НАУКА ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРЫЖКА — Часть 1 — Train Hard, Train Smart

Сегодня мы поговорим с вами о вертикальном прыжке. Однако, к сожалению многих, я не буду писать сейчас про упражнения, тренировки, и даже технику прыжков.

Я попытаюсь начать с самого начала, а именно – то, почему мы прыгаем высоко (или не очень).

Это основы, фундамент, потому что в дальнейшем, вы легко сможете понять, что РЕАЛЬНО помогает вам улучшить вертикальный прыжок, а что нет.

От чего зависит высота вертикального прыжка с точки зрения физики?

ПОНЯТИЕ «ВЫСОТА ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРЫЖКА»

С точки зрения физики, высота вертикального прыжка – это разница в высоте Центра Масс Тела (ЦМТ) между положением покоя (стоя на пятках на обеих ногах), и положением ЦМТ в максимальном возвышении в воздухе (на пике прыжка).

Сам ЦМТ представляет собой точку, в которой суммарный момент сил тяжести всех составных частей тела равен нулю. Проще говоря, если мы захотим представить свое тело как материальную точку, эта точка и будет ЦМТ.

У мужчин в положении стоя, руки по швам, на двух ногах на всей ступне, ЦМТ находится на высоте примерно 57% роста тела от земли (у женщин – 55%).

ЦМТ также меняется при вертикальном прыжке: когда вы встаете на носки и поднимаете руки вверх, ЦМТ также уходит вверх, даже пока вы еще стоите на земле.

Амплитуда ЦМТ при отталкивании

По этой причине (и другим тоже), замеры высоты по перемещению ЦМТ, по касанию и по времени полета будут различными, поэтому на 100% сказать, что вертикальный прыжок атлета А составляет х см, увы, невозможно!

КАКОЙ ПАРАМЕТР ВЛИЯЕТ НА ВЫСОТУ ПОДЪЕМА?

С точки зрения кинематики движения материальной точки в поле силы тяжести, вертикальная составляющая скорости является определяющей величиной:

Для вертикального прыжка, это пиковая скорость перед отрывом.

Соответственно, чтобы увеличить высоту вертикального прыжка, нам нужно увеличить величину вертикальной скорости отрыва.

КАК УВЕЛИЧИТЬ СКОРОСТЬ ОТРЫВА?

Хороший вопрос. Парадоксально, но вам не нужно выполнять какие-то «очень быстрые» движения, ведь скорость есть следствие мышечного сокращения.

Точнее, во время отталкивания (рассмотрим для простоты вариант прыжка без опускания, лишь позитивную фазу) вы проявляете некую силу F, и это длиться определенный момент t.

Произведение F*t есть импульс силы (Н*с, или же, кг*м/с)

К концу отталкивания, ваше тело массой m приобретает скорость отрыва v.

Произведение m*v есть импульс тела (кг*м/с)

Как вы могли уже догадаться, эти величины равны:

Соответственно, скорость отрыва зависит напрямую от силы отталкивания и его продолжительности, и обратно зависит от массы вашего тела

Скорости отрыва для различной высота отрыва. Из-за квадратичной зависимости, с каждыми новыми 5 см отрыва вам необходимо все меньше прибавки в скорости (0,17 м/с для 40-45 см и 0,1 м/с для 120-125 см, например)


Разная высота отрыва при росте скорости отрыва. Снова, каждые 0,2 м/с прибавки к скорости отрыва означают прибавку в 2 см (с 1,2 до 1,4 м/с) вначале, и вплоть до 10 см (с 4,8 до 5,0 м/с)

ВРЕМЯ ОТТАЛКИВАНИЯ И АМПЛИТУДА ОТТАЛКИВАНИЯ

В формуле, чем больше время отталкивания, тем больший импульс силы получит наше тело, будет выше скорость отрыва, и прыжок будет выше.

Однако, даже интуитивно, мы понимаем, что это не так: медленное отталкивание не приведет к высокому прыжку, даже если будет приложено очень много сил.

Все дело в том, что мы разгоняем сами себя, т.е. источник силы и тело, которое надо разогнать – это мы в одном лице.

С точки зрения физики, у нас есть амплитуда прыжка d – путь ЦМТ от нижней точки подседа и до самого отрыва от земли.

Отношение d/t это средняя скорость отталкивания.

Поскольку мы приняли, что  в нижней точке скорость равна нулю (и так есть на самом деле), то мы можем принять, что пиковая скорость будет в 2 раза больше, чем средняя:

Таким образом, мы видим, что время отталкивания есть как в числителе (прямая связь), так и в знаменателе (обратная связь).

На практике, с ростом высоты прыжка происходит уменьшение времени отталкивания.

Соответственно, для высокой скорости отрыва/высоты прыжка нам нужно проявить как можно больше сил за как можно меньший период времени относительно собственной массы.

ВЛИЯНИЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Несмотря на то, что в уравнении выше есть показатель m (масса), это все еще не характеризует силу тяжести, которая равна m*g (вес).

В вертикальном прыжке, сила тяжести направлено строго противоположно от наших усилий, поэтому мы можем просто отнять от нашей проявляемой силы силу тяжести:

Теперь понятно, что важна не только абсолютная сила (пусть и по отношению к массе), но ее возвышение над силой тяжести.

Рассмотрим на примере, как изменение параметров влияет на высоту вертикального прыжка.

Допустим, у нас есть атлет, который весит 80 кг, и проявляет при вертикальном прыжке 2000 Н силы за 0,2 секунды.

Его вертикальный прыжок будет составлять 47 см

Представим, что атлет стал сильнее на 5%, при тех же прочих данных:

Новый прыжок – 55 см. Это на 17% больше, чем вначале

Теперь предположим, что атлет похудел на 5%, до 76 кг, оставив при этом такую же начальную силу и время ее проявления:

Вертикальный прыжок вырастет до 55,5 см. Это на 17% выше, чем было вначале.

Мы видим, что и рост силы, и уменьшение массы примерно в равной степени увеличивают вертикальный прыжок.

Если увеличить силу на 5%, и уменьшить массу тела на 5% одновременно, то:

Это даст 65 см вертикального прыжка, или 38% прибавки. Что более чем в 2 раза больше, чем аналогичные изменения силы и массы поодиночке.

МОЩНОСТЬ

Мощность – это работа в единицу времени, или же сила, умноженная на скорость:

Мощность учитывает прямую связь между силой и амплитудой отталкивания, и обратную от времени отталкивания. Однако она не учитывает вес и массу тела

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ

Если теперь учесть вес и массу атлета, мы получим:

Эта величина (относительная мощность, Вт/кг) может выступать как количественный показатель высоты прыжка, т.к. учитывает сразу все факторы: силу сверх силы тяжести, амплитуду, массу тела и время отталкивания.

В следующих частях мы рассмотрим отдельные параметры вертикального прыжка — перемещение ЦМТ, скорость, проявляемую силу и мощность прыжка.

Также, будет показана методика расчета вертикального прыжка, которая позволит каждому произвести индивидуальный подсчет параметров.

Комментарии:

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить