Доктор педагогических наук, доцент Г.В. Барчукова,Кандидат педагогических наук В.А. Воронов, Российская государственная академияфизической культуры, Всероссийский научно-исследовательский институт физическойкультуры
Биомеханическийанализ ударного действия позволяет выявить, с одной стороны, опорные точки(принципиальные основы выполнения ударных действий), которые, очевидно, единыдля конкретного технического действия, выполняемого отдельным спортсменом идолжны являться основой обучения технико-тактическим действиям с самого началапроцесса формирования спортивного мастерства. В месте с тем, такой анализпозволяет выявить особенности технико-тактических действий в зависимости отстилей игры [1,2,3]. Определенное подтверждение этой гипотезы мы получили входе исследования спортивной карьеры теннисистов, которая показала, чтонеправильно освоенная на ранних этапах техника закрывает путь к вершинамспортивного мастерства [4].
Можнотакже предположить, что выявление особенностей выполнения технических приемов,положенное в основу процесса обучения, позволит улучшить его качество, контрольза освоением и управляемость этим процессом, увеличить возможности спортсменовв освоении движений повышенной координационной сложности, будет способствоватьповышению эффективности спортивной тренировки в целом, а также результативностисоревновательной деятельности игроков в настольный теннис.
Методика.Исследование проводилось с помощью системы автоматической регистрации движенийчеловека «Selspot»-2, которая автоматически рассчитывала трехмерныетраектории движений спортсмена. Датчики устанавливались на плечевом, локтевом илучезапястном суставах игровой руки, а также на дистальной части ракетки.Момент удара по мячу фиксировался пьезодатчиком, вмонтированным в ракетку.Игровые характеристики ракетки при этом не изменились.
Точностьрегистрации координат составляет 2-3 мм. Частота регистрации кинематикидвижений — 200 Гц. Обработка данных проводилась на компьютере IBM.Рассчитывались кинематические характеристики — скорости и ускорения движенийтеннисиста при выполнении технических приемов: наката, топ-спина и ударасправа.
Объектомисследования были теннисисты-мужчины в возрасте 17-21 года, кандидаты и мастераспорта.
Теннисиствыполнял 3 серии, по 2 удара в каждой, следующими техническими приемами: накатсправа, топ-спин справа, удар справа. Удары выполнялись по набрасываемым мячамв стандартных условиях без перемещений спортсмена. Учитывая то, что привыполнении ударного движения кроме туловища принимает участие еще и вся верхняяконечность: плечо, предплечье, кисть и спортивный снаряд — ракетка, с цельювыявления структуры изучаемых технических приемов были рассмотрены скоростидвижений всех звеньев ударной системы в момент удара и максимальные по тремосям: X — поперечной, Y — продольной и Z — вертикальной.
Результаты.Выявлено, что при внешней схожести наката, топ-спина и удара справа в ихвыполнении имеются существенные пространственно-временные различия.
Привыполнении наката справа плечевой сустав в момент удара движется больше впередс продольной скоростью 0,881 м/с и достигает максимума 1,097 м/с на 0,058 сраньше ударного момента (рис.1а). Аналогичные показатели фиксируются и придвижении вверх по оси Z. Однако при движении вокруг туловища (поперечная ось)пик максимальной скорости отстает от момента удара на 0,027 с, и скорость удараV х уд.= 0,497 м/с почти в два раза меньше максимальной скорости, развиваемойплечом, в данном направлении. Остальные звень ударной цепи также имеют большуюскорость в продольной и поперечной плоскостях, чем в вертикальной. Совпадениемомента удара с максимальной скоростью движения происходит в лучезапястномсуставе и ракетке по оси Y. При выполнении топ-спина справа (рис. 1, б) плечевойсустав движется больше вверх V z уд.= 1,573 м/с, чем вперед V z уд.= 1,297 м/с,в локтевом и лучезапястном суставах наибольшие скорости отмечаются впродольно-вертикальном движении по осям Y-Z и меньшее — в поперечном. Однакоракетка имеет большие скорости в поперечно-продольном направлении, чем в вертикальном,хотя и вертикальная ее скорость достаточно высока. При таком раскладе скоростеймячу придается большее вращательное движение вверх, чем поступательное. Однакопродольно-поперечное движение ракетки придает мячу достаточную поступательнуюскорость.
/>
Рис1. Ударные и максимальные скорости движения звеньев руки и ракетки привыполнении наката(а), топ-спина (б) и удара (в) справа
Такжеможно отметить, что совпадение момента удара с достижением максимальнойскорости при выполнении топ-спина справа происходит в плечевом суставе ввертикальном движении, в локтевом суставе в поступательном движении, а влучезапястном суставе и ракетке в вертикальном движении. Выполнение ударараньше достижения максимальной скорости происходит при поступательной скоростив плечевом суставе на 0,033 c, в лучезапястном — на 0,019 c и ракетке на 0,030c. В остальных же направлениях момент удара происходит уже после достижениязвеном максимальной скорости. Наиболее четко это выражено в поперечном движениипо оси Х, свидетельствующем о том, что в этом направлении не происходитдостаточного вклада энергии в мяч, а идет торможение руки после значительногоее разгона вверх-вперед.
