Общие основы техники упражнений на гимнастических снарядах.
статья по физкультуре

Общие основы техники упражнений на гимнастических снарядах.

Характеристика статических и силовых упражнений.

Арсенал упражнений, исполняемых на гимнастических снарядах очень обширен. В современной гимнастике во всех восьми видах гимнастического многоборья насчитывается более 3000 упражнений, которые отличаются друг от друга по форме, технике исполнения, сложности и степени доступности. Однако не смотря на такое разнообразие, все гимнастические элементы в большей или меньшей степени сходны по структуре, так как в основе их исполнения лежат общие, объективно существующие биомеханические закономерности.

Упражнения на гимнастических снарядах принято делить на две основные группы:

1. Статические и силовые упражнения.
2. Маховые упражнения.

1. Статические и силовые упражнения относительно немногочисленны. Однако в спортивной гимнастике они играют существенную роль, т. к. имеют не только самостоятельное значение, но и органически входят в состав большинства маховых упражнений. Упражнения данной группы связаны с преимущественной работой мышц плечевого пояса и рук. Соответственно трудности элемента степень напряжения этих мышц бывает различной.

Статические упражнения представляют собой определенные позы, принимаемые гимнастами при исполнении упражнений на снаряде. Среди них принято различать висы и упоры. Во время исполнения висов тела гимнаста чаще всего находится в состоянии устойчивого равновесия. С физической точки зрения, такое равновесие характеризуется расположением общего центра тяжести тела под опорой. Благодаря этому при любом отклонении от устойчивого положения тело возвращается в него под действием силы тяжести. Большинство упоров исполняется в состоянии неустойчивого равновесия. В данном случае ОЦТ обычно располагается над опорной и чем выше его положение и ограниченней площадь опоры, тем менее устойчиво удерживаемая поза. Так при исполнении упора на брусьях ОЦТлишь слегка приподнят над жердями и поэтому такое равновесие удержать не трудно, сложнее удержать равновесие в стойке на плечах, где ОЦТ поднят на значительную высоту. А при исполнении стойки на руках, ОЦТ максимально приподнят, чем еще в большей мере затрудняется сохранение заданного положения. Такая зависимость объясняется тем, что сохраняя неустойчивое равновесие, необходимо удерживать проекцию ОЦТв пределах площади опоры. Чтобы удержать равновесие в неустойчивых положениях, гимнаст вынужден прилагать специальные усилия, направленные на преднамеренное изменение положения проекции ОЦТв зависимости от ее случайных колебаний относительно опоры. Степень напряжения отдельных мышечных групп и общая величина оптимального тонуса всей мышечной системы соответствует трудности удерживаемого статического положения. Трудность статических поз в значительной мере зависит от особенностей самого упражнения. Самыми легкими являются положения со смешанной опорой — висы и упоры с дополнительной опорой ногами, тазом и т. д. Усилия, прилагаемые в данном случае для удержания позы, — минимальные. Не сложен и обычный вис, т. к. здесь важно позаботиться лишь о сохранении захвата кистями.

Гораздо, больших усилий требует исполнение статических упражнений, в которых заданное положение удерживается преимущественно за счет работы мышц. Так вис на согнутых руках труднее простого виса, а обычный упор на кольцах неизмеримо легче упора руки в стороны (креста). Удержание рук в согнутом или отведенном положении требует активного сопротивления действию силы тяжести, которая стремится изменить заданную позу. При этом работа мышц тем труднее, чем, больше плечо силы тяжести.

Так, из висов на кольцах самые трудные висы — горизонтальные, т. к. в этом случае ОЦТ дальше всего располагается по горизонтали от опоры, а это увеличивает рычаг, с помощью которого сила тяжести стремится опустить тело вниз. Гимнасту требуется приложить значительные усилия, чтобы удержать некоторое время заданную позу.

Наконец трудность статических элементов зависит и от того какие группы мышц участвуют в исполнении упражнения. Так горизонтальный упор на брусьях хотя и труден, но под силу многим квалифицированным гимнастам. В то же время практически никто не исполняет горизонтальный упор сзади, т. к. группа мышц, удерживающих руки отведенными назад слишком слаба для такого упражнения. Таким образом, трудность статических упражнений зависит от ряда причин, основными из которых являются: условия опоры о снаряд, степень устойчивости сохраняемого равновесия, характер относительного положения звеньев тела, сила мышечных групп, обеспечивающих исполнение элемента.

