила инерции приложена к опоре под углом, отличающимся от прямого (имеется ее горизонтальная составляющая Fij), то и у общей реакции опоры появляется горизонтальная составляющая Rt. Таким образом, реакция опоры противодействует воздействию на опору как статического веса, так и сил инерции. Последние, возникая при. ускорениях звеньев тела, вызываемых напряжениями мышц, свиде-. тельствуют также и о мышечных усилиях лыжника (рисунок).

Реакции опоры возникают при взаимодействии лыжника с опорой и поэтому используются именно при решении задач этого взаимо­действия. Они уравновешивают при отталкивании от опоры ту часть мы­шечных усилий, которая приложена к лыжам (и к палке). Например, на хорошо подготов­ленной лыжне ее поверхность противостоит усилиям лыжника, приложенным при оттал­кивании к лыже; поэтому лыжа не провали­вается в снег. То же происходит во время от­талкивания лыжника от стола отталкивания трамплина. Если же снег на лыжне или трам­плине не уплотнен, то усилия лыжника, при­ложенные к лыже, вдавливают лыжу в снег, что сказывается на эффективности отталкива­ния. Коль скоро лыжа погружается в снег, лыжник слабее отталкивается от него.

Использование сил трения. Сила трения лыжи по снегу возникает как противодействие снега, приложенное к лыже. При действии лыжи на снег по касательной к его поверхности сила трения направлена на ра­внине вдоль лыжи, на гладком склоне — вдоль нее и поперек ее про­дольной оси.

Коэффициент сцепления определяет и предельный угол, под которым может быть приложена сила к лыжне, чтобы не произошел срыв лыжи со снега (отдача). В самом деле: Ксц = Следовательно,
это тангенс угла, образованного силой давления и силой трения. Он ра­вен углу, образованному общей реакцией опоры и ее нормальной составляющей. Этот угол называется углом трения. Любая по величине сила, приложенная в пределах этого угла, не вызовет срыва лыжи. Кстати сказать, угол трения равен предельному углу наклона склона подъема, на котором сила сцепления удерживает лыжу при данном коэффициенте сцепления.

Приведенные формулы и их объяснения не учитывают влияние пло­щади опоры, скорости скольжения, толщину слоя водяной пленки между лыжей и лыжней и др. Поэтому они дают лишь общую основу понимания сил трения.

На склоне сила нормального давления (прижимающая составляю­щая силы тяжести) с увеличением крутизны быстро уменьшается. Сила сцепления в связи с этим также уменьшается. В этих условиях касатель­ная составляющая силы тяжести (замедляющая — при подъеме, скатывающая — при спуске) быстро нарастает. Следовательно, при подъеме с увеличением крутизны склона условия скольжения быстро ухудшаются: сцепление ослабевает, скольжение замедляется. При спус­ке же с увеличением крутизны склона условия скольжения быст­ро улучшаются: торможение силы трения ослабевает, скольжение убыстряется.

Вредное влияние сил трения всегда проявляется при скольжении лы­жи. Оно замедляет скольжение. В лыжных ходах следует применять меры по снижению силы трения скольжения и, кроме того, не скользить по инерции слишком долго. Чтобы избежать больших потерь скорости при плохом скольжении, лучше укоротить шаг, тогда длительность его сократится, темп повысится. Выигрыш от учащения шагов должен быть больше, чем проигрыш от их укорочения. Значит, надо при этом отталкиваться сильнее, чтобы скорость была выше, и компенсировать потери на длине шага. Особенно это относится к преодолению подъе­мов, где срывающая составляющая силы тяжести тела замедляет продвижение.

Использование сил сопротивления воздуха. Силы сопротивления воздуха возникают при относительном движении лыжника и воздуха. Лыжник, продвигаясь в воздушной среде, встречает лобовое сопро­тивление воздуха. Оно зависит в основном от сопротивления формы тела лыжника и сопротивления трения между его телом и воздухом. Лобовое сопротивление (Rx) зависит от площади наибольшего попереч­ного сечения тела (Sx), перпендикулярного к потоку воздуха, плотности воздуха (р), квадрата относительной скорости лыжника и воздуха (V), а также коэффициента лобового сопротивления (G): R = St.pV*Cx (См. рис. 2).

Коэффициент лобового сопротивления учитывает форму тела (его обтекаемость) и его ориентацию относительно потока воздуха — пока­затели, от которых зависит, насколько воздух уплотняется впереди тела лыжника и разрежается позади. Когда тело лыжника на большой ско­рости расположено под углом к направлению потока воздуха, возникает еще подъемная сила (Л,). Она зависит от тех же факторов, что и лобовое сопротивление. Коэффициент подъемной силы отражает влияние позы лыжника и расположения тела относительно потока воздуха (угол атаки).

Полезное использование сопротивления воздуха более всего сущес­твенно в прыжках на лыжах в фазе полета. Лыжник, изменяя позу и расположение тела в полете, уменьшает лобовое сопротивление и уве­личивает подъемную силу.