Привыполнении завершающего удара справа (рис. 1, в) плечевой и локтевой суставы вмомент контакта ракетки с мячом имеют большую поступательную скорость V y уд.=1,501 м/с и V x уд.= 4,109 м/с, соответственно, чем в других плоскостях. Востальных же звеньях — в лучезапястном суставе и ракетке — скорости большевыражены в поперечном направлении, чем в продольном — 5,187 м/с и 10,508 м/с,соответственно. Вклад же вертикальной скорости во всех звеньях ударной системызначительно меньше, чем в скоростях остальных направлений. Это свидетельствуето том, что мячу придается большая поступательная и меньшая, чем при топ-спине инакате, вращательная скорость.
Совпадениескорости удара с максимальной скоростью движения в ударе справа отмечается впродольном движении в локтевом суставе и в продольном и вертикальном движенияхлучезапястного сустава и ракетки. Нередко отмечается выполнение удара раньшедостижения максимальной скорости в плечевом суставе в вертикальном и продольномнаправлениях, свидетельствующее о неэкономном расходовании энергии.Запаздывание с выполнением удара в поперечном направлении от 0,017 с в плечевомсуставе до 0,053 с в локтевом суставе после достижения звеном максимальнойскорости не позволяет эффективно передать в этом направлении мячу кинетическуюэнергию.
Дляопределения общего вклада каждого кинематического звена в выполнение движениянами были рассчитаны суммарные скорости каждого звена.
Наибольшаясредняя ударная скорость ракетки отмечается при выполнении топ-спина до 15,196м/с (54,7 км/ч). При выполнении наката — 8,843 м/с (31,83 км/час) (рис. 2). Приэтом скорость движения звеньев руки постепенно убывает с уменьшением длинырычага и наименьшая скорость наблюдается у наиболее короткого рычага частикинематической цепи — плеча от 1,244 м/с при выполнении наката до 2,252 м/с привыполнении топ-спина. Причем скорость движения ракетки может достигать болеевысоких скоростей. Так, максимальная скорость ракетки, зарегистрированная намипри выполнении топ-спина справа, составляет 17,812 м/с (64,12 км/ч), чтосвидетельствует о высокой мощности движения и о передаче кинетической энергиимячу. Эти же исследования подтверждают, что наиболее мощным как по скоростидвижения звеньев руки и ракетки, так и по вкладу энергии в мяч и скорости еговращения является топ-спин.
Общийпуть прохождения звеньев руки и ракетки в момент удара (по данным об амплитудахдвижений звеньев руки и ракетки при выполнении различных технических приемов)отражает ту же тенденцию (рис.3).
Чемвыше уровень технико-тактической подготовленности, тем с большей скоростьюспортсмен может выполнять точностные прицельные движения. В связи с этимследует выделить два основных момента обеспечения эффективности выполнениялюбого технического приема в настольном теннисе: 1) удар должен выполняться принарастающей (положительной) скорости и 2) коэффициент полезного действиявыполненного движения повышается при уменьшении разницы между ударной имаксимальной скоростями.
Такимобразом, показатели скорости движения ракетки в момент контакта с мячом идлительность этого контакта могут служить критериями эффективности иэкономичности техники теннисиста. Показателем эффективности техники ифизических качеств спортсмена также может служить отношение скорости удара камплитуде движения, т.е. чем за более короткое время теннисист может развитьбольшую скорость руки, тем более мощными и неожиданными будут его удары.
Необходимотакже учитывать, что чем дольше время контакта ракетки с мячом, а следовательно,и путь его сопровождения, тем точнее он будет направлен в нужное место стола.Однако время контакта ракетки с мячом зависит от многих параметров: массы идиаметра мяча, его упругости, а также жесткости деревянной основы ракетки икачества губки и резины. Поэтому деревянное основание и накладки нужноподбирать с учетом индивидуальных особенностей теннисиста, стиля его игры икачества используемых мячей.
/>
Рис.2. Общие средние ударные скорости звеньев руки и ракетки при выполнении наката,топ-спина и удара справа.
Априорипри выполнении различных видов ударов время взаимодействия ракетки с мячомдолжно быть различным, однако в проведенных нами исследованиях достоверныхразличий в этом параметре не выявлено. В среднем время контакта ракетки с мячомсоставляет 0,0207±00,003 с и колеблется в пределах от 0,015 до 0,024 с.
Врезультате исследований выявлено, что при всей вариативности техники иотдельных ее компонентов в целом у каждого теннисиста высокого класса сустановившейся техникой в стандартных условиях деятельности наблюдаетсяустойчивая структура соотношения ударных скоростей движения ракетки, кисти,предплечья и плеча при выполнении не только одного, но и разных видовтехнических приемов (табл. 1, 2). При этом между звеньями ударной цепи укаждого спортсмена существует определенная взаимосвязь. Так соотношениескоростей звеньев кинематической цепи в момент удара у более опытныхтеннисистов с более высокой спортивной квалификацией в разных попыткахсохраняется с более определенной зависимостью (табл. 1), чем у менееподготовленных спортсменов (табл. 2). Такая устойчивость структуры соотношенияударных скоростей движений в различных звеньях ударной цепи свидетельствует озакрепленном двигательном навыке.
