«Основы техники плавания. Эволюция спортивных способов плавания».
Основы техники плавания
Понятие о технике плавания
Техника спортивного плавания — это рациональная система движений, позволяющая пловцу наилучшим образом реализовать свои двигательные возможности в высокий результат на соревнованиях. Это понятие включает в себя форму, характер движений, их внутреннюю структуру. В него входит умение пловца хорошо ощущать, осознавать и использовать для продвижения вперед все внутренние и внешние силы, действующие на тело.
Техника плавания непрерывно развивается. Научные сотрудники и тренеры постоянно работают над совершенствованием техники плавания. Это находит свое выражение в основном в двух направлениях:
Совершенствование структуры движений в уже определившихся способах плавания и поиски новых, более быстроходных и рациональных способов плавания. В результате разработаны четыре основных способа плавания и затем внесен ряд целесообразных изменений в их структуру движений (оптимальная степень сгибания рук в локтевых суставах при плавании кролем и др.)
Формирование и совершенствование индивидуального стиля пловца. Рациональный способ плавания определяется в соответствии с анатомическими и функциональными особенностями организма человека.
Эволюция спортивных способов плавания
На первых ОИ в 1896г. в Афинах программа соревнований по плаванию целиком состояла из заплывов вольным стилем, в которых пловцам разрешалось плыть любым способом и произвольно менять их на дистанции. Большинство участников использовали способ брасс и народный способ на боку (без выноса рук из воды).
В процессе совершенствования техники плавания на боку во 2-ой половине 19 века в Англии возникли две его разновидности: «овер-арм» (с выносом одной руки из воды) и «треджен-стиль» (с попеременным выносом обеих рук и ножницеобразным движением ногами).
Кроль на груди. Впервые элементы способа плавания продемонстрировал А.Викхем в 1898г. в бассейне г. Сидней. На дальнейшее развитие стиля плавания оказывали влияние ОИ.
В 1904г. венгр З.Халмаи на ОИ применил кроль впервые на дистанциях 50и 100 метров. Он выполнял мощные гребки прямыми руками расслабленные движения ногами в вертикальной плоскости. В историю спорта этот способ вошел под названием «Венгерский кроль».
Родоначальником австралийского кроля стал Р. Кэвил. На каждый гребок рукой он делал удар противоположной ногой, сгибая ее в коленном суставе.
Американский кроль отличался ритмичными движениями ненапряженными ногами в вертикальной плоскости, почти не сгибавшимися в коленных суставах. На один цикл движений рук приходилось шесть ударов ногами. Этот способ демонстрировали Ч. Дэниелс (1908-1910гг.), Д. Каханамоку (1912-1920гг.), Н.Росс (1918-1920гг.), Д. Вейсмюллер (1922/1928гг.) и они же становились мировыми рекордсменами и чемпионами ОИ.
Новую разновидность кроля показали на десятой олимпиаде японские пловцы, выступившие лучше американцев. Гребку руками они помогали мощными движениями ног. Кроме того японцы выполняли быстрые движения руками под водой, долгое скольжение и небольшие повороты туловища в момент вдоха.
На 16 ОИ отличились австралийские пловцы. Характерной особенностью техники являлось подчинение движений ногами движениям рук. Австралийцы создали принципиально новую технику плавания двухударный «кроль на руках». Этот вариант начал применяться на средних и длинных дистанциях.
Кроль на спине. Как самостоятельный вид плавание на спине включается в программу соревнований со 2 ОИ в 1900г. в Париже. Первоначально это был брасс на спине. С развитием способа кроль на груди отдельные спортсмены пытались применить его и при плавании на спине. На 5 ОИ в Стокгольме американский пловец Г. Хебнер победил на дистанции 100 метров используя именно такой вариант техники.
В 1935-1936 гг. рекордсмен мира и чемпион ОИ демонстрировал своеобразную технику плавания на спине. Он проносил прямые рук над водой через стороны, удерживал голову и плечи высоко, а таз низко, движения ногами выполнял с большой амплитудой.
