Главная идея в том, что развиваемая во время прыжка мощность превышает мощность моторов робота. Идея накопления и высвобождения энергии (модуляция мощности) позаимствована в животном мире, а именно - у сенегальского галаго, маленького африканского зверька с большими глазами.

По примеру сенегальского галаго робот SALTO делает ряд последовательных прыжков, в том числе отталкиваясь от вертикальных стен, как в паркуре. Возможно, такие машины найдут применение в армии и МЧС.

Конструируя робота SALTO, учёные изучили животных с максимальной вертикальной прыгучестью. В природе есть всего несколько млекопитающих, способных прыгать на высоту более двух метров из состояния покоя, с возможностью немедленного повторения такого прыжка. Рекордсменом среди этих животных является сенегальский галаго (Galago senegalensis).

Маленький бот может довольно легко сделать несколько вертикальных прыжков в определённой последовательности: сначала от отскакивает от стен или от другой поверхности и таким образом набирает высоту для прыжка. Таким способом "SALTO" может подпрыгнуть достаточно высоко – чуть выше одного метра в высоту.

Робот также может достаточно высоко подпрыгнуть и "без помощи" стены. Например, с одного места он может прыгнуть вверх на 90 сантиметров. (Разработчик на видео специально демонстрируют высоту прыжка с помощью линейки.) Это довольно серьёзная высота, учитывая габариты бота, - его вес составляет не более 100 граммов, а в вытянутом состоянии его рост – чуть более 25 сантиметров.

Однако по-настоящему прыгучесть "SALTO" удивляет в тот момент, когда он отталкивается от стены для совершения ещё более грандиозного прыжка. С помощью вертикальной поверхности робот может совершить прыжок со скоростью 1,75 метра в секунду. Инженеры надеются, что такая способность бота может однажды пригодиться в поисково-спасательных операциях, когда нужно будет быстро переносить датчики и отскакивать, например, от камней.

По словам учёных, они вдохновились на создание прыгучего робота после разговора со специалистами местных поисково-спасательных отрядов. В их распоряжении есть целые участки, симулирующие, например, разрушенные здания. Там находятся гигантские груды булыжников, которые могут дать представление о разрушениях.

"Мы хотели создать достаточно маленького поисково-спасательного робота, который бы своим весом не уничтожал эти булыжники, но смог бы быстро передвигаться в разрушенных зданиях", - говорит робототехник Дункан Холдейн (Duncan Haldane).

И, как это часто бывает, исследователи стали лучше присматриваться к животным, чтобы оснастить своего робота небывалой прыгучестью. Выбор пал на обезьян.

В робототехнике всегда присутствует биометрическая составляющая – это один из возможных подходов к созданию устройств, благодаря которому роботы моделируются по типу животных. Скажем, недавно инженеры создали робота-щенка, способного бегать по лестнице и перепрыгивать через заборы.

В случае с "SALTO" робот сконструирован таким образом, чтобы он смог имитировать движение галаго – маленького африканского примата, которые считаются одним из самых проворных животных.

Галаго перемещаются по своему пути до соседнего дерева с помощью прыжков, перепрыгивая от одной вертикальной поверхности до другой. С помощью такого способа передвижения обезьяны могут достигать высоты до девяти метров в течение всего пяти секунд.

В дальнейшем исследователи хотят внедрить в робота камеры и систему распознавания, чтобы "SALTO" смог составить карту окружающей среды и выбрать путь среди различных препятствий.

Нет необходимости убеждать кого-то в пользе спорта. Спорт любят все, только одни у телевизора, а другие - в спортзале. Без физкультуры и спорта не будет ни гармоничного развития, ни здоровья, ни изящной осанки.

Во время перемен не нужно оставаться в сидячем положении, нужно двигаться. Если дома готовим уроки нужно через каждые 45 минут делать перерыв для активной мышечной деятельности. Такая смена умственной и физической нагрузки приносит отдых и сохраняет трудоспособность. Наш век - век гиподинамии, т.е. ограниченной двигательной деятельности. Поэтому утро нужно начинать с зарядки. Это займёт 5 - 10 минут и будет являться зарядом бодрости на весь день. На выходных лучше погулять по лесу, по парку. Нужно укреплять свой организм, чтобы быть всегда энергичным и бодрым.

Занятия физкультурой и спортом

Регулярные занятия физической культурой и спортом — обязательное условие здорового образа жизни.

Организм школьника — сложная развивающаяся система , и для правильного его роста необходимы подвижные игры, занятия физической культурой и спортом, закаливающие процедуры.

Как влияют физические упражнения и занятия спортом на развитие растущего организма?

Под влиянием мышечной деятельности происходит развитие всех отделов центральной нервной системы и ее основного звена — головного мозга. Это очень важно, ведь головной мозг перерабатывает огромный поток информации и осуществляет регуляцию слаженной деятельности организма.

Физические упражнения благотворно влияют на становление и развитие всех функций центральной нервной системы: на силу, подвижность и уравновешенность нервных процессов. Даже умственная деятельность невозможна без движения. Вот почему школьники, постоянно занимающиеся физкультурой и спортом, лучше усваивают изучаемый материал.

Систематические тренировки делают мышцы более сильными, а весь организм — более приспособленным к условиям внешней среды. Под влиянием мышечных нагрузок увеличивается частота сердцебиений, мышца сердца сокращается сильнее, становится оптимальным артериальное давление. Это ведет к функциональному совершенствованию системы кровообращения.

Во время мышечной работы улучшается вентиляционная способность легких. Интенсивное полное расправление легких ликвидирует в них застойные явления и служит профилактикой возможных заболеваний.

Постоянные физические упражнения способствуют увеличению массы скелетной мускулатуры, укреплению суставов, связок, росту и развитию костей. У крепкого, закаленного человека увеличиваются умственная и физическая работоспособность и сопротивляемость различным заболеваниям.

Оценить физические возможности своего здоровья вам помогут данные, приведенные в таблице 20. Кроме того, уровень своей физической подготовленности вы можете оценить по результатам, полученным на уроках физкультуры.

Для обеспечения хорошего уровня здоровья необходимо иметь сильный, тренированный организм, обладающий большой выносливостью и хорошими скоростными данными.

Развитие СКОРОСТНЫХ КАЧЕСТВ дает человеку возможность передвигаться и прыгать с максимальной скоростью, что особенно важно в различных единоборствах и спортивных играх.

Основные средства развития быстроты — упражнения, требующие энергичных двигательных реакций, большой скорости и частоты выполнения движений.

СИЛОВЫЕ КАЧЕСТВА. Под силой понимают способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему благодаря мышечным усилиям.

Среди силовых качеств человека выделяют следующие их разновидности:

Статическую силу (способность в течение того или иного. времени удерживать тяжести с максимальным напряжением мышц);
- жимовую силу (проявляется во время перемещения предметов, имеющих большую массу, при максимальных усилиях);
- скоростную динамическую силу (она характеризует способность человека к перемещению в ограниченное время предметов, имеющих большую массу);
- «взрывную» силу (способность преодолевать сопротивление с максимальным мышечным напряжением в кратчайшее время);
- амортизационную силу (она проявляется при приземлении в различного вида прыжках).

Средствами развития силы мышц служат различные силовые упражнения, прежде всего упражнения с внешним сопротивлением и с преодолением массы (веса) собственного тела.

Упражнения с внешним сопротивлением бывают разными: с тяжестями, с партнером, с сопротивлением упругих предметов (резиновых амортизаторов, различных эспандеров и т. д.), с преодолением сопротивления внешней среды (бег в гору, бег по песку, снегу, воде).