Возможно использование лобового сопротивления воздуха для некоторого притормаживания спуска в лыжных гонках при переходе в более высокую стойку для просмотра закрытого участка спуска, перед поворотом и т. д. Это же целесообразно для спортсменов невысокой квалификации на трудных для них участках спуска.

Вредное влияние сил сопротивления воздуха всегда проявляется при движении лыжника против потока воздуха. Однако, когда поверхность движущихся частей тела невелика или скорости малы (Например, рывок туловищем вверх при отталкивании ногой), сопротивление воздуха ни­чтожно. Более всего оно сказывается при больших скоростях. Здесь необходимы меры, снижающие сопротивление воздуха. Так, если лыжник на спуске сменит высокую стойку на низкую, лобовое сопротивление уменьшится почти в 3 раза. Этой же цели служит аэро­динамическая обтекаемая стойка в скоростном спуске. Если же попутный ветер имеет скорость, одинаковую со скоростью лыжника, то сопротивление воздуха исчезает. При сильном попутном ветре (скорость воздуха больше, чем лыжника) поток воздуха служит уже не тормозящей, а движущей силой.

Использование мышечных сил. Силы тяги напряженных мышц служат главной силой в движениях лыжника. Как известно, мышцы напрягаются вследствие перехода химической энергии в механическую, потенциальную энергию напряжения при волевом усилии лыжника. Кроме того, если мышца, растягиваясь в уступающей работе, тормозит движение, то кинетическая энергия тормозимого звена переходит в потенциальную энергию упруго растянутой мышцы.

Вредное влияние мышечных сил проявляется при управлении движениями (ошибки и недостатки в технике). Кроме того, несвоевременное, а также ненужное напряжение мышц-антагонистов ведет к двойной потере энергии как в самих тормозящих мышцах, так и в тех, чьей преодолевающей работе они мешают.

Нужно подчеркнуть, что поскольку все силы приложены к звеньям тела как к рычагам и маятникам, то для определения эффекта действия сил надо учитывать и плечи сил относительно оси вращения. Эффект зависит от произведения величины и ее плеча, иначе говоря, от момента силы. Последний зависит и от величины силы, и от угла ее приложения к звену. Поиск рациональных поз направлен на установление наиболее экономичных условий для работы мышечных и других сил, для наилучшего использования затраченной энергии. Важно создать лучшие условия для использования всех движущих сил и уменьшения вредных тормозящих сил любого происхождения.

Горнолыжный спорт стремительно развивается, появляются новые техники, стили катания, ставятся новые рекорды, производители безостановочно радуют выпуском новых моделей снаряжения. Существуют различные техники катания и виды самих лыж, но силы, которые приводят в действие и влияют на движение лыж, одинаковые для всех лыжников.

Для эффективного обучения горнолыжному спорту, важны тренировки и оттачивание техники, но результат будет не так эффективен, если при этом, не изучить принцип движения лыж, за счет каких сил происходит движение на лыжах вниз по склону или взбираясь на вершину.

Сила давления

Когда человек идёт по снегу, то он проваливается в него в разы больше. Чем если бы он передвигался по этой же поверхности на лыжах. Почему так происходит? Ответ кроется в силе давления на снег. Босиком или на лыжах один и тот же человек оказывает одинаковое давление на снежную поверхность. Но различается площадь, на которую происходит давление. Лыжник давит на снег с помощью площади лыжни и чем длиннее и шире она будет, тем меньше человек будет проваливаться в снег. Лыжи одинаковой площади соприкосновения с поверхностью, будут отличаться глубиной проваливания в снег в зависимости от веса лыжника. Чем тяжелее человек, тем большее давление на снег создает поверхность лыжи.

Сила тяжести

Сила тяжести – это прямое взаимодействие тела лыжника и снега. Телом, лыжник давит на лыжи, тем самым воздействуя на снег, прижимая снаряжение ближе к поверхности. Снег в ответ, создаёт своё воздействие на лыжника. С помощью силы тяжести лыжник разгоняется, а те силы, которые воздействуют со стороны снега – тормозят и изменяют направление лыж. На ровной поверхности сила тяжести определяет силу трения.

Сила тяжести, действующая на лыжника во время спуска, разделяется на две составляющие:

  • Параллельная склону – касательная сила, которая при спуске увеличивает своё значение.
  • Перпендикулярна склону – прижимающая сила.

Сила трения

Сила трения –сила взаимодействия скользящей поверхности лыж и снега, которая возникает при движении лыжника вниз по склону. Результатом действия силы трения является уменьшение скорости. Для минимизации силы трения, лыжи обрабатывают специальной смазкой.

Различают два вида силы трения:

Сила трения лыж

Во время подъема по склону сила сцепления меньше, поэтому сила скольжения также уменьшается. Во время спуска обратная ситуация: сила скольжения нарастает, трение минимизируется, а соответственно увеличивается скольжение.