Дальнейшее совершенствование техники плавания шло в основном в направлении улучшения обтекаемости тела, увеличения мощности гребков руками и снижения интенсивности и амплитуды движений ногами.
Брасс. Выделения брасса в самостоятельный способ спортивного плавания произошло на 3 Олимпиаде в 1904г. в Сент-Луисе. Спортсмены плыли брассом 440 ярдов. На 4 ОИ в 1908г. была введена дистанция 200м и лишь в 1968г. – 100м брассом.
В развитии техники брасса как спортивного способа выделяют 3 этапа:
с 1904 до 1935г
с 1935 до 1953г
с 1953 до настоящего времени
На первом этапе считалось, что движения ногами эффективнее движений руками. Гребок выполнялся в горизонтальной плоскости прямыми руками широко в стороны. Координация движений рук и ног была раздельной: после гребка руками следовало смыкание ног. Вдох выполнялся через рот во время гребка руками.
Несовершенство правил соревнований привело к появлению таких элементов техники, как гребок до бедра и движение рук по воздуху.
Совершенствование техники на втором этапе шло по пути овладения новым способом плавания – баттерфляем. Прежний брасс как спортивный способ стал бесперспективным. Лишь после уточнения правил и решения ФИНА в 1953г. разделить брасс и баттерфляй на самостоятельные виды брассисты продолжили поиски лучших вариантов техники.
В начале 60-х появился новый вариант брасса. Основными чертами способа были: высокое положение тела, вдох в конце гребка, узкая амплитуда движений ног, высокий темп движений.
Баттерфляй (дельфин). Возникновение способа плавания тесно связано с творческими поисками тренеров и спортсменов путей улучшения техники плавания брасс. В 1935г. американский спортсмен Э. Хиггинс впервые проплыл 100м баттерфляем за 1.10.8,сразу побив мировой рекорд.
В дальнейшем безусловное преимущество баттерфляя привело к тому, что на 15 ОИ в финальном заплыве на 200 м все участники вместо брасса применили баттерфляй. В связи с этим баттерфляй с 1 января 1953г. был узаконен как самостоятельный способ плавания, причем правила разрешали выполнять движения ногами сверху вниз, в вертикальной плоскости.
Дальнейшее совершенствование техники связано с именем венгерского пловца Д. Тумпека. Он изменил характер движений ногами и в 1954г. довел мировой рекорд в этом способе плавания до 1.02.
Скоростная разновидность техники спортивного способа баттерфляй – с волнообразным движением туловища и ног сверху вниз в вертикальной плоскости получила название «дельфин». Уже на 16 ОИ в 1956г. все спортсмены плыли именно этим способом.
Рассмотрим частный конкретный случай: тело находится в воде неподвижно, при этом на него действуют силы тяжести и силы гидростатического давления.
На поверхность тела, погруженного в воду, действует гидростатическое давление. Боль в ушах, которую испытывает пловец, нырнувший на большую глубину, вызвана гидростатическим давлением на барабанную перепонку уха. Гидростатическое давление зависит от глубины погружения.
Когда тело пловца находится в воде неподвижно, на него действует только сила тяжести тела и выталкивающая сила воды. Сила тяжести G постоянна по величине и приложена к общему центру тяжести тела (ОЦТ). Как правило ОЦТ располагается в области тазобедренных суставов.
Выталкивающая (архимедова) сила Q обусловлена разностью гидростатического давления на нижнюю и верхнюю поверхность тела, погруженного в воду, и направлена вверх. По величине она равна силе тяжести воды, вытесненной телом. Центр тяжести вытесненного объема воды называют центром давления (ЦД). К этой точке и приложена выталкивающая сила. ОЦД расположен выше по позвоночному столбу на 8-10 см от ОЦТ.
Тело находится в гидростатическом равновесии, если сила тяжести G уравновешивается выталкивающей силой Q : G = Q .
Если на заданной глубине на тело пловца не действуют никакие другие силы и Q > P , то тело всплывает до тех пор, пока не будет выполнено условие G = Q . При G > Q тело тонет.