Упражнения с преодолением массы (веса) собственного тела также могут быть различными: гимнастическими (подтягивание на перекладине, отжимание на руках в упоре лежа и на брусьях, лазание по канату и др.), легкоатлетическими прыжковыми, в преодолении препятствий на специальных тренировочных полосах.

ВЫНОСЛИВОСТЬ — важнейшее физическое качество человека, которое необходимо ему в повседневной жизни, профессиональной деятельности и при занятиях спортом. Ее определяют как способность поддерживать заданную, необходимую для обеспечения жизнедеятельности нагрузку и противостоять утомлению, возникающему в процессе выполнения работы.

Показатели физической работоспособности человека с возрастом закономерно изменяются. В период физиологического созревания организма они растут и достигают максимальных величин в возрасте от 18 до 25 лет. Затем эти показатели постепенно снижаются. Чтобы дольше сохранить их достаточный уровень, нужно развивать у себя физическую выносливость. Для ее развития наиболее полезны ходьба, бег, лыжи, плавание и некоторые другие виды физической нагрузки различной продолжительности и интенсивности.

Развитие ГИБКОСТИ — развитие свойств опорно-двигательного аппарата человека по расширению пределов движения отдельных звеньев организма. Развивают гибкость при помощи упражнений на растягивание мышц и связок.

Упражнения, направленные на развитие гибкости, основаны на выполнении разнообразных движений: сгибания-разгибания, наклонов и поворотов, вращений и махов. Такие упражнения можно выполнять одному или с партнером, с различными отягощениями или с простейшими тренировочными приспособлениями. Комплексы таких упражнений могут быть направлены на развитие подвижности во всех суставах для улучшения общей гибкости без учета специфики двигательной деятельности конкретного человека.

Подростки обычно отличаются очень хорошей гибкостью и выносливостью, а силу они набирают с возрастом. Важно всегда поддерживать и улучшать все эти качества, чтобы сохранить их и в зрелые годы.

В табл. 21 перечислены виды физических занятий и их роль в развитии различных физических качеств. Они принесут вам ощутимую пользу, если вы будете заниматься не менее трех раз в неделю. Используя данные этой таблицы и таблицы 20, вы можете, посоветовавшись с учителем физкультуры, подобрать такие упражнения, которые будут способствовать развитию ваших физических качеств.

Закаливание организма

Закаливание — одно из эффективных средств укрепления механизмов приспособления организма человека к холоду и жаре, повышения его устойчивости к изменениям природных условий.

Закаливание ослабляет или устраняет негативные реакции организма на изменения погоды (понижение работоспособности, смену настроения, недомогание, боли в сердце, суставах и т. д.).

Регулярное закаливание обеспечивает:

Увеличение способностей к восприятию и запоминанию;
- укрепление силы воли;
- активную физиологическую деятельность и здоровую жизнь;
- замедление процесса старения;
- продлевание срока активной жизни на 20—25%.

Закаленный человек меньше подвержен негативному воздействию как низких, так и высоких температур.

Начинать закаливать организм можно в любом возрасте, но лучше это делать с детства.

Чтобы правильно использовать факторы окружающей среды для оздоровления, необходимо придерживаться основных принципов закаливания. Вот они:

Принцип постепенного увеличения доз закаливающих воздействий;
- принцип регулярности, обязывающий систематически повторять закаливающие воздействия на протяжении всей жизни;
- принцип учета индивидуальных особенностей организма: степени его здоровья, восприимчивости к воздействию закаливающих мер и их переносимости;
- принцип многофакторности — использования при проведении закаливания нескольких физических агентов: тепла, холода, облучения видимыми, ультрафиолетовыми, инфракрасными лучами, механического воздействия воздуха, воды и др.

Абсолютных противопоказаний к закаливанию не существует, но важна доза закаливающей нагрузки на разных его этапах. В начальном режиме закаливания используют слабоохлаждающие или слабонагревающие процедуры в виде воздушных ванн, обтираний и т. д. Эти процедуры противопоказаны лишь в исключительных случаях (при наличии травмы или какого-либо заболевания). Люди, практически здоровые или имеющие незначительные отклонения в состоянии здоровья, могут в таком режиме закаляться всю жизнь.

Закаливание может быть общим и местным. При общем раздражитель действует на всю поверхность тела (при воздушных ваннах, купаниях). При местном закаливании воздействию подвергается ограниченный участок тела (ноги, шея и т. д.).

Неблагоприятное воздействие на человека часто оказывают низкие температуры. Охлаждение в зависимости от интенсивности может вызвать в организме, особенно ослабленного человека, самые разные нежелательные последствия. В результате охлаждения уменьшается способность противостоять возбудителям болезней, снижается уровень обменных процессов, ослабляется деятельность центральной нервной системы. У незакаленных людей все это приводит к ослаблению организма и возникновению или обострению хронического заболевания.

Большую угрозу представляет для здоровья многих людей сочетание воздействия холода и влаги. Такая ситуация возможна при сырой обуви и одежде.

Роль закаливания особенно велика в профилактике простудных и острых респираторных заболеваний. Известно, что респираторные заболевания у детей, подростков, юношей и девушек бывают основной причиной нетрудоспособности, различных осложнений, хронических заболеваний и стрессовых состояний. Поэтому закаливающие процедуры должны быть направлены на укрепление всего организма.

При закаливании наиболее часто используют природные факторы: воздух, воду и солнечные лучи.

Правила использования факторов окружающей среды для закаливания организма

ЗАКАЛИВАНИЕ ВОЗДУХОМ. Воздушные ванны — оздоравливающие процедуры, которые стоит применять на протяжении всей жизни. Если вы принимаете воздушные ванны в помещении, то предварительно его надо проветрить. Их можно принимать также на балконе, открытой веранде, во дворе, в парке. Наиболее благоприятно действуют на организм воздушные ванны на берегу озера, реки, в лесу. Первые воздушные процедуры нужно проводить в месте, защищенном от ветра.

В зависимости от тепловых ощущений воздушные ванны бывают тепловые (выше 22 °С), безразличные (21—22 °С), прохладные (17—20 °С), умеренно холодные (9—16 °С), холодные (0—8 °С) и очень холодные (ниже 0 °С).

В начальном режиме закаливания воздушные ванны надо принимать в помещении с температурой воздуха не менее 17 °С. Их можно начинать принимать в любое время года в легкой спортивной одежде. Продолжительность их должна быть не более 5 минут. В дальнейшем ее можно ежедневно увеличивать на 5 минут, и впоследствии она может длиться часами. Воздушные ванны способствуют повышению устойчивости организма к длительным воздействиям холода.

Двадцатиминутные воздушные ванны полезно принимать перед сном.

С помощью тренировок организм нужно приучать стойко переносить быстрые перепады температур. Такие тренировки лучше начинать летом. По утрам выходить на воздух и охлаждаться до тех пор, пока не появится «гусиная кожа». С этого момента процедуру надо продолжать, используя самомассаж, растирание кожи, гимнастику, в течение 10—15 минут. Завершающим этапом должно быть обтирание тела влажным полотенцем. С каждым днем время от начала воздушного охлаждения до появления «гусиной кожи» будет увеличиваться. Когда этот период достигнет 3—5 минут при температуре воздуха 12 °С, можно переходить к оптимальному режиму закаливания.

При закаливании в оптимальном режиме используйте умеренно холодные воздушные ванны. Ориентиром для начала выполнения массажа и гимнастических упражнений и в этом случае будет появление «гусиной кожи». После воздушного охлаждения необходимо провести водные процедуры.