Силовые перемещения — упражнения, как правило связанные с медленным переходом из одного статического положения в другое. Ввиду того, что при их исполнении движение тела по инерции выражено слабо, гимнаст вынужден прилагать значительные мышечные усилия. Все силовые движения принято делить на две подгруппы: перемещения кверху и перемещения книзу. Первые из них труднее, потому что перемещаясь вверх гимнаст должен преодолевать силу тяжести своего тела. Гораздо легче перемещения книзу, при выполнении которых гимнаст движется под действием силы тяжести, и лишь сдерживает скорость падения тела. Силовые перемещения могут быть не только поступательными, как например: подъем силой на кольцах, но и сочетаться с одновременным вращением тела вперед или назад. В целом такие движения бывают более трудными (подъем переворотом на кольцах труднее подъема силой). Трудность силовых перемещений зависит и от высоты на которую необходимо поднять ОЦТ (силой стойку на плечах сделать легче, чем стойку на руках). Степень трудности силовых перемещений зависит также от условия опоры (брусья, кольца), от относительного положения звеньев тела. Опускание вперед согнувшись на кольцах легче, чем опускание прогнувшись, потому что во втором случае плечо силы тяжести больше. Трудность силовых перемещений зависит также от того, какие группы мышц участвуют в выполнении данного элемента (стойка силой прямыми руками, труднее стойки силой согнутыми руками), т. к. в первом случае в работе участвуют в основноммышцы плечевого пояса, а во втором еще подключаются и мышцы рук. Для систематизации силовых и статических упражнений используется классификация, в которой упражнения сгруппированы преимущественно по признаку сходства мышечной работы.

Общие физические закономерности и механизмы маховых движений.

Маховые упражнения на снарядах занимают ведущее место в спортивной гимнастике. Это объясняется широким диапазоном их сложности, трудности и бесконечным разнообразием форм. Стуктура маховых движений на гимнастических снарядах зависит от ряда причин. Наиболее общие черты маховых упражнений определяются конструктивными особенностями гимнастических снарядов. Их устройство в значительной мере предопределяет вид маховых движений, так как всегда обуславливает известное ограничение подвижности тела гимнаста.

При исполнении гимнастических упражнений встречаются три типа движения физических тел: переместительное, вращательное и сложное. Например, гимнаст, разбегающийся перед прыжком, совершает в целом переместительное движение. Большой оборот на перекладине - это прежде всего вращение тела гимнаста. А полеты при исполнении различных сальто, перелетов и других аналогичных упражнений относятся к сложным пространственным движениям, т. к. в них перемещение тела сочетается с одновременным вращением вокруг определенной оси. Для гимнастических упражнений особенно характерно вращение. С точки зрения механики тело гимнаста может вращаться вокруг трех взаимно-перпендикулярных осей в соответствующих плоскостях движения. Большинство упражнений на перекладине, брусьях, кольцах и брусьях разной высоты выполняется с вращением вокруг фронтальной оси. При этом тело перемещается в переднезадней (сагиттальной) плоскости. С вращением вокруг переднезадней оси связаны преимущественно упражнения на коне - махи, совершаемые во фронтальной плоскости. Вокруг продольной (вертикальной) оси исполняются различные повороты. При этом вращение происходит в горизонтальной плоскости. Однако в гимнастике существуют упражнения, при которых тело перемещается в промежуточных плоскостях. К ним относятся упражнения, связанные с поворотами и перелетами, а также круговые махи ногами на коне с ручками, при которых тело, двигаясь по кривой, перемещается во всех плоскостях и практически имеет не ось вращения, а центр вращения, размещающийся в области плечевого пояса.

Ось вращения может быть постоянной, закрепленной или перемещающейся, свободной. Размахивания обороты на перекладине исполняются с вращением вокруг закрепленной оси, проходящей через точки хвата. А упражнения типа сальто характеризуются вращательным движением вокруг свободной оси, которая проходит через ОЦТ и перемещается вместе с ним.

Характер движений, исполняемых гимнастом, зависит от действия на него совокупности сил, которые можно подразделить на силы внешние и внутренние. Внешними относительно тела человека являются такие силы, как сила тяжести сила трения, силы реакции опоры и др.

