РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРЫЖКА — 1 ПМ в приседаниях — Train Hard, Train Smart

Всем привет, в прошлых частях (первой и второй соответственно) я приводил пример расчета параметров прыжка при постоянной массе и амплитуде, а также расчеты при изменении этих величин.

Однако все эти расчеты были обратными – мы принимали, что атлет выпрыгнул на х см, имея заданную амплитуду и массу, и рассчитывали из этого параметры уже выполненного прыжка.

Но что насчет прямого расчета? Зная силовые возможности атлета, насколько высоко он может выпрыгнуть?

В качестве двух показателей (силы и прыжка), мы возьмем:

1) Максимальный вес, который атлет может взять в одном повторении (одноповторный максимум, 1 ПМ), в приседаниях на тумбу

2) Концентрический прыжок вверх из положения сидя, выполненный с такой же тумбы, в амплитуде 45 см. Амплитуда приседаний будет меньше из-за отсутствия выхода на носки.
Данный прыжок исключает инерцию разбега, рефлекс растяжения-сокращения, инерцию маха руками, технические аспекты. Благодаря этим факторам вы можете выпрыгнуть выше в других вариациях, но они уже не будут прямо связаны с силовыми возможностями.

ВВОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1) 1 ПМ в приседаниях на тумбу (актуальный): 225 кг (​\( { m }_{ 1ПМ } \)​)
2) Масса тела (актуальная): 90 кг (​\( { m }_{ ТЕЛА } \)​)
3) Амплитуда концентрического прыжка: 45 см (d)

РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ:

1) Коэффициент относительной силы
Просто – количество весов тела атлета, которое составляет 1 ПМ в приседе

\[ ∆=\frac { { m }_{ 1ПМ } }{ { m }_{ ТЕЛА } } \]

В данном случае, этот коэффициент равен 2,5

2) Внешняя сила
Это выражение килограмм в приседе 1 ПМ в силу (Ньютоны):

\[ { F }_{ ВНЕШ }={ m }_{ 1ПМ }*9,81 \]

При заданных начальных данных, выходит 2207,25 Н

3) Изометрическая сила
Несмотря на то, что мы определили внешнюю силу, нам, для дальнейших расчетов, нужно определить максимальную изометрическую силу в данном суставном угле (нижняя точка прыжка/приседа).

Согласно данным из исследования «Where does the One-Repetition Maximum Exist on the Force-Velocity Relationship in Squat?», изометрическая сила составляет примерно 110% от 1 ПМ, с учетом массы тела:

\[ { F }_{ ИЗОМАКС }=({ F }_{ ВНЕШ }+{ m }_{ ТЕЛА }*9,81)*1,1\]

В нашем случае, это 3399,17 Н

4) Процент веса тела от максимальной изометрической силы
Далее, нам нужно узнать, какой процент от максимальной изометрической силы составляет вес нашего тела. Это нужно для того, чтобы понять, насколько тяжелым является вес нашего тела при прыжке, по сравнению с силовыми показателями атлета:

\[ ПРОЦЕНТВЕСА=\frac { { m }_{ ТЕЛА }*9,81 }{ { F }_{ ИЗОМАКС } } \]

Для данных параметров, это 26%

5) Процент реализации силы за 200 мс
Итак, мы дошли до самого интересного. Известно, что сила нарастает постепенно, и ограничение во времени проявления силы оказывает отрицательный эффект на величину этой силы. В то же время, именно количество силы за лимит времени определяет успешность движения, т.к. даже если атлет обладает внушительными силовыми показателями в абсолюте, главное – это количество силы за заданный лимит времени.

несмотря на то, что Атлет Б сильнее абсолютно атлета А, за лимит времени Т1 последний проявляет больше сил, поэтому он будет успешнее в данном движении

Мы знаем, что время концентрической фазы отталкивания в прыжке длиться около 200 мс. Мы также знаем, что при максимальном изометрическом сокращении за 200 мс возможно достичь до 80% от максимума изометрической силы.
Однако, это в случае максимального изометрического сокращения. При выполнении динамических движений с различным процентом нагрузки от ​\( { F }_{ ИЗОМАКС } \)​, сила, достигаемая за первые 200 мс, уменьшается, поскольку скорость движения растет, и оно заканчивается раньше, чем сила успевает развиться (начинается падение силы из-за снятия с опоры). Свою лепту вносит и соотношение сила-скорость (с ростом скорости единичного сокращения проявляемая сила падает).