Равновесие сил может быть устойчивым и неустойчивым. Неустойчивым положение будет тогда, когда ОЦТ окажется расположенным выше ОЦД. Силы приложены к разным точкам и действуют в разных вертикальных плоскостях, при этом возникает момент вращения. Он будет продолжаться до тех пор, пока силы не будут действовать в одной вертикальной плоскости. Чем меньше расстояние между ОЦТ и ОЦД, тем выше горизонтальная устойчивость в воде. Эти точки можно сблизить путем сгибания в тазобедренных и коленных суставах.
Плавучесть человека зависит от средней плотности тканей его тела, особенностей расположения подкожного жира, плотности воды, степени заполнения легких воздухом, позы пловца. Чем меньше средняя плотность тканей тела спортсмена, тем лучше его плавучесть. При глубоком вдохе пловец, как правило, обладает положительной плавучестью; при полном выдохе — отрицательной (тонет).
Плотность воды зависит от содержания в ней солей. Плотность пресной воды практически равна единице. Например морская вода имеет плотность 1010 – 1030 кг/м3, на 2-3% плотнее пресной. А хлорированная вода наоборот является мене плотной.
Средняя плотность тела человека определяется соотношением костной, мышечной и жировой тканей. Плотность жировой ткани – 0,92 – 0,94; мышечной — 1,04 – 1,05; костная ткань самая тяжелая – 1,7 – 1,9. Преобладание в этом соотношении жировой ткани способствует увеличению плавучести.
Плавучесть зависит от показателя ЖЕЛ: чем больше ЖЕЛ, тем лучше плавучесть. При полном глубоком вдохе плавучесть всегда выше, чем при полном глубоком выдохе. Т.к. масса тела при вдохе остается такой же, изменяется лишь объем тела и как следствие уменьшается удельный вес или плотность тела. Для определения плавучести используется тест. После выполнения глубокого вдоха испытуемого фиксируют в вертикальном положении на глубокой части с поднятыми вверх руками.
Затем дается качественная оценка: если кисти рук показываются из воды, плавучесть человека положительная или относительно хорошая; при отрицательной плавучести человек полностью скрывается под водой. Если кончики пальцев едва касаются поверхности воды – плавучесть нейтральная. По статистике 85% людей имеют положительную плавучесть.
Весь анализ движений пловца базируется на наиболее общих закономерностях гидродинамики. Он весьма сложен. Сложность прежде всего заключается в том, что движения происходят в плоскости, пограничной между двумя средами: водой и воздухом. Если к этому добавить принципиальное отличие водной среды, несовершенную с точки зрения гидродинамики форму человеческого тела, задачи становятся еще более трудными. Кроме этого, при движении тело пловца постоянно меняет свое положение. Таким образом движения пловца характеризуются целым комплексом параметров.
Динамическое взаимодействие тела пловца с водой зависит от скорости движения тела относительно воды и обусловлено наличием в ней сил внутреннего трения и давления. Силы трения F направлены по касательной к поверхности тела, силы давления P — перпендикулярно к ней. Они определяют величину и направление обобщенной силы реакции воды R . Доля сил динамического давления воды в общей величине силы реакции воды во много раз превосходит долю сил трения.
При движении тела в воде распределение давления отличается от его распределения в жидкости, находящейся в покое. В потоке возникают области повышенного и пониженного давлений. Область повышенного давления образуется на той части тела, которая встречает поток воды, а область пониженного давления — позади тела, где возникает вихреобразование.
Поскольку сила реакции воды препятствует продвижению тела пловца вперед, назовем ее силой гидродинамического сопротивления. Аналогичную силу, возникающую на рабочих плоскостях рук и ног пловца во время гребков и продвигающую его вперед, назовем силой реакции опоры.
Рассмотрим более подробно силы препятствующие продвижению тела пловца вперед. Разлагая по правилу параллелограмма вектор силы гидродинамического сопротивления R , мы увидим, что одна из составляющих R x направлена прямо противоположно продвижению пловца вперед. Ее называют лобовым сопротивлением. Другая составляющая R y направлена вверх. Она называется подъемной силой.