Очень полезен сон на свежем воздухе или при открытой форточке во все времена года. Но начинать нужно летом. при температуре воздуха не ниже 16—18 °С. По мере снижения температуры воздуха теплозащитные свойства одеяла нужно увеличивать (использовать второе одеяло и т. д.). Сон на открытом воздухе закаляет лицо и органы дыхания.

СОЛНЕЧНЫЕ ВАННЫ. Эффективность солнечного воздействия определяется величинами потоков ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей.

Прием солнечных ванн, включающих ультрафиолетовые лучи, возможен в средней полосе России со второй половины апреля. Лучшее время для их принятия — до полудня (особенно летом). В зависимости от чувствительности организма к ультрафиолетовым лучам с целью предохранения от воздействия прямых лучей солнечные ванны можно принимать под тентом.

В оздоровительных целях солнечные лучи видимого и инфракрасного спектров можно принимать в сочетании с воздушными ваннами и в холодное время года на застекленной веранде или в специальном солярии.

Для проживающих в средней полосе время первой солнечной ванны не должно превышать 20 минут. Необходимо обеспечить равномерное воздействие солнечных лучей на все части тела. В дальнейшем время солнечного облучения при хорошей переносимости можно постепенно увеличивать на 5—10 минут, доведя его до максимальной продолжительности — 1,5—2 часа.

Солнечные ванны, принимаемые в движении, обладают оптимальным оздоравливающим эффектом, но их необходимо умело дозировать, стараясь избегать перегрева организма. Их прием хорошо сочетать с водными процедурами.

Солнечные ванны надо принимать за час до еды и не ранее чем через 1,5 часа после еды. Показателем эффективности и полезности солнечных ванн служит самочувствие.

Для адаптации организма первые 2—3 дня целесообразно принимать солнечные ванны в тени в обнаженном виде.

Противопоказаниями для солнечных ванн являются различные острые воспалительные заболевания, повышенная возбудимость нервной системы и другие заболевания, требующие контроля врачей.

ЗАКАЛИВАНИЕ ВОДОЙ. Вода — прекрасное закаливающее средство, так как она совмещает охлаждающие, нагревающие и механические свойства.

Рассмотрим наиболее распространенные и доступные методы закаливания водой.

3акаливание носоглотки как одного из самых уязвимых мест организма. Его производят полосканием горла прохладной, а затем холодной водой.

Обливание стоп. Эта процедура заключается в обливании нижней трети голени и стопы в течение 25—30 секунд. Начальная температура воды 28—27 °С. Через каждые 10 дней ее снижают на 1— 2 °С до конечной температуры не ниже 10 °С. После обливания ноги досуха вытирают. Процедуру лучше проводить вечером, за час до сна.

Ножные ванны. Ноги погружают в ведро или таз с водой при начальной температуре 30— 28 °С. Через каждые 10 дней ее снижают на 1—2 °С до конечной температуры воды 15—13 °С. Длительность первых ванн — 1 минута. Постепенно их продолжительность увеличивают до 5 минут. В воде рекомендуется слегка двигать ногами. После ванны их досуха вытирают. Ножные ванны проводят незадолго до сна.

Контрастные ножные ванны. В одну емкость наливают воду с температурой 38—40 °С, а в другую — с температурой 30—32 °С. Сначала ноги погружают в первую емкость на 1,5—2 минуты, а затем — во вторую на 5—10 секунд. Такую смену надо повторить 4—5 раз. Через каждые 10 дней температуру во второй емкости нужно понижать на 1— 2 °С до конечной 15—20 °С, оставляя температуру воды в первой емкости неизменной. Длительность погружения в более холодную воду возрастает до 20 секунд, а количество смен достигает 8—10 раз за процедуру.

Хождение босиком — один из древнейших приемов закаливания. Его можно применять с поздней весны до осени. Длительность его зависит от температуры земли. Особенно полезно ходить босиком по росе, после дождя, по воде.

Обтирание. Его желательно проводить махровой рукавицей или махровым полотенцем, смоченным в воде, в такой последовательности: руки, ноги, грудь, живот, спина. Каждую часть тела обтирают отдельно, начиная с периферии, после чего обсушивают досуха. Длительность процедуры 1— 2 минуты. Температуру воды надо снижать на 1 — 2 °С через каждые 10 дней. Начальная температура для младших школьников 32—30 °С зимой и 28— 26 °С летом, конечная — соответственно 22—20 °С и 18—16 °С. Для школьников среднего и старшего возраста начальная температура зимой должна быть равна 30—28 °С, а летом — 26—24 °С, а конечная — соответственно 20—18 °С и 16—14 °С. Обтирание желательно проводить утром, после зарядки.

Обливание водой — наиболее сильнодействующая закаливающая процедура. Проводить ее желательно летом. Обливание производят из лейки или кувшина. Чтобы избежать сильного механического воздействия потока воды, надо соблюдать такую последовательность обливания: спина, грудь, живот, верхние конечности, нижние конечности. Начальная температура воды для младших школьников зимой должна быть не ниже 30 °С, а летом — 28 °С, конечная — соответственно 20 °С и 18 °С. Снижают температуру каждые 10 дней. Для школьников средних и старших классов начальная температура воды зимой 28—26 °С, летом — 24 °С, конечная — соответственно 18—20 °С и 16—15 °С. Общая длительность процедуры — 60—90 секунд. После обливания тело насухо вытирают.

Душ. В этой процедуре в большей степени выражен механический фактор. Пользоваться душем можно в любое время года при температуре не менее 18—20 °С. После физических нагрузок любого характера хорошо принять контрастный душ: попеременно теплый и холодный с увеличивающимся постепенно перепадом температур (от 5—7 °С до15—20 °С). Конечная процедура — холодный душ. Определяющим критерием служит индивидуальная переносимость процедуры. Контрастный душ повышает устойчивость к перепадам температуры, ускоряет восстановительные процессы после физических, интеллектуальных и психо-эмоциональных напряжений.

Купание в открытых водоемах — очень эффективное средство закаливания, так как на организм одновременно действуют три фактора: солнце, воздух, вода. Купание в открытых водоемах можно начинать, когда температура воды в них стабильно установится на уровне не менее 20 °с, а воздуха — 24—25 °С. Начинают купание с пребывания в воде в течение 4—5 минут, постепенно доводя это время до 15—20 минут и более. Время пребывания в воде зависит от степени закаленности, метеорологических условий, возраста. Лучшее время для купания — спустя 1,5—2 часа после завтрака и днем, через 2—3 часа после обеда.

Использование повышенной температуры бани — мощное средство оздоровления и закаливания. Банная процедура влияет на весь организм и его функции. Эффект ее зависит от температуры и влажности воздуха в бане и от длительности пребывания в ней. Использование бани требует строгого контроля. Ее закаливающий эффект заключается в многократном воздействии на организм контрастных температур.

Показателем положительного влияния водных закаливающих процедур служит реакция кожи. Если в начале охлаждения она бледнеет, а затем краснеет, это свидетельствует о положительном эффекте. Если реакции кожи выражены слабо, это означает недостаточность воздействия. Нужно понизить температуру воды или увеличить длительность процедуры. Резкое побледнение кожи, синюшность, озноб, дрожь свидетельствуют о переохлаждении. В этом случае нужно повысить температуру или уменьшить длительность процедуры, либо проделать и то и другое вместе.