Сила тяжести — один из наиболее существенных факторов исполнения гимнастических упражнений. Благодаря ней тело гимнаста ускоренно перемещается в пространстве, или, наоборот теряет свое движение. Чем дальше ОЦТ тела расположен по горизонтали от оси вращения тем существеннее сила тяжести влияет или замедляет его. Поэтому для получения полноценного меха необходимо в первой его половине как можно дальше удалить ОЦТ от оси вращения. Сила тяжести влияет не только на вращательное движение тела гимнаста. В зависимости от его расположения по отношению к опоре она прижимает тело к снаряду или, напротив оттягивает его от точек хвата. Максимальная величина оттягивающего или сжимающего воздействия силы тяжести равна весу тела гимнаста. Известно, однако, что при быстрых маховых движениях, гимнаст испытывает сильные перегрузки, которые стремятся сорвать его с опоры. Это явление объясняется действием центробежной силы, которая возникает только при вращении и в первую очередь зависит от его скорости. Центробежная сила всегда направлена по радиусу, наружу от оси вращения. Таким образом, на тело гимнаста действуют две силы, направленные по радиусу: сила тяжести сжимает или оттягивает его от опоры, а центробежная сила только оттягивает тело от оси вращения. Окончательный эффект от воздействия данных сил на тело гимнаста зависит от их одновременного суммарного действия. При исполнении большого оборота на перекладине объединение этих двух сил приводит к тому, что лишь в положениях близких к стойке на руках гимнаста несколько прижимает к опоре за счет силы тяжести, и он должен фиксировать выпрямленное положение тела. Во всех остальных фазах движения гимнаста оттягивает от опоры, т. к. возросшая (благодаря увеличению скорости) центробежная сила здесь доминирует.

Особенно сильно спортсмена оттягивает при прохождении нижней вертикали. В этот момент сумма силы тяжести и центробежной силы становится наибольшей и достигает 300-320 кг. Особый интерес представляют моменты движения, когда сжимающее и оттягивающее воздействия уравновешиваются по величине и спортсмен вообще не нажимает на опору. В эти моменты «невесомости» гимнаст может легко выпрямиться, выполнять различные перехваты, повороты и другие усложняющие действия. Важное значение для исполнения гимнастических упражнений имеет силу реакций опоры. По своей природе это сила противодействия. Наиболее показательна роль реакции опоры при выполнении действий типа отталкивания. В этих случаях реакция опоры становится той внешней силой, которая позволяет спортсмену реализовать его мышечные усилия и привести тело в целом в движение. Очень важно, как направлена сила реакции опоры по отношению к ОЦТ тела. Если она проходит через ОЦТ — движение будет только переместительное, например, прыжок вверх. Если вектор опорной реакции проходит в стороне от ОЦТ, то движение будет вращательным и оно будет тем больше, чем дальше проходит вектор опорной реакции от ОЦТтела.

Внутренние силы всегда возникают в самом теле человека и обуславливаются взаимодействием его отдельных частей. К ним относятся сила тяги мышц, сила пассивного сопротивления тканей тела, внутренние реактивные силы. Внутренние силы, и в первую очередь единственно активная из них - сила тяги мышц, могут обеспечить перемещение звеньев тела относительно друг друга, однако не в состоянии сообщить движение телу в целом без вмешательства внешних сил. Взаимодействие внешних и внутренних сил, действующих на тело гимнаста, определяет не только характер, но и сам факт исполнения гимнастических упражнений. Характерной особенностью маховых упражнений на гимнастических снарядах является использование в них движения тела по инерции. При этом, как правило, тело перемещается с ускорением. Так, тело гимнаста, исполняющего мах на перекладине, вначале перемещается вниз, увеличивая скорость движения (положительное ускорение), а затем во второй половине маха — поднимается, двигаясь замедленно (отрицательное ускорение). Ускорение, получаемое телом в ходе движения зависит как от величины сил, действующих на тело, так и от его массы. Масса — это мера инерции тела при его линейном перемещении. Мера инерции при вращательных движениях называется моментом инерции, Масса, как правило, сохраняет постоянное значение. Момент инерции может легко изменяться, т. к. его величина зависит от расстояния между центром тяжести и осью вращения. Численно он равен J = m .r2. Примером изменения момента инерции от величины «г» может служить сгибание и выпрямление тела гимнаста при выполнении маха. Сгибание (а следовательно и уменьшение «r») ведет к уменьшению «J» и наоборот выпрямление тела ведет к увеличению «J».