Лобовое сопротивление – главная сила, препятствующая продвижению тела пловца вперед. Величина лобового сопротивления зависит от формы и обтекаемости тела, его положения относительно потока воды и других факторов. При прочих равных условиях величина лобового сопротивления пропорциональна площади поперечного сечения тела и квадрату скорости движения тела относительно воды.
Проекция тела на фронтальную плоскость – это контур пловца, который мы увидим, если будем смотреть спереди на пловца через подводное окно.
При скольжении пловца в вытянутом горизонтальном положении площадь проекции его тела будет минимальной. При плавании тем или иным способом эта площадь может значительно возрастать.
Ориентацию тела пловца в потоке воды характеризуют углом атаки (угол между продольной осью тела и направлением движения). С увеличением угла атаки возрастает лобовое сопротивление. Углы атаки тела пловца, превышающие 10 – 15 градусов, не являются рациональными (возрастает площадь поперечного сечения тела, лобовое сопротивление).
Гидродинамическое сопротивление зависит также от обтекаемости тела пловца, которое недостаточно совершенно для обтекания быстрым потоком. Плавное обтекание тела почти сразу же переходит в вихреобразное, что резко увеличивает гидродинамическое сопротивление. Наиболее обтекаемое положение – это положение скольжения! Во время гребковых движений обтекаемость тела может ухудшиться. Пример: прогиб туловища и опускание таза немедленно создают вихревую зону за спиной пловца (сидячее положение при плавании на спине, излишнее сгибание ног в тазобедренных суставах при плавании кролем).
В общей величине гидродинамического сопротивления есть доля и так называемого волнового сопротивления. Оно связано с перераспределением сил давления воды не тело пловца во время движения по поверхности. В этом случае передняя часть тела спортсмена раздвигает воду, вызывая появление расходящихся волн. За спиной пловца образуются поперечные волны. На преодоление сил тяжести и давления сдвигаемой массы он затрачивает часть своей энергии. Чем меньше величина вертикальных колебаний тела пловца, чем меньше он сдвигает воду передней частью тела, тем при прочих равных условиях меньше величина волнового сопротивления.
Гидродинамическое сопротивление зависит также от сопротивления трения. Оно возникает из-за вязкости воды, т.е. внутреннего трения частиц и слоев воды, соприкасающихся с движущимся телом пловца и приводимых этим телом в движение. Практические пути уменьшения сопротивления трения ограничены (подгонка плавательного костюма, изготовление его из тонкой и малонамокаемой ткани, удаление волосяного покрова).
Выше отмечалось, что сила, возникающая на рабочих плоскостях рук и ног пловца, называется силой реакции опоры. Сила реакции воды является внешней по отношению к телу пловца и сама по себе вызвать движение пловца не может. Источником его движущих сил служат внутренние силы мышечного сокращения.
Величина движущей силы зависит от мышечной силы пловца и эффективности ее приложения во время гребка. Совокупность звеньев тела, механически взаимодействующих с водой для создания движущей силы, называют движителем. На нем имеются рабочие плоскости (кисть и стопа), благодаря которым происходит отталкивание. На рабочие плоскости движителя действует сила реакции воды. Она позволяет пловцу опереться о воду и оттолкнуться от нее.
Рассмотрим траекторию движения кисти или ее путь относительно воды. По своей форме, направлению и амплитуде траектория должна обеспечивать продолжительный контакт кисти с водой, приложение мышечных усилий пловца в наиболее выгодные моменты.
Силу реакции воды, возникающую на рабочей поверхности кисти, графически можно разложить на составляющие по двум, заранее выбранным направлениям: параллельно продвижению тела пловца вперед и перпендикулярно к нему. Горизонтальная составляющая F силы реакции воды R , направлена в ту же сторону продвижения и условно называется сила тяги. Другая составляющая Q , перпендикулярна продвижению вперед и направлена вверх. Назовем ее подъемной силой.
Наиболее выгодным положением кисти для создания силы тяги является положение близкое к фронтальному (т.е. перпендикулярно к направлению продвижения пловца вперед). На рисунке подобную ориентацию кисть занимает в положениях 3 – 6.
Источник