Быстрота - специфическая двигательная способность человека к экстренным двигательным реакциям и высокой скорости движений, выполняемых при отсутствии значительного внешнего сопротивления, сложной координации работы мышц. Физиологический механизм проявления быстроты, связанный со скоростными характеристиками нервных процессов, представляется как многофункциональное свойство центральной нервной системы (ЦНС) и периферического нервно-мышечного аппарата (НМА) .

Целенаправленного развития быстроты и скорости движений требуют далеко не все современные профессии. Для большинства видов трудовой деятельности достаточно бывает того ее уровня, который достигается в процессе общефизической подготовки. Вместе с тем работа экономиста требует высокого уровня развития быстроты.

Различают несколько элементарных форм проявления быстроты:

- быстроту простой и сложной двигательных реакций;

- быстроту одиночного движения;

- быстроту сложного (многосуставного) движения, связанного с изменением положения тела в пространстве или с переключением с одного действия на другое;

- частоту ненагруженных движений .

В профессиональной деятельности приходится сталкиваться и с разнообразными формами проявления быстроты (передвижения человека с максимальной скоростью, различные прыжковые упражнения, связанные с перемещением собственного тела, и др.). Комплексные формы проявления быстроты принято называть скоростными способностями человека.

Основными средствами развития различных форм быстроты являются упражнения, требующие быстрых двигательных реакций, высокой скорости и частоты выполнения движений.

Двигательная реакция - это ответ на внезапно появляющийся сигнал определенными движениями или действиями.

Различают время реакции на сенсорные раздражители и время реакции умственных процессов.

Так как может быть не один, а несколько одновременных или последовательных раздражителей и, следовательно, одна или несколько возможных реакций, то различают время простой и сложной реакции. Сложные реакции подразделяются на реакции выбора и реакции на движущийся объект.

Быстрота двигательной реакции имеет большое прикладное значение для профессиональной деятельности экономиста. В ходе решения профессиональных задач встречаются случаи, когда требуется отвечать на какой-либо сигнал с минимальной задержкой времени. Современные технические системы также предъявляют высокие требования к быстроте реагирования.

В простой двигательной реакции выделяют два основных ее компонента:

Латентный (запаздывающий), обусловленный задержками, имеющимися на всех уровнях организации двигательных действий в ЦНС. Латентное время простой двигательной реакции практически не поддается тренировке, не связано со спортивным мастерством и не может приниматься за характеристику быстроты человека.

Моторный , за счет совершенствования которого происходит сокращение времени реагирования.

При выполнении напряженной мышечной работы у хорошо тренированных к ней людей наблюдается укорочение времени простой двигательной реакции и повышение возбудимости нервно-мышечного аппарата. У менее тренированных - время реакции ухудшается, происходит снижение возбудимости ЦНС и функционального состояния НМА.

Для целенаправленного развития быстроты простой двигательной реакции наиболее эффективны повторный, расчлененный и сенсорный методы.

Повторный метод заключается в максимально быстром повторном выполнении тренируемых движений по сигналу. Продолжительность таких упражнений не должна превышать 4-5 секунд. Рекомендуется выполнять 3-6 повторений тренируемых упражнений в 2-3 сериях.

Расчлененный метод сводится к тренировке в облегченных условиях быстроты реакции и скорости последующих движений.

Сенсорный метод основан на тесной связи между быстротой реакции и способностью к различению микроинтервалов времени и направлен на развитие способности различать отрезки времени порядка десятых и даже сотых долей секунды. Тренировка по этому методу подразделяется на три этапа:

На первом этапе занимающиеся выполняют двигательное задание с максимальной быстротой.

На втором этапе повторяется выполнение первоначального двигательного задания, но занимающиеся самостоятельно оценивают по своим ощущениям быстроту его реализации, а затем сравнивают свои оценки с реальным временем выполнения упражнения.

На третьем этапе предлагается выполнять задание с различной, заранее определенной скоростью.

В повседневной жизни чаще приходится сталкиваться со сложными реакциями , для реализации которых необходимо:

Адекватно оценить ситуацию;

Принять необходимое двигательное решение и оптимально его выполнить .

При этом необходимо помнить, что чем больше имеется вариантов решения двигательной задачи, тем более затруднено принятие решения и тем длительнее время реагирования. Наиболее существенное уменьшение времени сложной реакции наблюдается при совершенствовании ее моторного компонента.

Основы методики развития быстроты

В профессиональной деятельности наибольшее значение имеет скорость выполнения целостных двигательных действий - перемещений, изменений положения тела и т.д.

Максимальная скорость движений, которую может проявить человек, зависит не только от скоростных характеристик его нервных процессов и быстроты двигательной реакции, но и от других способностей: динамической (скоростной) силы, гибкости, координации, уровня владения техникой выполняемых движений. Поэтому скоростные способности являются сложным комплексным двигательным качеством.

Профессионально-прикладной деятельности присущи четыре основных вида скоростной работы:

Ациклический -однократное проявление концентрированного «взрывного» усилия.

Стартовый разгон -быстрое наращивание скорости с нуля с задачей достижения максимума за минимальное время.

Дистанционный -поддержание оптимальной скорости передвижения.

Смешанный -включает в себя все три указанных вида скоростной работы.

Для развития скоростных способностей необходимо применять упражнения, которые должны соответствовать следующим основным условиям:

Возможность выполнения с максимальной скоростью;

Освоенность упражнения должна быть настолько хорошей, чтобы внимание можно было сконцентрировать только на скорости его выполнения.

Во время тренировки не должно происходить снижения скорости выполнения упражнений. Снижение скорости движений свидетельствует о необходимости прекратить тренировку этого качества и о том, что в данном случае уже начинается работа над развитием выносливости.

Ведущими при воспитании скоростных способностей являются повторный и соревновательный методы.

В методике, направленной на повышение скорости произвольных движений, используются два основных методических приема:

Воспитание быстроты в целостном движении;

Аналитическое совершенствование факторов, определяющих максимальную скорость движений при выполнении упражнений.

В ходе тренировок по развитию скоростных способностей необходимо работать не только над быстротой сокращения работающих мышц, но и над быстротой их расслабления . Добиться этого можно путем постоянного контроля за быстрым расслаблением работающих мышц в скоростных движениях, а также тренировкой самой способности к релаксации мышц.

Одна из основных задач на начальном этапе развития скоростных способностей в профессионально-прикладной подготовке состоит в том, чтобы не специализироваться в выполнении какого-либо одного упражнения или действия, а пользоваться и варьировать достаточно большим арсеналом разнообразных средств. Скоростные упражнения для этого необходимо использовать не в стандартных, а в изменяющихся ситуациях и формах (использование подвижных и спортивных игр).

Добиться увеличения скорости движений можно двумя различными путями:

Увеличением уровня максимальной (или предельной) скорости движений;

Увеличением максимальной силы работающих мышц.

Существенно повысить максимальную скорость движений чрезвычайно сложно, поэтому в практике для увеличения скорости используют второй путь - увеличение силы. Скоростно-силовые упражнения необходимо применять в сочетании с собственно силовыми, то есть при развитии скорости движений надо как бы «опираться» на уровень максимальной силы.

В учебно-тренировочных занятиях надо развивать все возможные формы проявления быстроты, необходимые для успешной профессионально-прикладной подготовки. Следует всегда помнить, что работу над развитием быстроты и совершенствованием скоростных способностей не рекомендуется проводить в состоянии физического, эмоционального или сенсорного утомления .

Обычно скоростные тренировки сочетаются с работой технической или скоростно-силовой направленности, а в некоторых случаях и с развитием отдельных компонентов скоростной выносливости.