Таблица1. Соотношение ударных скоростей звеньев руки и ракетки мастера спорта Б.Д. привыполнении топ-спина справаПоказатели Плечо Локоть Кисть Ракетка 1* 2 1 2 1 2 1 2 Плечо X 2,034 2,075 3,802 4,320 5,990 6,479 Локоть - X 1,869 2,106 2,944 3,123 Кисть - - X 1,574 1,500 Ракетка - - - X /> /> /> /> /> /> /> /> />
*1 и 2-я попытки
Таблица2. Соотношение ударных скоростей звеньев руки и ракетки кмс Х.М. при выполнениитоп-спина справаПоказатели Плечо Локоть Кисть Ракетка 1* 2 1 2 1 2 1 2 Плечо X 2,764 3,241 4,360 5,233 6,670 7,320 Локоть - X 1,578 1,615 2,414 2,296 Кисть - - X 1,530 1,399 Ракетка - - - X /> /> /> /> /> /> /> /> />
*1 и 2-я попытки
Определенныесоотношения между скоростями звеньев ударной системы: плечом, предплечьем,кистью и ракеткой — можно рассматривать как структурные компоненты техническихприемов, которые в рамках общих закономерностей носят в то же времяиндивидуальный характер и могут рассматриваться как предпосылки формированияиндивидуального стиля. Общая тенденция соотношения скоростей звеньев ударнойруки и ракетки может быть рассмотрена как модельная характеристика удара.
Выводы.Выявленные кинематические характеристики основных технических приемов внастольном теннисе наката, топ-спина и завершающего удара справа можнорассматривать как комплекс базовых данных для разработки моделей атакующихтехнических приемов игры в настольный теннис и на их основе осуществлятьформирование специальных навыков при обучении и управлении технической итехнико-тактической подготовками игроков в настольный теннис различного уровняподготовленности.
Известно,что передаваемая мячу кинетическая энерги пропорциональная квадрату временивзаимодействия мяча с ракеткой, длиной пути, который ракетка проходит в моментудара, а также зависит от упругих характеристик накладок и деревянногооснования. Из этого следует, что чем большую скорость ракетки теннисист можетразвить к моменту ее контакта с мячом, тем большую кинетическую энергию онпридаст мячу. При этом совпадение момента удара с пиком скорости должно быть втом направлении, в каком необходимо, чтобы летел мяч. А так как в настольномтеннисе идет борьба за убыстрение игры и скорость полета мяча при высокойточности попадания является главным слагаемым успеха, то данный показательможет служить критерием оценки эффективности техники, критерием освоенноститехнического приема, а также для оценки спортивной формы теннисиста.
/>
Рис.3. Общий средний путь сопровождения звеньев руки и ракетки при выполнениинаката, топ-спина и удара справа
Проведенноеисследование указывает на необходимость внесения некоторых существенныхизменений в традиционную методику обучения технике и технико-тактическимдействиям. Соответствуя специфике предмета обучения, то есть особенностямпостроения движений, с одной стороны, тренировочные упражнения должныотличаться многообразием и вариативностью, а с другой — определенные моментыэтих упражнений должны быть относительно постоянными.
Выявленныеособенности выполнения основных атакующих ударов справа должны найти своеопределенное выражение в дидактическом подходе при выборе условий и методовсовершенствования вариативных, но в то же время целевых движений спортсмена.Практически для совершенствования выявленных основных моментов движениянеобходимо многократное повторение «жесткой» программы движений внеизменяющихся стандартных условиях. Вместе с тем для успешной реализациитехнико-тактических действий в соревнованиях необходимо совершенствование такихнавыков в вариативных противоборствующих игровых ситуациях.
Приэтом в результате обучения диапазон изменчивости характеристик в выполняемыхдвижениях должен соответствовать целесообразности, определяемой особенностямиконкретных внешних ситуаций и индивидуальных возможностей обучающихся. В уменииизменять характеристики движений в соответствии с показателями этихсоставляющих в реальных условиях и заключается одна из сторон высокоготехнико-тактического мастерства.
Список литературы
1.Донской Д.Д. О путях биомеханического обоснования спортивной техники // Принципиальныевопросы биомеханического анализа спортивных двигательных действий.- Малаховка,1987, с. 20-25.
2.Зайцева Л.С. Исследование биодинамических структур ударного действия иморфофункциональных предпосылок индивидуализации его выполнения: Автореф. дис.М., 1974, 30 с.
3.Иванова Г.П. Биомеханика ударных взаимодействий в спорте: Автореф. докт. дис.Рига, 1991, 29 с.
4.Пономарчук В.А., Барчукова Г.В., Винник В.А. Предшествующая двигательнаяактивность и процесс спортивного совершенствования (на примере настольноготенниса) // Теория и практика физической культуры, 1991, № 1, с.44-49.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта lib.sportedu.ru