Биомеханический анализ атакующих ударов как предпосылка формирования технико-тактических действий в настольном теннисе
Биомеханический анализ атакующих ударов как
предпосылка формирования технико-тактических действий в настольном теннисе
Доктор педагогических наук, доцент Г.В. Барчукова,
Кандидат педагогических наук В.А. Воронов, Российская государственная академия
физической культуры, Всероссийский научно-исследовательский институт физической
культуры
Биомеханический
анализ ударного действия позволяет выявить, с одной стороны, опорные точки
(принципиальные основы выполнения ударных действий), которые, очевидно, едины
для конкретного технического действия, выполняемого отдельным спортсменом и
должны являться основой обучения технико-тактическим действиям с самого начала
процесса формирования спортивного мастерства. В месте с тем, такой анализ
позволяет выявить особенности технико-тактических действий в зависимости от
стилей игры [1,2,3]. Определенное подтверждение этой гипотезы мы получили в
ходе исследования спортивной карьеры теннисистов, которая показала, что
неправильно освоенная на ранних этапах техника закрывает путь к вершинам
спортивного мастерства [4].
Можно
также предположить, что выявление особенностей выполнения технических приемов,
положенное в основу процесса обучения, позволит улучшить его качество, контроль
за освоением и управляемость этим процессом, увеличить возможности спортсменов
в освоении движений повышенной координационной сложности, будет способствовать
повышению эффективности спортивной тренировки в целом, а также результативности
соревновательной деятельности игроков в настольный теннис.
Методика.
Исследование проводилось с помощью системы автоматической регистрации движений
человека "Selspot"-2, которая автоматически рассчитывала трехмерные
траектории движений спортсмена. Датчики устанавливались на плечевом, локтевом и
лучезапястном 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.
Точность
регистрации координат составляет 2-3 мм. Частота регистрации кинематики
движений - 200 Гц. Обработка данных проводилась на компьютере IBM.
Рассчитывались кинематические характеристики - скорости и ускорения движений
теннисиста при выполнении технических приемов: наката, топ-спина и удара
справа.
Объектом
исследования были теннисисты-мужчины в возрасте 17-21 года, кандидаты и мастера
спорта.
Теннисист
выполнял 3 серии, по 2 удара в каждой, следующими техническими приемами: накат
справа, топ-спин справа, удар справа. Удары выполнялись по набрасываемым мячам
в стандартных условиях без перемещений спортсмена. Учитывая то, что при
выполнении ударного движения кроме туловища принимает участие еще и вся верхняя
конечность: плечо, предплечье, кисть и спортивный снаряд - ракетка,с целью
выявления структуры изучаемых технических приемов были рассмотрены скорости
движений всех звеньев ударной системы в момент удара и максимальные по трем
осям: X - поперечной, Y - продольной и Z - вертикальной.
Результаты.
Выявлено, что при внешней схожести наката, топ-спина и удара справа в их
выполнении имеются существенные пространственно-временные различия.
При
выполнении наката справа плечевой сустав в момент удара движется больше вперед
с продольной скоростью 0,881 м/с и достигает максимума 1,097 м/с на 0,058 с
раньше ударного момента (рис.1а). Аналогичные показатели фиксируются и при
движении вверх по оси Z. Однако при движении вокруг туловища (поперечная ось)
пик максимальной скорости отстает от момента удара на 0,027 с, и скорость удара
V х уд.= 0,497 м/с почти в два раза меньше максимальной скорости, развиваемой
плечом, в данном направлении. Остальные звень ударной цепи также имеют большую
скорость в продольной и поперечной плоскостях, чем в вертикальной. Совпадение
момента удара с максимальной скоростью движения происходит в лучезапястном
суставе и ракетке по оси Y. При выполнении топ-спина справа (рис. 1,б) плечевой
сустав 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 в
продольно-вертикальном движении по осям Y-Z и меньшее - в поперечном. Однако
ракетка имеет большие скорости в поперечно-продольном направлении, чем в вертикальном,
хотя и вертикальная ее скорость достаточно высока. При таком раскладе скоростей
мячу придается большее вращательное движение вверх, чем поступательное. Однако
продольно-поперечное движение ракетки придает мячу достаточную поступательную
скорость.
Рис
1. Ударные и максимальные скорости движения звеньев руки и ракетки при
выполнении наката(а), топ-спина (б) и удара (в) справа
Также
можно отметить, что совпадение момента удара с достижением максимальной
скорости при выполнении топ-спина справа происходит в плечевом суставе в
вертикальном движении, в локтевом суставе в поступательном движении, а в
лучезапястном суставе и ракетке в вертикальном движении. Выполнение удара
раньше достижения максимальной скорости происходит при поступательной скорости
в плечевом суставе на 0,033 c, в лучезапястном - на 0,019 c и ракетке на 0,030
c. В остальных же направлениях момент удара происходит уже после достижения
звеном максимальной скорости. Наиболее четко это выражено в поперечном движении
по оси Х, свидетельствующем о том, что в этом направлении не происходит
достаточного вклада энергии в мяч, а идет торможение руки после значительного
ее разгона вверх-вперед.