Средства для развития быстроты могут быть самыми разнообразными. В процессе прикладной физической подготовки для развития быстроты и скорости движений могут быть использованы разнообразные упражнения. Отличные результаты достигаются при занятиях спортивными играми (настольный теннис, волейбол, баскетбол, ручной мяч), легкой атлетикой и другими видами спорта.

В самостоятельных занятиях можно применять упражнения с партнером и без партнера, групповые упражнения для развития и совершенствования быстроты и скорости движений. Некоторые из таких достаточно простых и эффективных упражнений приведены ниже.

Упражнения для развития быстроты

Упражнение	Дозировка	ОМУ
И.П. - сидя, лежа лицом вниз или вверх, в упоре лежа, лежа головой в противоположную сторону (бег со старта из различных положений)		Интервалы отдыха 1-1,5 мин по 3-4 серии через 2-3 минуты отдыха; упражнения рекомендуется выполнять по сигналу, в группе или самостоятельно; с контролем времени
И.П. - низкий старт (бег с максимальной скоростью)		Выполнить 1-3 серии; отдых до полного восстановления дыхания
И.П. - высокий старт (бег с предельной скоростью с «ходу» )		С 30-метрового разбега; выполнить 1-3 серии; отдых до полного восстановления дыхания
И.П. - высокий старт (быстрый бег под уклон (до 15 градусов))		С 30-метрового разбега; выполнить 1-2 серии; с установкой на достижение максимальной скорости и частоты движений на дистанции
И.П. - в беге (передвижения в различных стойках: вперед-назад; вправо-влево; вверх-вниз)		Выполнить 2-3 серии через 1-2 минуты отдыха, который заполняется упражнениями на гибкость и расслабление
И.П. - упор присев (передвижение на четвереньках с максимально возможной скоростью)		Стараться выполнять в соревновательной форме, в эстафетах
И.П. - о.с., ладони рук сложены вместе (ритмичные перемещения двух сложенных вместе ладоней рук с максимальной частотой)		Движения могут выполняться вправо-влево, вверх-вниз или кругами в 3-4 серии; руки прямые; дыхание произвольно
И.П. - о.с., в руках скакалка (ритмичные подскоки со скакалкой)		Стараясь периодически «прокрутить» скакалку руками более одного раза за один подскок; постепенно увеличивать скорость вращения рук
И.П. - о.с., руки на поясе (подскоки через скакалку, вращаемую двумя партнерами)		С периодическим ускорением вращения скакалки; выполнять 3-4 подскока в обычном темпе + 1-3 раза в ускоренном
И.П. - о.с., в руках мяч (отбивание брошенного партнером мяча, «защищая» условные «ворота» или сектор у глухой стены)		Каждый выполняет по 10 бросков; упражнение выполнять обусловленно: только руками, только ногами, руками и ногами; постепенно сокращать дистанцию броска, увеличивать скорость броска
И.П. - стоя лицом к партнеру, кисти рук держать под ладонями партнера (хлопки ладонями по тыльным сторонам кистей рук партнера)		Выполнять с предельной быстротой; упражнение можно применять и как игру, меняясь с партнером по очереди ролями: «хлопнул» своей ладонью по тыльной стороне его кисти - выиграл очко
И.П. - стоя лицом друг к другу, обе руки партнеров на уровне живота и ладонями вверх, руки «ведущего» -сверху (хлопки своей ладонью по ладони партнера)		Стараться «захватить» лежащую в руке монетку (жетон); упражнение рекомендуется выполнять в форме игры
(уклоны от брошенного партнером мяча)		Каждый выполняет по 10 бросков; постепенно сокращать дистанцию или увеличивать скорость бросков; упражнение может выполняться в виде подвижной игры
И.П. - в беге (бег вверх по лестнице с максимальной частотой и скоростью)		Упражнение выполняется по ступенькам лестницы на стадионе
(однократные прыжки в длину с места)		Упражнение выполнять с подхода или с разбега; выполнить 2-4 серии
И.П. - ноги полусогнуты на ширине плеч, руки отведены назад (многократные прыжки (тройной, пятикратный, десятикратный))		Упражнение выполнять одной или двумя ногами; выполнить 2-3 серии; следить за ритмом дыхания
(прыжки через равномерно расставленные легкоатлетические барьеры)		Прыжки через 5-6 барьеров высотой 76-100 см; выполнять с установкой на «мгновенное» отталкивание
И.П. - стоя на подставке, ноги полусогнуты на ширине плеч, руки отведены назад (спрыгивание с подставки высотой 30-60 см с последующим «мгновенным» отталкиванием в прыжке вверх)		Упражнение требует достаточно хорошей скоростно-силовой подготовленности; выполнять упражнение после предварительной тренировки в прыжковых и спринтерских упражнениях; выполнить 1-3 серии

Упражнения для подготовки в беге на 100 м

Упражнение	Дозировка	ОМУ
Общая разминка:
1. Медленный бег трусцой		Следить за дыханием
2. Общеразвивающие упражнения		Выполнить 4-6 упражнений
3. Упражнения на растягивание мышц ног и таза		Следить за амплитудой движений
4. Специальные беговые упражнения
Бег с высоким подниманием бедра		Активно работать руками; выше производить вынос бедра
Бег с захлёстыванием голени назад		Активно работать ногами с медленным продвижением вперед
Семенящий бег		Руки расслаблены
Бег на прямых ногах		Руки на поясе; ноги прямые; спина отклонена назад
Прыжки с ноги на ногу		Больше делать вынос бедра
Прыжки на одной ноге		Отталкивание перекатом с пятки на носок
Специальная разминка:
1. Бег с ускорением		Скорость бега постепенно увеличивать
2. Бег с высокого старта на технику		Следить за стартовым разгоном
3. Бег со старта под команду в полную силу		Отдых 1-2 минуты
4. Бег со старта за «лидером», в полную силу		Отдых 2-3 минуты
5. Повторный бег		Скорость бега каждую неделю необходимо постепенно повышать, начиная с 80-процентного уровня от максимума; отдых 3-5 минут
6. Встречная эстафета		Отдых 3-4 минуты
7. Быстрый бег		Следить за ритмичной, незакрепощенной, согласованной работой рук и ног и в целом за техникой бега; отдых между пробежками 4-6 минут
8. Быстрый бег		С контролем времени пробегания дистанции; скорость бега постепенно увеличивать
Силовая тренировка:
1. Полуприседы со штангой или с партнером на плечах		Более подготовленные занимающиеся могут выполнять выпрыгивание вверх из полуприседа; сделать 2-3 серии
2. Упражнения для укрепления мышц брюшного пресса		Выполнить 2-3 упражнения
Заминка:
1. Медленный бег		Дыхание произвольно
2. Упражнения на расслабление и восстановление дыхания		Следить за интенсивностью движений; дыхание произвольно

кл слова: физ качества, скорость, научные, биомеханика

2. Динамика скорости


5. Биомеханические аспекты двигательных реакций

1.Приятие о скоростных качествах
Скоростные качества характеризуются способностью человека со вершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. При этом предполагается, что выполнение задания длится небольшое время и утомление не возникает.

Принято выделять три основные (элементарные) разновидности проявления скоростных качеств:

1) скорость одиночного движения (при малом внешнем сопро тивлении);

2) частоту движений;

3) латентное время реакции.

Между показателями скорости одиночного движения, частоты движений и латентного времени реакции у разных людей корреляция очень мала. Например, можно отличаться очень быстрой реакцией и быть относительно медленным в движениях и наоборот. Имея это в виду, говорят, что элементарные разновидности скоростных качеств относительно независимы друг от друга.