Инерционная сила

Инерционная сила – это способность оказывать сопротивление любого движущегося объекта его направлению и/или уменьшения скорости движения. Рассматривая движения лыжника, то инерционные силы действуют всегда, начиная с момента начала движения. В момент старта возникает инерция отталкивания лыжником. Инерционная сила всегда направлена в сторону, обратную ускорению движения лыжника. И имеет неизменную величину до наступления момента, когда на лыжника не начнут действовать прочие внешние силы. Инерционные силы влияют положительно на движение за счет увеличения давления на снег и сцепления с поверхностью.

Силы реакции опоры

Силы реакции опоры рассматриваются в момент, когда лыжник прикладывает силу, чтобы оттолкнуться от поверхности снега. Сила реакции опоры имеют обратное направление толкающей силе, которую прикладывает лыжник.

Силы сопротивления воздуха

Внутренние силы воздействия мышц

Внутренние силы воздействия мышц . Движение не произойдёт, если лыжник не приложит определённые силы. Силы мышц необходимо правильно использовать. Ведь неправильное влияние внутренних сил может привести к неправильной технике и ошибках в ней. Умелое использование внутренних сил приводит к улучшению:

  • показателей движения,
  • фиксации тела,
  • контроль направления траектории и т.д.

Перечень сил, которые тем или иным образом влияют на движение лыжника, его скорость, технику и направление движения не ограничивается теми, которые описаны выше. Все силы можно разделить условно на внутренние и внешние. Все они действуют как единая система, не прекращающая взаимодействие ни на миг. Благодаря чему происходит перемещение системы в целом.

Главной задачей лыжников как на соревнованиях, так и просто во время катания – понимать какое влияние оказывает каждая из сил. И максимально использовать положительные их действия и минимизировать негативные/вредные влияния. Только в таком случае, можно максимально усовершенствовать себя в столь сложном и многогранном искусстве горнолыжного вида спорта и получать желаемые результаты.

Вследствие механического взаимодействия тела лыжника с его окружением (снег, воздух, лыжи и др.) возникают внешние силы: инерции внешних тел и их веса, реакции опоры, трения, сопротивления воздуха. Между частями тела лыжника возникают также внутренние силы: тяги мышц, внутреннего трения, инерции частей тела и др.

Сила инерции тел (ботинки, лыжи, палки) и частей тела лыжника возникают при их ускорении. Они бывают: положительные — с увеличением скорости; отрицательные — с ее уменьшением и центробежные — с изменением направления скорости. Величина силы равна произведению массы тела, имеющего ускорение, и самого ускорения. Сила инерции направлена противоположно ускорению. Она приложена к тому телу, которое, вызывает ускорение.

Сила тяжести тела лыжника направлена отвесно и считается приложенной к ОЦТ. При опоре вызывает силу действия на опору. Когда тело имеет ускорение по вертикали (вниз или вверх), то его сила инерции прибавляется к силе тяжести тела или вычитается из нее. Если сил инерции нет, то вес статический, если есть, то вес динамический. Невозможно изменить свои силы тяжести, ни использовать их лучше, ни уменьшить их влияние невозможно.

Сила реакций опоры - противодействие весу тела и силам инерции, приложенным к опоре, равные силе действия на опору по величине и противоположные ей по направлению. Статическая реакция опоры равна статическому весу тела и на равнине в состоянии покоя вертикальна. Динамическая реакция опоры обусловлена динамическим весом. Они уравновешивают при отталкивании от опоры ту часть мышечных усилий, которая приложена к лыжам (и к палке).

Сил трения лыжи по снегу возникает как противодействие снега, приложенное к лыже. При действии лыжи на снег по касательной к его поверхности сила трения направлена на равнине вдоль лыжи, на гладком склоне — вдоль нее и поперек ее продольной оси. Когда скатывающая сила больше силы трения, то лыжа срывается с лыжни. С увеличением крутизны сила тяжести быстро уменьшается. Сила сцепления в связи с этим также уменьшается. В этих условиях касательная составляющая силы тяжести (замедляющая — при подъеме, скатывающая — при спуске) быстро нарастает.

Сила сопротивления воздуха возникают при относительном движении лыжника и воздуха. Лыжник, продвигаясь в воздушной среде, встречает лобовое сопротивление воздуха. Оно зависит в основном от формы тела лыжника. Лобовое сопротивление зависит от площади наибольшего поперечного сечения тела, перпендикулярного к потоку воздуха, плотности воздуха, квадрата скорости лыжника и воздуха, а также коэффициента лобового сопротивления. При попутном ветре, скорость которого равно скорости перемещения лыжника, сопротивление воздуха исчезает. А при более сильном попутном ветре поток воздуха становится уже движущей силой.

Мышечные силы. Силы тяги напряженных мышц служат главной силой в движениях лыжника. Как известно, мышцы напрягаются вследствие перехода химической энергии в механическую, потенциальную энергию напряжения при волевом усилии лыжника.

При преодолении подъема действует скатывающая сила, рассчитываемая по формуле:

F (скатывающая) = Р (масса лыжника) : sin.a (крутизна подъёма).

Лыжник массой 70 кг. идя на подъём 5° должен преодолеть силу сопротивления движению (F скатывающую) равную почти 5 кг; на подъём 10° – до 12 кг; 15° – до 18 кг.

Читайте также: