Теория и методика подтягиваний (части 1-3) - [19]

Ясно, что высота подъема тела спортсмена по инерции зависит от запаса кинетической энергии. Поэтому чем большую скорость набирает спортсмен на начальном участке фазы подъема туловища, тем большую часть пути на верхнем участке траектории подъем будет происходить при минимальном напряжении мышц.

Когда физическое тело совершает работу благодаря тому, что оно движется, скорость движения уменьшается [12]. В наивысшей точке фазы подъема туловища скорость тела спортсмена становится равной нулю, что означает, что кинетическая энергия полностью израсходована на работу против силы тяжести. А так как работа против силы тяжести ведет к увеличению потенциальной энергии, можно сказать, что по мере уменьшения скорости движения тела спортсмена по инерции кинетическая энергия постепенно превращается в потенциальную.

Итак, сокращение мышц в фазе подъема туловища приводит к тому, что изменяется как скорость тела спортсмена, так и его положение по отношению к грифу перекладины. Это означает, что как кинетическая, так и потенциальная энергия тела в фазе подъема туловища создаются за счет работы силы тяги мышц спортсмена. Механическую работу силы тяги мышц на любом участке траектории движения тела спортсмена в фазе подъёма туловища можно рассчитать по следующей формуле

(1.5)

где:

- работа силы тяги мышц, дж;

- кинетическая энергия тела спортсмена, дж;

- потенциальная энергия тела спортсмена, дж;

- масса тела спортсмена, кг;

- конечная скорость тела спортсмена, м\с;

- начальная скорость тела спортсмена, м\с;

- ускорение свободного падения, м\c*c;

- координата конечной точки траектории, м;

- координата начальной точки траектории, м

Заметим, что формула (1.5) не учитывает затрат энергии на вращательное движение тела в фазе подъема туловища, статическую работу мышц по фиксации хвата и т.п., а лишь выявляет связь между работой мышц, обеспечивающих подъем туловища и изменениями потенциальной и кинетической энергии тела спортсмена в любой точке траектории этой фазы.

Для того чтобы подтягивание происходило в наиболее экономичном режиме, необходимо, чтобы работа силы тяги мышц в расчете на один подъем тела была минимальной. Минимальное значение

принимает тогда, когда в момент перехода подбородка через уровень грифа перекладины скорость движения тела спортсмена

становится равной нулю. В этом случае работа силы тяги мышц равна работе по подъему тела массой

на высоту обязательного перемещения. Если же

больше нуля, спортсмен нерационально использует энергию мышц, бесполезно растрачивая ее на подъем тела выше необходимого уровня. Это эффектно, красиво смотрится со стороны, но совершенно не учитывается судьями и обычно сказывается на результате, причем не в лучшую сторону. Да спортсмен обычно и сам это понимает примерно через 1-2 минуты после начала подтягивания.

1.2.3.2 Механическая работа мышц в фазе опускания туловища.

В фазе опускания туловища работа мышц направлена на то, чтобы предотвратить слишком быстрое падение тела и тем самым уменьшить ударную нагрузку на пальцы в момент прихода в ИП. Скорость опускания туловища спортсмен регулирует величиной тормозящего усилия мышц. На выбор величины тормозящего усилия оказывают влияние такие факторы, как надёжность хвата, жесткость грифа перекладины, темп подтягиваний и др.

Взаимосвязь между работой мышц в фазе опускания туловища и изменениями потенциальной и кинетической энергии выражается соотношением:

(1.6)

где:

- работа мышц в фазе опускания туловища, дж;

- масса тела, кг;

- ускорение свободного падения, м\с*с;

- высота опускания, м;

- скорость тела в момент прихода в ИП, м\с.

Если работа мышц равна нулю, т.е. осуществляется свободное падение тела, потенциальная энергия по мере опускания тела на нулевой уровень полностью переходит в кинетическую. И в этом случае в момент прихода в ИП тело спортсмена имеет максимальную скорость, и ее необходимо быстро погасить. Гашение инерции тела сопровождается кратковременной ударной нагрузкой на мышцы, обеспечивающие фиксацию суставов, а также - и это самое главное - на мышцы-сгибатели пальцев, которые обеспечивают надежность хвата.

Видимо, опасность проскальзывания ладоней в месте хвата в момент воздействия ударной нагрузки при гашении скорости и вынуждает спортсмена развивать тормозящее усилие в фазе опускания туловища. Работа мышц при этом будет тем больше, чем меньшую скорость будет иметь тело спортсмена к моменту прихода в ИП. Так, при неуверенном хвате и (или) сильном утомлении мышц-сгибателей пальцев спортсмен медленно, с осторожностью опускается в вис. В этом случае работа мышц (с механической точки зрения) практически равна их работе в фазе подъема туловища, в чем нетрудно убедиться, подставив в формуле (1.6)

.

Медленное опускание туловища - это в большинстве случаев вынужденная мера, на которую спортсмену приходится идти для того, чтобы не сорвать хват.

1.2.3.3 Внутренняя энергия.

Рассматривая работу мышц в различных фазах подтягивания, мы до сих пор учитывали только такую работу, при которой сокращение мышц сопровождается перемещением звеньев тела спортсмена, т.е. механическую работу. Но довольно часто при сокращении мышц не происходит видимого перемещения, как, например, при статическом напряжении мышц-сгибателей пальцев во время фиксации хвата. В соответствии с формулой (1.5) механическая работа, в этом случае равна нулю. Но любой спортсмен знает, что удерживать хват в течение длительного времени ничуть не легче, чем выполнять подтягивания, что означает, что с физиологической точки зрения какая-то работа все-таки выполняется. Следовательно, затраты организма при выполнении подтягивании и производимая при этом полезная механическая работа далеко не равнозначные понятия. Таким образом, существует необходимость разделения понятий "работа" в физико-механическом смысле и затрат организма при выполнении этой работы. В связи с этим механическую работу, производимую при выполнении какой-либо физической нагрузки, относят к