При
выполнении завершающего удара справа (рис. 1,в) плечевой и локтевой суставы в
момент 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. В
остальных же звеньях - в лучезапястном суставе и ракетке - скорости больше
выражены в поперечном направлении, чем в продольном - 5,187 м/с и 10,508 м/с,
соответственно. Вклад же вертикальной скорости во всех звеньях ударной системы
значительно меньше, чем в скоростях остальных направлений. Это свидетельствует
о том, что мячу придается большая поступательная и меньшая, чем при топ-спине и
накате, вращательная скорость.
Совпадение
скорости удара с максимальной скоростью движения в ударе справа отмечается в
продольном движении в локтевом суставе и в продольном и вертикальном движениях
лучезапястного сустава и ракетки. Нередко отмечается выполнение удара раньше
достижения максимальной скорости в плечевом суставе в вертикальном и продольном
направлениях, свидетельствующее о неэкономном расходовании энергии.
Запаздывание с выполнением удара в поперечном направлении от 0,017 с в плечевом
суставе до 0,053 с в локтевом суставе после достижения звеном максимальной
скорости не позволяет эффективно передать в этом направлении мячу кинетическую
энергию.
Для
определения общего вклада каждого кинематического звена в выполнение движения
нами были рассчитаны суммарные скорости каждого звена.
Наибольшая
средняя ударная скорость ракетки отмечается при выполнении топ-спина до 15,196
м/с (54,7 км/ч). При выполнении наката - 8,843 м/с (31,83 км/час) (рис. 2). При
этом скорость движения звеньев руки постепенно убывает с уменьшением длины
рычага и наименьшая скорость наблюдается у наиболее короткого рычага части
кинематической цепи - плеча от 1,244 м/с при выполнении наката до 2,252 м/с при
выполнении топ-спина. Причем скорость движения ракетки может достигать более
высоких скоростей. Так, максимальная скорость ракетки, зарегистрированная нами
при выполнении топ-спина справа, составляет 17,812 м/с (64,12 км/ч), что
свидетельствует о высокой мощности движения и о передаче кинетической энергии
мячу. Эти же исследования подтверждают, что наиболее мощным как по скорости
движения звеньев руки и ракетки, так и по вкладу энергии в мяч и скорости его
вращения является топ-спин.
Общий
путь прохождения звеньев руки и ракетки в момент удара (по данным об амплитудах
движений звеньев руки и ракетки при выполнении различных технических приемов)
отражает ту же тенденцию (рис.3).
Чем
выше уровень технико-тактической подготовленности, тем с большей скоростью
спортсмен может выполнять точностные прицельные движения. В связи с этим
следует выделить два основных момента обеспечения эффективности выполнения
любого технического приема в настольном теннисе: 1) удар должен выполняться при
нарастающей (положительной) скорости и 2) коэффициент полезного действия
выполненного движения повышается при уменьшении разницы между ударной и
максимальной скоростями.
Таким
образом, показатели скорости движения ракетки в момент контакта с мячом и
длительность этого контакта могут служить критериями эффективности и
экономичности техники теннисиста. Показателем эффективности техники и
физических качеств спортсмена также может служить отношение скорости удара к
амплитуде движения, т.е. чем за более короткое время теннисист может развить
большую скорость руки, тем более мощными и неожиданными будут его удары.
Необходимо
также 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 и диаметра мяча, его упругости, а также жесткости деревянной
основы ракетки и качества губки и резины. Поэтому деревянное основание и
накладки нужно подбирать с учетом индивидуальных особенностей теннисиста, стиля
его игры и качества используемых мячей.
Рис.
2. Общие средние ударные скорости звеньев руки и ракетки при выполнении наката,
топ-спина и удара справа.
Априори
при выполнении различных видов ударов время взаимодействия ракетки с мячом
должно быть различным, однако в проведенных нами исследованиях достоверных
различий в этом параметре не выявлено. В среднем время контакта ракетки с мячом
составляет 0,0207±00,003 с и колеблется в пределах от 0,015 до 0,024 с.
В
результате исследований выявлено, что при всей вариативности техники и
отдельных ее компонентов в целом у каждого теннисиста высокого класса с
установившейся техникой в стандартных условиях деятельности наблюдается
устойчивая структура соотношения ударных скоростей движения ракетки, кисти,
предплечья и плеча при выполнении не только одного, но и разных видов
технических приемов (табл. 1, 2). При этом между звеньями ударной цепи у
каждого спортсмена существует определенная взаимосвязь. Так соотношение
скоростей звеньев кинематической цепи в момент удара у более опытных
теннисистов с более высокой спортивной квалификацией в разных попытках
сохраняется с более определенной зависимостью (табл. 1), чем у менее
подготовленных спортсменов (табл. 2). Такая устойчивость структуры соотношения
ударных скоростей движений в различных звеньях ударной цепи свидетельствует о
закрепленном двигательном навыке.
Таблица
1. Соотношение ударных скоростей звеньев руки и ракетки мастера спорта Б.Д. при
выполнении топ-спина справа
Показатели
Похожие работы на - Биомеханический анализ атакующих ударов как предпосылка формирования технико-тактических действий в настольном теннисе
|