В практике приходится обычно встречаться с комплексным про явлением скоростных качеств. Так, в спринтерском беге результат зависит от времени реакции на старте, скорости отдельных движений (отталкивания, сведения бедер в безопорной фазе) и частоты шагов. Скорость, достигаемая в целостном сложнокоординированном дви жении, зависит не только от скоростных качеств спортсмена, но и от других причин (например, скорость бега — от длины шагов, а та, в свою очередь, от длины ног, силы и техники отталкивания), поэтому она лишь косвенно характеризует скоростные качества, и при деталь ном анализе именно элементарные формы проявления скоростных качеств оказываются наиболее показательными.

В движениях циклического характера скорость передвижения не посредственно определяется частотой движений и расстоянием, про ходимым за один цикл (длиной «шага»):

f=частота l- длина шага

С ростом спортивной квалификации (а следовательно, и с увели чением максимальной скорости передвижения) оба компонента, опре деляющие скорость передвижения, как правило, возрастают. Однако в разных видах спорта по-разному. Например, в беге на коньках основное значение имеет увеличение длины «шага», а в плавании — примерно в равной степени оба компонента. При одной и той же максимальной скорости передвижения у разных спортсменов могут быть значительные различия в длине и частоте шагов.

2. Динамика скорости

Динамикой скорости называется изменение скорости движущегося тела, то есть функция вида: v = f (t) либо v = f (l), где v — скорость, t — время, l — путь, f —знак функциональной за висимости.

В спорте существуют два вида заданий, требующих проявления максимальной скорости. В первом случае необходимо показать мак симальную мгновенную скорость (в прыжках — к моменту отталкива ния; в метании — при выпуске снаряда и т. п.); динамику скорости при этом выбирает сам спортсмен (например, он может начать движение чуть быстрее или медленнее). Во втором случае необходимо выполнить с максимальной скоростью (в минимальное время) все движение (пример: спринтерский бег). Здесь тоже результат зависит от динамики скорости. Например, в спринтерском беге наилучший результат до стигается в тех попытках, где мгновенные скорости на отдельных отрезках стартового разгона являются максимальными для данного человека.

Во многих движениях, выполняемых с максимальными скоростями, различают две фазы: 1) увеличения скорости (стартового разгона), 2) относительной стабилизации скорости (рис. 49). Характеристикой первой фазы является стартовое ускорение, второй — дистанционная скорость. Так, кривая скорости в спринтерском беге может быть описана уравнением

V(t)=vm(1-e-kt)

где v (t) — значение скорости в момент времени t , v — максимальное значение скорости; е— основание натуральных логарифмов; к—индивидуальный па раметр, характеризующий ускорение при разгоне со старта. Чем больше величина к, тем быстрее достигает спортсмен своей максимальной скорости. Значения v m и к не коррелируют между собой. Иными словами, способность быстро набирать «свою» максимальную скорость и спо собность передвигаться с большой ско ростью относительно независимы друг от друга. Действительно, сильнейшие спринтеры достигают своей максимальной скорости в беге примерно за то же время, что и новички, — через 5—6 с с момента ухода со старта. Можно обладать хорошим стартовым ускорением и невысокой дистанционной скоростью и наоборот. В одних видах спорта главным является стартовое ускорение (баскетбол, теннис, хоккей), в других важна лишь дистанционная скорость (прыжки в длину), в третьих существенно и то и другое (спринтерский бег).

3. Скорость изменения силы (градиент силы)

Слово «скорость» употребляется для обозначения не только быс троты изменения положения тела или его частей в пространстве, но и быстроты изменения других показателей (например, можно говорить о скорости -изменения температуры). Сила действия, которую прояв ляет человек в одной попытке, непрерывно изменяется. Это вызывает необходимость изучения скорости изменения силы — градиента силы. Градиент силы особенно важен при изучении движений, где необходимо проявлять большую силу в возможно короткое время — «взрывом». Математически градиент силы равен первой производной от силы

по времени:

Кривая нарастания силы при однократном «взрывном» усилии с последующим немедленным расслаблением имеет вид, показанный на рис. 50. Для численной характеристики градиента силы используют обычно один из следующих показателей:

1) время достижения силы, равной половине максимальной.

Нередко именно этот показатель называют градиентом силы (такое словоупотребление удобно своей краткостью, но не вполне точно);

2) частное от деления F mix / t max . Этот показатель называют скоростно-силовым индексом. Он равен тангенсу угла на рис. 50.

В тех случаях, когда речь идет о перемещении собственного тела

спортсмена (а не снаряда), удобно пользоваться так называемым коэффициентом реактивности (по Ю. В. Верхошанскому):

F max / t max * вес тела спортсмена

Скорость нарастания силы играет большую роль в быстрых движениях. Ее практическое значение легко понять из рис.51, где приведены кривые проявления силы двумя спортсменами — А и Б. У спортсмена А — большая максимальная сила и низкий градиент силы; у спортсмена Б, наоборот, градиент силы высок, а максимальные силовые возможности небольшие. При большой длительности дви жения (t > t 3) когда оба спортсмена успевают проявить свою максимальную силу, преимущество оказывается у более сильного спортсмена А. Если же время выполнения движения очень коротко (меньше t 1, на рис. 51), то преимущество будет на стороне спорт смена Б.

С ростом спортивной квалификации время выполнения движений обычно сокращается и поэтому роль градиента силы становится более значимой.

Время, необходимое для достижения максимальной силы (t max), составляет примерно 300—400 мс. Время проявления силы действия во многих движениях значительно меньше. Например, отталкивание в беге у сильнейших спринтеров длится менее 100 мс, отталкивание в прыжках в длину — менее 150—180 мс, отталкивание в прыжках в высоту — менее 250 мс, финальное усилие в метании копья — примерно 150 мс и т. п. Во всех этих случаях спортсмены не успевают проявить свою максимальную силу и достигаемая скорость зависит в значи тельной степени от градиента силы. Например, между высотой прыжка вверх с места и коэффициентом реактивности очень большая корреляция (прыгает выше тот спортсмен, кто при том же собственном весе может развить большую силу отталкивания за наименьшее время).

4. Параметрические и непараметрические зависимости между силовыми и скоростными качествами

Если спортсмен несколько раз выполняет одно и то же движение (например, толкание ядра с места), стремясь показать в каждой попытке наилучший результат, а параметры двигательного задания (в частности, вес ядра) при этом меняются, то величины силы действия, приложенной к ядру, и скорость вылета ядра будут связаны друг с другом параметрической зависимостью.

Под влиянием тренировки параметрическая зависимость «сила — скорость» может измениться по-разному. Это определяется тем, какие тренировочные средства и методы использовались спортсменом (рис. 52).

Существенно, что прирост скорости при движениях со средними сопротивлениями (а такими сопротивлениями в реальных спортивных условиях могут быть, например, вес и масса собственного тела или снаряда) может происходить при разном соотношении прироста си ловых и скоростных качеств: в одних случаях (рис. 52, А) — за счет роста скоростных качеств (v mm) b других (рис. 52, Б) — за счет роста силовых качеств (F mm).

Какой путь роста скоростных по казателей является в тренировке более выгодным, зависит от многих причин (возраста спортсмена, стажа занятий, вида спорта и др.), и в частности от величины сопротивления (в % от F mm), которое приходится преодолевать спортсмену: чем оно больше, тем более важно повышение силовых качеств. Это подтверждается, в част ности, величинами непараметриче ских зависимостей между показате лями силовых качеств спортсмена (F mm) и скоростью выполнения движе ний (v т) при разных величинах сопро тивления. Так, в одном из экспери ментов (Ю. И. Смирнов) коэффициен ты корреляции были равны: без отяго щения—0,131, с отягощением 1 кг — 0,327, с отягощением 3 кг —0,630, с отягощением 8 кг — 0,824.