Между моментом инерции тела и угловой скоростью существует тесная связь. Подтверждением этого может служить резкое изменение скорости вращательного движения, которого можно добиться в исполнении сальто за счет группировки, чем плотнее группировка, тем больше скорость вращения, и наоборот, раскрываясь перед приземлением, гимнаст замедляет вращение. С физической точки зрения это означает, что произведение, полученное от умножения угловой скорости (w) на момент инерции (J) величина постоянная M=w .J— const,,где М — Момент количества движения. «Для изолированной системы, на которую не действуют внешние силы, момент количества движения все время остается постоянным, хотя моменты количества движений отдельных частей системы могут изменяться». Данная физическая закономерность называется законом сохранения момента количества движения широко используется в практике спортивной гимнастики. Например, при группировке или сгибании преднамеренно уменьшается момент инерции тела, что при неизменном моменте количества движения приводит, по закону его сохранения, к увеличению его скорости. Часто это требуется при исполнении сальто. Момент количества движения тела гимнаста — это сумма моментов количества движения его звеньев. Моменты количества движения отдельных звеньев могут меняться, что при неизменном моменте количества движения всей системы тела гимнаста приводит к уменьшению или увеличению момента количества движения смежного звена. Это следствие закона сохранения момента количества движения также часто находит свое выражение в практике спортивной гимнастики. При исполнении большинства упражнений гимнаст в определенные моменты изменяет характер усилий и перераспределяет скорости перемещения звеньев относительно друг друга и снаряда. Этим и достигается необходимый характер движения. Тело гимнаста, перемещается в пространстве обладает, определенным количеством механического движения. Его мерой в механике является кинетическая энергия — энергия движения. В первой половине большого оборота при движении вниз кинетическая энергия нарастает и в нижней вертикальной точке достигает максимальных величин. Во второй половине оборота при движении вверх кинетическая энергия падает.

Она расходуется на движение против силы тяжести, на преодоление трения и сопротивление воздуха. Поэтому если гимнаст не прибегает к определенным действиям, компенсирующим вынужденные потери энергии, он не сможет выполнить полный оборот на перекладине. Такие активные действия, предназначенные для получения вращательного движения нужного характера и обеспечивающие движение тела в целом против силы тяжести составляют основной механизм исполнения упражнения.

Одним из наиболее распространенных механизмов исполнения маховых упражнений является изменение момента инерции тела, за счет чего гимнаст в известных пределах увеличивает или уменьшает скорость его вращения. Так при выполнении большого маха гимнаст действует следующим образом: в первой половине маха, при перемещении вниз максимально выпрямляет тело, добиваясь предельного увеличения его момента инерции относительно главной оси вращения. Такое положение тела выгодно сохранить до пересечения телом нижней вертикали, тогда момент количества движения, приобретаемый телом под действием силы тяжести, оказывается наибольшим. Если вслед за этим гимнаст начинает сгибаться, то его момент инерции уменьшается, а угловая скорость движения тела увеличится. Выпрямив тело в верхней точке гимнаст вновь может увеличить момент инерции. Такие действия позволяют не только сохранить, но и увеличить амплитуду маха, чем широко пользуются гимнасты. Увеличение угловой скорости за счет уменьшения момента инерции тела возможна лишь в тех случаях, когда в упражнении используется предварительно приобретенный мах. Однако среди гимнастических элементов есть и такие, для исполнения которых необходимо получить вращательное или переместительное движение из статического положения, например: движения разгибом. В этих случаях гимнасты используют иной механизм движения. Характерным примером могут служить действия гимнаста исполняющего подъем разгибом на брусьях из упора на руках, сгнувшись. В первой части упражнения гимнаст ускоренно направляет ноги вперед-вверх, и тем самым сообщает им, а следовательно, и телу в целом определенный момент количества движения. Во второй части подъема он напрягает мышцы брюшного пресса и стремится согнуться. Это приводит к уменьшению скорости движения ног и как следствие их момента количества движения. Однако момент вращения (по закону его сохранения) не может пропасть бесследно, и поэтому вращение, потерянное ногами, передается на смежные звенья — туловище, руки, которые после торможения .ног начинают ускоренно двигаться в том же направлении, в котором первоначально разгонялись ноги. Таким образом, скорость перераспределилась между звеньями тела, что позволило гимнасту подняться в упор и выполнить упражнение в целом,

Структура маховых гимнастических упражнений.

