ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПРЫЖОК: СИЛЫ (часть 2) — Train Hard, Train Smart

СИЛА И СКОРОСТЬ

В механике мышц, сила и скорость данного сокращения (точнее, момента внутри данного сокращения в бесконечно малый период времени) зависимы друг от друга. В случае динамических движений, по типу вертикального прыжка, эти зависимости сохраняются.

По вертикальной оси – выдаваемая сила. Чем выше линия, тем больше силы сможет выдать атлет в данных условиях.
Слева и справа от нее – отрицательные и положительные значения скорости соответственно.
Высокая отрицательная скорость означает, что происходит быстрое растяжение мышц, т.е., в контексте вертикального прыжка, быстрое опускание вниз.
Низкая отрицательная скорость (вблизи 0 слева) означает медленное растяжение мышц. В контексте вертикального прыжка, это наблюдается в фазе торможения, когда негативная скорость падает.
Нулевая скорость – статическое напряжение мышц без изменения их длины. В вертикальном прыжке – нижняя точка.
Низкая положительная скорость – это начало сокращения, или переход от статики к динамике при вертикальном прыжке
Высокая положительная скорость – окончание отталкивания, где достигается максимальная положительная вертикальная скорость тела в вертикальном прыжке.
Кривая силы для всех этих фаз выглядит следующим образом:

Таким образом, сила зависит от направления и величины скорости сокращения (быстрая или медленная эксцентрика/концентрика, или статика).

Кроме того, в различных фазах суставы находятся в разных углах, что влияет на момент силы мышц. Также, различная длина мышц дает различную нагрузку вне зависимости от типа сокращения. Все эти факторы изменяют теоретическую кривую сила-скорость.

ФАЗА ОПУСКАНИЯ

Фаза опускания, или, как ее часто называют, разгрузочная фаза, имеет место в вертикальном и горизонтальном прыжке с места, а также при приседаниях с весом или без него. Отсутствует в прыжках с разбега/в глубину.

В позиции баланса, сила реакции опоры равна силе тяжести атлета. Чтобы фаза опускания началась, необходимо, чтобы сила реакции опоры стала меньше силы тяжести – результирующая сила будет направлена вниз, и в том же направлении начнется ускоряться ЦМТ.

Успех данной фазы зависит от того, насколько сила реакции опоры будет меньше силы тяжести. Очевидно, что если масса тела атлета 80 кг, то сила реакции опоры должна быть как можно меньше чем 80*9.81=785 Н.
Максимальная разница будет, когда сила реакции опоры будет равна 0, а результирующая сила будет равна силе тяжести. При этом атлет оторвется от земли (будет находиться в свободном падении), что иногда наблюдается в вертикальном прыжке с места, когда атлет очень активно ускоряется вниз – его стопы отрываются от земли.

Josh Imatorbhebhe показывает, что происходит при слишком резком опускании вниз

Негативная результирующая сила также имеет место во всех приседаниях, имеющих фазу опускания. Однако, она не очень велика (потому что опускание в приседаниях обычно происходит подконтрольно, не быстро).

Негативная сила и импульс намного больше при быстром опускании перед выпрыгиваниями, чем перед приседаниями со штангой

Негативная результирующая сила образует негативный импульс, влияющий на конечную скорость опускания атлета.
В вертикальном прыжке с места, результирующая негативная сила может достигать 70% от веса тела.
Успех зависит от способности быстро расслабить антигравитационные мышцы (ягодичные, квадрицепсы, разгибатели спины), быстро сократить мышцы-антагонисты (сгибатели бедра, пресс), а также мощного маха руками. Вместе, эти три фактора «вжимают» атлета вниз, помогая создать большой негативный импульс.

Вертикальный прыжок с места без маха руками (вверху), и с махом руками (внизу). Обратите внимание на большую негативную силу во втором случае, что приводит к росту силы в фазах амортизации и отталкивания

ФАЗА ТОРМОЖЕНИЯ/АМОРТИЗАЦИИ

Следующая фаза – это торможение, или амортизация. Ее суть заключается в погашении и накоплении кинетической энергии от фазы опускания. В прыжках с разбега, вместо фазы опускания имеется инерция тела после разбега. В прыжках в глубину – энергия свободного падения тела.
В этой фазе ЦМТ опускается вниз, однако его скорость падает – ускорение направленно вверх. Мышцы эксцентрически сопротивляются опусканию. Именно в этой фазе производятся максимальные мышечные силы.
Стоит отметить, что хотя величина силы в фазе амортизации может быть очень высокой, сама по себе она не улучшает ваш прыжок, т.к. не ускоряет тело (лишь тормозит). Однако, через механизм цикла растяжение-сокращение, эксцентрическая сила увеличивает и концентрическую силу, поэтому косвенно фаза амортизации может улучшить результат.

Большая амортизация, вызванная большими негативными силами, приводит и к росту положительного импульса при отталкивании (сравнение прыжка из нижней точки, прыжка с контр-движением и прыжка в глубину)

ИЗОМЕТРИЧЕСКАЯ/ПЕРЕХОДНАЯ ФАЗА

В рамках этой фазы происходит переход от эксцентрической фазы прыжка к концентрической. Вертикальная скорость на какой-то момент времени становиться равна 0. Достигается изометрический максимум силы в данном суставном угле.

При минимальном положении достигается изометрический пик силы реакции опоры. Скорость при этом равна 0.

ОТТАЛКИВАНИЕ

Скорость атлета начинает увеличиваться в положительном направлении. Проявляемые силы высоки, но достаточно быстро начинают падать. Достигается максимум вертикальной положительной скорости.

СНЯТИЕ С ОПОРЫ

При достижении пика вертикальной скорости, сила реакции опоры стремительно падает до абсолютного нуля. Атлет перестает давить на опору, и отправляется в инерционное движение – полет.

СИЛА В ПРИСЕДАНИЯХ

В приседании, как в небаллистическом движении, скорость равна 0 как в нижней точке, так и в верхней точке при окончании движения.
Это означает, что вначале идет фаза ускорения (от начального 0 до некой пиковой величины), а затем, фаза замедления (от пиковой величины до конечного 0). Также происходит и с силой – она больше силы тяжести системы (атлет + дополнительная нагрузка) вначале, но меньше силы тяжести системы в конце.

Приседания начинаются с положительного ускорения, и заканчиваются торможением до нуля

СИЛА В ВЫПРЫГИВАНИЯХ

В выпрыгиваниях из положения приседа происходит исключительно концентрическое действие. Отсутствует фаза опускания, а также фаза торможения, из-за чего мы имеем лишь «чистый» концентрический и положительный импульс.

СИЛА В ПРЫЖКЕ С МЕСТА

Вертикальный прыжок с места хорошо изучен в аспекте проявляемых сил. Начинается он с фазы опускания 1, которая заканчивается пиком отрицательной скорости 2. Затем, происходит фаза торможения, которая заканчивается точкой 3, с вертикальной скоростью равной нулю, и минимальным вертикальным положением ЦМТ. Точка 4 представляет собой начало отталкивания, тогда как точка 5 отражает снятие с опоры при максимальной вертикальной скорости ЦМТ.

СИЛА В ПРЫЖКЕ В ГЛУБИНУ

Прыжок в глубину является представлением прыжков, выполняемых с разбега. Удар, вызванный приземлением, приводит к резкому всплеску вертикальных сил для погашения кинетической энергии. Это продолжается до достижения нижней точки и v=0. После чего, выполняется отталкивание, аналогичное прыжку с места.

Комментарии:

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