Поэтому чем больше величина преодолеваемого сопротивления, тем выгоднее в тренировке повышать скорость (р т) за счет роста силовых показателей

5. Биомеханические аспекты двигательных реакций

Различают простые и сложные двигательные реакции. Про стая реакция — это ответ заранее известным движением на заранее известный (внезапно появляющийся) сигнал. Примером может быть скоростная стрельба из пистолета по силуэтам, старт в беге и т. п. Все остальные типы реакций — когда заранее не

известно, что именно надо делать в ответ на сигнал и каким будет этот сигнал, — называются сложными. В двигательных реакциях различают:

а) сенсорную фазу — от момента появления сигнала до первых признаков мышечной активности (обычно они регистрируются по ЭМГ, т. е. по появлению электрической активности в соответству-ющих мышечных группах);

Б)премоторную фазу (электромеханический интервал — ЭМИ) — от появления электрической активности мышц до начала движения. Этот компонент наиболее стабилен и составляет 25—60 мс;

в) моторную фазу — от начала движения до его завершения (например, до удара по мячу).

Сенсорный и премоторный компоненты образуют латентное время реагирования.

С ростом спортивного мастерства длительность как сенсорного, так и моторного компонента в сложных реакциях сокращается. Однако в первую очередь сокращается сенсорная фаза (спортсмену нужно меньше времени для принятия решения), что позволяет более точно, спокойно и уверенно выполнить само движение. Вместе с тем, как бы она ни сокращалась, нужно иметь возможность наблюдать объект реакции (мяч, противника и т. п.) достаточное время. Когда движу щийся объект попадает в поле зрения, глаза начинают двигаться, как бы сопровождая его. Это движение глаз происходит автоматически и не может быть произвольно заторможено или ускорено (правда, на спортсменах высокого класса такие исследования пока не проводились:

быть может, они и умеют это делать). Приблизительно через 120 мс после начала прослежива-ющего движения глаз происхо дит опережающий поворот голо вы примерно в то место прос-транства, куда передвигается объект и где он может быть «пе рехвачен». Поворот головы про исходит также автоматически (даже у людей, плохо умеющих ловить мяч), но при желании может быть заторможен. Если поворот головы не успевает про изойти и вообще если время наблюдения за движущимся объектом мало, успешность ре акции уменьшается (рис. 53).

Большое значение в сложных реакциях приобретает умение предугадывать действия против ника (например, направление,и характер удара или броска мяча или шайбы); Подобное умение на-зывают антиципацией, а соответ ствующие реакции — антици пирующими.

Что касается моторной фазы реакции, то продолжительность ее при разных вариантах техни-ческих действий различна. Нап ример, для того чтобы поймать" мяч, требуется больше времени, чем для того, чтобы его отбить. У вратарей-гандболистов ско рости движений при защите разных углов ворот различны; различны поэтому и расстояния, с которых они могут успешно отражать броски в разные секторы ворот (табл. 6, Во А. Голуху, переработано). Расстояния, с которых мяч уже не может быть пойман или отражен без антиципации, иногда называют «мертвой зоной».

Аналогичные закономерности существуют и в других спортивных играх.

1.Приятие о скоростных качествах

Скоростные качества характеризуются способностью человека со-вершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. При этом предполагается, что выполнение задания длится небольшое время и утомление не возникает.

Принято выделять три основные (элементарные) разновидности проявления скоростных качеств:

1) скорость одиночного движения (при малом внешнем сопро-тивлении);

2) частоту движений;

3) латентное время реакции.

Между показателями скорости одиночного движения, частоты движений и латентного времени реакции у разных людей корреляция очень мала. Например, можно отличаться очень быстрой реакцией и быть относительно медленным в движениях и наоборот. Имея это в виду, говорят, что элементарные разновидности скоростных качеств относительно независимы друг от друга.

В практике приходится обычно встречаться с комплексным про-явлением скоростных качеств. Так, в спринтерском беге результат зависит от времени реакции на старте, скорости отдельных движений (отталкивания, сведения бедер в безопорной фазе) и частоты шагов. Скорость, достигаемая в целостном сложнокоординированном дви-жении, зависит не только от скоростных качеств спортсмена, но и от других причин (например, скорость бега - от длины шагов, а та, в свою очередь, от длины ног, силы и техники отталкивания), поэтому она лишь косвенно характеризует скоростные качества, и при деталь-ном анализе именно элементарные формы проявления скоростных качеств оказываются наиболее показательными.

В движениях циклического характера скорость передвижения не-посредственно определяется частотой движений и расстоянием, про-ходимым за один цикл (длиной «шага»):

f=частота l- длина шага

С ростом спортивной квалификации (а следовательно, и с увели-чением максимальной скорости передвижения) оба компонента, опре-деляющие скорость передвижения, как правило, возрастают. Однако в разных видах спорта по-разному. Например, в беге на коньках основное значение имеет увеличение длины «шага», а в плавании - примерно в равной степени оба компонента. При одной и той же максимальной скорости передвижения у разных спортсменов могут быть значительные различия в длине и частоте шагов.

2. Динамика скорости

Динамикой скорости называется изменение скорости движущегося тела, то есть функция вида: v = f (t ) либо v = f (l ), где v - скорость, t - время, l - путь, f -знак функциональной за-висимости.

В спорте существуют два вида заданий, требующих проявления максимальной скорости. В первом случае необходимо показать мак-симальную мгновенную скорость (в прыжках - к моменту отталкива-ния; в метании - при выпуске снаряда и т. п.); динамику скорости при этом выбирает сам спортсмен (например, он может начать движение чуть быстрее или медленнее). Во втором случае необходимо выполнить с максимальной скоростью (в минимальное время) все движение (пример: спринтерский бег). Здесь тоже результат зависит от динамики скорости. Например, в спринтерском беге наилучший результат до-стигается в тех попытках, где мгновенные скорости на отдельных отрезках стартового разгона являются максимальными для данного человека.

Во многих движениях, выполняемых с максимальными скоростями, различают две фазы: 1) увеличения скорости (стартового разгона), 2) относительной стабилизации скорости (рис. 49). Характеристикой первой фазы является стартовое ускорение, второй - дистанционная скорость. Так, кривая скорости в спринтерском беге может быть описана уравнением

v(t)=v m (1-e -kt)

где v (t) - значение скорости в момент времени t , v - максимальное значение скорости; е- основание натуральных логарифмов; к-индивидуальный па-раметр, характеризующий ускорение при разгоне со старта. Чем больше величина к, тем быстрее достигает спортсмен своей максимальной скорости. Значения v m и к не коррелируют между собой. Иными словами, способность быстро набирать «свою» максимальную скорость и спо-собность передвигаться с большой ско-ростью относительно независимы друг от друга. Действительно, сильнейшие спринтеры достигают своей максимальной скорости в беге примерно за то же время, что и новички, - через 5-6 с с момента ухода со старта. Можно обладать хорошим стартовым ускорением и невысокой дистанционной скоростью и наоборот. В одних видах спорта главным является стартовое ускорение (баскетбол, теннис, хоккей), в других важна лишь дистанционная скорость (прыжки в длину), в третьих существенно и то и другое (спринтерский бег).