из-за роста скорости движения, сила за 200 мс становиться все меньше при уменьшении внешней нагрузки

Именно поэтому мы выяснили ПРОЦЕНТВЕСА: зная, что вес тела составляет 26% от ​\( { F }_{ ИЗОМАКС } \)​, по графику определяем, что:

\[ { F }_{ 200мс }\cong 0,5*{ F }_{ ИЗОМАКС } \]

Важно уточнить, что:

1) Скорость нарастания силы может развиваться достаточно независимо от максимальной силы, увеличивая ​\( { F }_{ 200мс } \)​, очень слабо влияя на ​\( { F }_{ ИЗОМАКС } \)​. Это зависит от типа тренировок

2) У различных атлетов крутизна кривой силы при различных нагрузках может быть разной изначально

3) В вертикальном прыжке, за 200 мс происходит полное отталкивание, где сила непостоянна: растет в первой половине, и падает до нуля во второй. Поэтому, данная сила – это скорее средняя сила, а не пиковая.

Все эти уточнения делают расчет лишь примерным. В зависимости от индивидуальных особенностей, тренировок и силовых способностей, сила за 200 мс может быть 40-60% от максимальной изометрической силы.

 

 

 

6) Ускорение
Зная количество силы, доступное за 200 мс, и массу атлета, по простой формуле второго закона Ньютона a=F/m мы можем определить ускорение, которое вызывает данная сила:

\[ a={ F }_{ 200мс }/m \]

В нашем случае, это 18,88 м/с²

7) Время отталкивания
Нам также нужно узнать время отталкивания. Мы знаем, что вертикальная скорость в нижней точке равна 0. Поэтому, ускорение – это пиковая скорость, деленная на время отталкивания. А также, пиковая скорость – это две амплитуды отталкивания, деленное на время отталкивания. Сравнивая обе формулы пиковой скорости, и выводя из них время отталкивания, получаем:

\[ t=\sqrt { \frac { 2*d }{ a } } \]

В примере – 0,218 с

8) Импульс
Импульс, как известно, это произведение средней силы на время, которое эта сила действовала (время отталкивания)

\[ I={ F }_{ 200мс }*t \]

Тут это 371,03 Н*с

9) Пиковая скорость
Зная импульс и массу тела, из соотношения импульс-момент можно определить пиковую скорость:

\[ { v }_{ пик }=I/m \]

4,12 м/с в данном примере

10) Вертикальный отрыв
Наконец, зная пиковую вертикальную скорость, из простой баллистической формулы мы находим вертикальный отрыв по физическому методу:

\[ H=\frac { { v }_{ пик }^{ 2 } }{ 19,62 } \]

Где 19,62 – это два ускорения свободного падения (9,81 м/с²)

По данным характеристикам, расчет показал вертикальный физический отрыв 86,6 см.

НАЧАЛЬНЫЕ ВЫВОДЫ

Концентрический вертикальный прыжок (без учета факторов инерции разбега, рефлекса растяжение-сокращение, инерции верха тела, техники) и при постоянной амплитуде зависит от:

1) Максимальной изометрической силы
2) Массы тела
3) Силы, доступной за 200 мс

Отношение 1 ПМ приседа к массе тела (коэффициент относительной силы) описывает силовые параметры, тогда как процент реализации силы за 200 мс – взрывные характеристики, а точнее, скорость нарастания силы (СНС) – то, как быстро сила нарастает в единичном сокращении.

СНС показывает темп роста силы

ВЛИЯНИЕ 1 ПМ НА ВЫСОТУ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРЫЖКА

Предположим, что атлет, имея массу тела в 90 кг, последовательно увеличивал свой присед со 180 кг (коэффициент относительной силы 2,00) до 270 кг (коэффициент относительной силы 3,00) с шагом 10 кг. Процент реализации силы за 200 мс оставим постоянным – 50%.

Комментарии:

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