Техническая структура перелета ковач через перекладину в вис и методика ее освоения

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

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

Вышеизложенное обусловливает актуальность настоящего исследования.

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

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

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

Биомеханические основы техники гимнастических упражнений изложены в работах [1–3, 5–7, 9–12, 15, 16]. Исследования техники исполнения гимнастических упражнений на перекладине в связи с разработкой методики обучения проведены в ряде работ [1, 2, 10, 12, 13, 15].

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

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

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

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

M = Pl, (1) где Р - вес гимнаста; l - плечо силы тяжести (расстояние от общего центра массы (ОЦМ) тела гимнаста до оси вращения по горизонтали).

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

Таблица 1

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

Период Опо рный Безопорный Опорный Стадия Аккумуляция Рабочая Реализация Амортизация Фаза Разгон Расхлест Бросок Отход Полет Подготовка к приходу Приход Подготовка к сл. элементу Характер действий в фазе Основные Завершаю-ще-подго-товит. Основные Завершаю-ще-подго-товит. Основные Завершаю-ще-подго-товит. Основные Завершаю-ще-подго-товит. У я § Й я с1 u К § я 4 § § У сЗ к Поза тела Тело выпрямлено в стойке на руках Тело согнуто в пл. и т/б суставах Тело сильно прогнуто Тело согнуто в пл. и т/б суставах Руки горизонт., в пл. суст. угол 120° в т/б 135°, в кол. 110° Угол в пл. суста-вах 135°, в т/б – 70–80°, в коленных – 115° Тело выпрямлено, руки вверх Тело прогнуто Ориентация тела Близка к вертикальной Близка к горизонтальной Близка к вертикальной Близка к горизонтальной 35° от верхн. вертикали Вертикально, в гр-ке, голова вверх 45° от горизонтали Зависит от след. элемента тела. После этого он уменьшается и в момент пересечения гимнастом нижней опорной вертикали становится равным нулю.

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

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

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

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

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

При приближении к нижней вертикали в фазе замаха гимнаст активно провисает в плечах и прогибается, отводя ноги назад и слегка расслабляя их в коленях. Мышцы передней (рабочей) поверхности тела при этом растягиваются до оптимально возбужденного состояния. Форма тела напоминает выгнутую линию (кадр 9).

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

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

Кадр 1, ГП 1

Кадр 2, ГП 2

Кадр 3

Кадр 4, ГП 3                           Кадр 5                             Кадр 6

Кадр 7

Кадр 8

Кадр 9, ГП 4

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

Кадр 10                            Кадр 11                          Кадр 12, ГП 5

Кадр 13, ГП 6

Кадр 14, ГП 7

Кадр 15

Кадр 16

Кадр 17

Кадр 18, ГП 8

Перелет Ковач в группировке в исполнении

3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры (продолжение рисунка)

Кадр 19, ГП 9

Кадр 20

Кадр 21

Кадр 22

Кадр 23

Кадр 24

Кадр 25, ГП 10                         Кадр 26                            Кадр 27

Перелет Ковач в группировке в исполнении

3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры (окончание рисунка)

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

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

Траектория поступательного движения ОЦМ тела гимнаста в свободном полете при выполнении перелета Ковач представляет собой кривую, называемую параболой. Параметры ее определяет механическое состояние тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой (координаты ОЦМ, скорость ОЦМ и угол вылета). Как известно уравнение параболы имеет вид у = x tg 6gx----,                         (2)

2V0 cosθ где y – текущая ордината ОЦМ тела гимнаста; x – текущая абсцисса ОЦМ тела гимнаста; θ – угол вылета; g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения; V0 – скорость ОЦМ тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой (отхода).

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

Одним из важных биомеханических показателей, характеризующих уровень технического мастерства спортсмена при выполнении рассматриваемых упражнений, является максимальная высота подъема ОЦМ в полете, которая при известных значениях V0 и θ определяется по известной фор- муле:

V ² sinθ

У max = У 0 + —:--- ,

2 g

(обозначения приведены выше).

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

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

y = 4 •

где t – полное время полета.

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

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

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

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

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

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

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

Как известно время перемещения ОЦМ вверх по вертикали t ₁ в свободном полете в этом случае равно времени его свободного падения t ₂ , т. е. t 1 = t ₂ = t /2 , где t – полное время полета.

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

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

К = J ю = const, (6) где K - главный кинетический момент тела гимнаста; J - главный центральный момент инерции тела гимнаста относительно его поперечной главной центральной оси; ω – угловая скорость вокруг этой оси; const – постоянно.

При постоянном значении кинетического момента гимнаст имеет возможность изменять скорость вращения своего тела. Механизм управления вращательным движением в полете становится понятным, если переписать уравнение (6) в виде ю = К/J, (7) где К - const; J - variable, а остальные обозначения приведены выше.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Исходная база обучения:

• •    правильная техника размахиваний в висе;

• •    подъем разгибом на перекладине;

• •    стойка на руках;

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

• •    соскок двойное сальто в группировке.

Подготовительные упражнения:

• •    проверка и коррекция техники выполнения исходной базы;

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

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

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

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

  Таблица 2

  Временные характеристики технической структуры перелета Ковач в группировке

  Фазы	Разгон	Замах	Бросок	Отход	Группирование в полете	Удержание группировки	Подготовка к приходу
  Время, с	0,12	0,24	0,12	Начало группировки за 0,08 с до отхода	0,16 (полное время группирования на опоре и в полете 0,24)	0,04	0,32

  
  

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

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

Закрепление и совершенствование техники:

• •    Ковач на стандарт в обычных условиях;

• •    Ковач в связках;

• •    Ковач в комбинации;

• •    Ковач в комбинации на соревнованиях.

Каждое упражнение выполняется до уровня безошибочного исполнения, после чего переходят к следующему.