3. Скорость изменения силы (градиент силы)

Слово «скорость» употребляется для обозначения не только быс-троты изменения положения тела или его частей в пространстве, но и быстроты изменения других показателей (например, можно говорить о скорости -изменения температуры). Сила действия, которую прояв-ляет человек в одной попытке, непрерывно изменяется. Это вызывает необходимость изучения скорости изменения силы - градиента силы. Градиент силы особенно важен при изучении движений, где необходимо проявлять большую силу в возможно короткое время - «взрывом». Математически градиент силы равен первой производной от силы

по времени:

Кривая нарастания силы при однократном «взрывном» усилии с последующим немедленным расслаблением имеет вид, показанный на рис. 50. Для численной характеристики градиента силы используют обычно один из следующих показателей:

1) время достижения силы, равной половине максимальной.

Нередко именно этот показатель называют градиентом силы (такое словоупотребление удобно своей краткостью, но не вполне точно);

2) частное от деления F mix / t max . Этот показатель называют скоростно-силовым индексом. Он равен тангенсу угла на рис. 50.

В тех случаях, когда речь идет о перемещении собственного тела

спортсмена (а не снаряда), удобно пользоваться так называемым коэффициентом реактивности (по Ю. В. Верхошанскому):

F max / t max * вес тела спортсмена

Скорость нарастания силы играет большую роль в быстрых движениях. Ее практическое значение легко понять из рис.51, где приведены кривые проявления силы двумя спортсменами - А и Б. У спортсмена А - большая максимальная сила и низкий градиент силы; у спортсмена Б, наоборот, градиент силы высок, а максимальные силовые возможности небольшие. При большой длительности дви-жения ( t > t 3 ) когда оба спортсмена успевают проявить свою максимальную силу, преимущество оказывается у более сильного спортсмена А. Если же время выполнения движения очень коротко (меньше t 1, на рис. 51), то преимущество будет на стороне спорт-смена Б.

С ростом спортивной квалификации время выполнения движений обычно сокращается и поэтому роль градиента силы становится более значимой.

Время, необходимое для достижения максимальной силы (t max ), составляет примерно 300-400 мс. Время проявления силы действия во многих движениях значительно меньше. Например, отталкивание в беге у сильнейших спринтеров длится менее 100 мс, отталкивание в прыжках в длину - менее 150-180 мс, отталкивание в прыжках в высоту - менее 250 мс, финальное усилие в метании копья - примерно 150 мс и т. п. Во всех этих случаях спортсмены не успевают проявить свою максимальную силу и достигаемая скорость зависит в значи-тельной степени от градиента силы. Например, между высотой прыжка вверх с места и коэффициентом реактивности очень большая корреляция (прыгает выше тот спортсмен, кто при том же собственном весе может развить большую силу отталкивания за наименьшее время).

4. Параметрические и непараметрические зависимости между силовыми и скоростными качествами

Если спортсмен несколько раз выполняет одно и то же движение (например, толкание ядра с места), стремясь показать в каждой попытке наилучший результат, а параметры двигательного задания (в частности, вес ядра) при этом меняются, то величины силы действия, приложенной к ядру, и скорость вылета ядра будут связаны друг с другом параметрической зависимостью.

Под влиянием тренировки параметрическая зависимость «сила - скорость» может измениться по-разному. Это определяется тем, какие тренировочные средства и методы использовались спортсменом (рис. 52).

Существенно, что прирост скорости при движениях со средними сопротивлениями (а такими сопротивлениями в реальных спортивных условиях могут быть, например, вес и масса собственного тела или снаряда) может происходить при разном соотношении прироста си-ловых и скоростных качеств: в одних случаях (рис. 52, А) - за счет роста скоростных качеств (v mm) b других (рис. 52, Б) - за счет роста силовых качеств ( F mm ).

Какой путь роста скоростных по-казателей является в тренировке более выгодным, зависит от многих причин (возраста спортсмена, стажа занятий, вида спорта и др.), и в частности от величины сопротивления (в % от F mm ), которое приходится преодолевать спортсмену: чем оно больше, тем более важно повышение силовых качеств. Это подтверждается, в част-ности, величинами непараметриче-ских зависимостей между показате-лями силовых качеств спортсмена ( F mm ) и скоростью выполнения движе-ний ( v т ) при разных величинах сопро-тивления. Так, в одном из экспери-ментов (Ю. И. Смирнов) коэффициен-ты корреляции были равны: без отяго-щения-0,131, с отягощением 1 кг - 0,327, с отягощением 3 кг -0,630, с отягощением 8 кг - 0,824.

Поэтому чем больше величина преодолеваемого сопротивления, тем выгоднее в тренировке повышать скорость (р т ) за счет роста силовых показателей

5. Биомеханические аспекты двигательных реакций

Различают простые и сложные двигательные реакции. Про-стая реакция - это ответ заранее известным движением на заранее известный (внезапно появляющийся) сигнал. Примером может быть скоростная стрельба из пистолета по силуэтам, старт в беге и т. п. Все остальные типы реакций - когда заранее не

известно, что именно надо делать в ответ на сигнал и каким будет этот сигнал, - называются сложными. В двигательных реакциях различают:

а) сенсорную фазу - от момента появления сигнала до первых признаков мышечной активности (обычно они регистрируются по ЭМГ, т. е. по появлению электрической активности в соответству-ющих мышечных группах);

б)премоторную фазу (электромеханический интервал - ЭМИ) - от появления электрической активности мышц до начала движения. Этот компонент наиболее стабилен и составляет 25-60 мс;

в) моторную фазу - от начала движения до его завершения (например, до удара по мячу).

Сенсорный и премоторный компоненты образуют латентное время реагирования.

С ростом спортивного мастерства длительность как сенсорного, так и моторного компонента в сложных реакциях сокращается. Однако в первую очередь сокращается сенсорная фаза (спортсмену нужно меньше времени для принятия решения), что позволяет более точно, спокойно и уверенно выполнить само движение. Вместе с тем, как бы она ни сокращалась, нужно иметь возможность наблюдать объект реакции (мяч, противника и т. п.) достаточное время. Когда движу-щийся объект попадает в поле зрения, глаза начинают двигаться, как бы сопровождая его. Это движение глаз происходит автоматически и не может быть произвольно заторможено или ускорено (правда, на спортсменах высокого класса такие исследования пока не проводились:

быть может, они и умеют это делать). Приблизительно через 120 мс после начала прослежива-ющего движения глаз происхо-дит опережающий поворот голо-вы примерно в то место прос-транства, куда передвигается объект и где он может быть «пе-рехвачен». Поворот головы про-исходит также автоматически (даже у людей, плохо умеющих ловить мяч), но при желании может быть заторможен. Если поворот головы не успевает про-изойти и вообще если время наблюдения за движущимся объектом мало, успешность ре-акции уменьшается (рис. 53).

Большое значение в сложных реакциях приобретает умение предугадывать действия против-ника (например, направление,и характер удара или броска мяча или шайбы); Подобное умение на-зывают антиципацией, а соответ-ствующие реакции - антици-пирующими.

Что касается моторной фазы реакции, то продолжительность ее при разных вариантах техни-ческих действий различна. Нап-ример, для того чтобы поймать" мяч, требуется больше времени, чем для того, чтобы его отбить. У вратарей-гандболистов ско-рости движений при защите разных углов ворот различны; различны поэтому и расстояния, с которых они могут успешно отражать броски в разные секторы ворот (табл. 6, Во А. Голуху, переработано). Расстояния, с которых мяч уже не может быть пойман или отражен без антиципации, иногда называют «мертвой зоной».

Аналогичные закономерности существуют и в других спортивных играх.