Почти все гимнастические элементы являются сложной целью взаимосвязанных и взаимообусловленных действий. Выпадение какого-либо звена цепи влияет на качество исполнения элемента в целом.

Тело спортсмена, выполняющего упражнение на снаряде, в биомеханике рассматривается как система звеньев, обладающая относительно друг друга определенной подвижностью. Так как дистальные звенья этой системы чаще всего бывают не закреплены (обычный вис), то о теле гимнаста принято говорить как об открытой кинематической цепи. Звенья цепи — звенья тела человека — при исполнении упражнений на снарядах никогда не перемещаются изолированно. Механическая связь, имеющаяся между ними, заставляет их взаимодействовать друг с другом. Движение возникшее на одном участке цепи передается благодаря действию реактивных сил на другие участки. При этом смежные звенья в один и тот же момент подвергаются действию противоположно-направленных внутренних сил. Так, если ноги гимнаста получают ускоренное вращение по часовой стрелке, то одновременно туловище под действием реактивных сил стремится поворачиваться в противоположном направлении. При махе, исполняемом всем телом, такие относительные перемещения звеньев приводят обычно к ускорению одних и торможению других.

Различные действия, исполняемые гимнастом по ходу упражнения, играют разную роль в движении. В зависимости от этого р. структуре гимнастических элементом принято различать подготовительные, основные и завершающие действия.

Задача подготовительных действий заключается в том, чтобы подготовить последующую, более важную часть упражнения. Подготовительные действия состоят из одной или нескольких фаз и преследуют основную цель — в определенный момент движения привести звенья тела в такое положение относительно друг друга и снаряда и сообщить им такую скорость, чтобы основные действия были выполнены в наилучших условиях. Практически, смысл выполнения подготовительных действий сводится к тому, чтобы при оптимальной скорости вращения подготовить мышцы к эффективному выполнению основных действий. Известно, что наиболее эффективно сокращаются мышцы в условиях предварительного оптимального натяжения. Так в движениях разгибом фаза подготовительных действий включает в себя сгибание в тазобедренных суставах, при этом мышцы задней поверхности тела натягиваются. При выполнении большого маха гимнаст перемещаясь к нижней вертикали сначала слегка сгибается в тазобедренных суставах, а затем перераспределяя скорость движения звеньев тела перед выполнением основных действий прогибается, тем самым растягивая мышцы передней поверхности тела. Таким образом от подготовительных действий зависит качество выполнения упражнения в целом.

Основные действия следуют непосредственно за подготовительными и представляют собой решающее звено в цепи движений, составляющих упражнение. Они обычно связаны с максимальным приложением мышечных усилий, перемещением звеньев тела с наибольшей скоростью и наиболее значительными ускорениями. От основных действий зависит возможность выполнения элемента в целом, в связи с чем их принято называть технической основой упражнений. Основные действия как правило состоят из нескольких фаз. Основные действия элементов, в которых вращательное движение выполняется в одном, неизменном направлении делят на 2 фазы. 1-я фаза характеризуется ускоренным хлестообразным движением ног за счет сокращения мышц живота и усилий прилагаемых гимнастом при взаимодействии с опорой. Во второй фазе кинетическая энергия накопленная ногами, перераспределяется между другими звеньями. При этом звено, перемещается в 1 фазе наиболее активно, отдает часть своей энергии смежным звеньям —туловищу, рукам. Осуществляется это за счет изменения характера усилий, прилагаемых к звеньям. Завершающие действия — последняя фаза гимнастического упражнения. В зависимости от места элемента в комбинации они могут быть как вполне самостоятельными (в соскоках), так и непосредственно предшествовать подготовительным действиям следующего движения, но могут придавать упражнения признаки, благодаря которым возникают варианты сходных по структуре движений.