«Биомеханические особенности прыжка в высоту с разбега»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение 

высшего образования 

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИЕТ» 

Тобольский педагогический институт им. Д.И. Менделеева 

(филиал) ТюмГУ в г. Тобольске 

Кафедра биомеханики, естественнонаучных дисциплин и методик преподавания 

Контрольная работа на тему:

«Биомеханические особенности прыжка в высоту с разбега»

Выполнил(а) работу                                                                         Шорина 

студент(ка) 3 курса                                                                           Ксения 

заочной формы обучения                                                                Геннадьевна 

Руководитель                                                                                    Яковых 

кандидат педагогических                                                                Юрий 

наук, доцент                                                                                      Владимирович 

Тобольск,2021

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………3

2. История прыжка в высоту………………………………………………4

3. Техника и способы прыжка в высоту…………………………………..5

4. Биомеханические особенности прыжка в высоту способом «Фосбери-флоп»……………………………………………….……………………..9

5. Заключение……………………………………………………………….13

6. Список литературы ……………………………………………………...14

7. Приложение………………………………………………………………15

Введение

Легкая атлетика – это олимпийский вид спорта, который включает в себя беговые виды, спортивную ходьбу, многоборья, пробеги, кроссы и технические виды. Легкую атлетику принято называть королевой спорта, потому что она является одним из самых массовых видов спорта и в её дисциплинах всегда разыгрывалось наибольшее количество медалей на Олимпийских играх.

Лёгкая атлетика считается очень древним видом спорта, об этом говорят повсеместные археологические находки (монеты, вазы, скульптуры и т.д.). Самым древним из легкоатлетических видов является бег. Кстати, бег осуществлялся на дистанцию, равную одному стадию – ста девяносто двум метрам. Именно от этого названия произошло слово стадион.

Древние греки называли все физические упражнения атлетикой, которую в свою очередь было принято делить на «легкую» и «тяжелую». К легкой атлетике они относили упражнения, развивающие ловкость и выносливость (бег, прыжки, стрельба из лука, плавание и т.д.). Соответственно, все упражнения, которые развивали силу, относились к «тяжелой» атлетике.

Первым олимпийским чемпионом по легкой атлетике принято считать Короибоса (776 г. До н.э.), именно эту дату принято считать началом истории легкой атлетики. Современная же история легкой атлетики берет начало с соревнований в беге на дистанцию около 2 км учащимися колледжа в г. Регби (Великобритания) в 1837 г. Позднее в программу соревнований стали включать бег на короткие дистанции, бег с препятствиями, метание тяжести, прыжки в длину и высоту с разбега.

В 1865 году основан Лондонский атлетический клуб, который занимался популяризацией легкой атлетики. В 1880 году была организована любительская атлетическая ассоциация, объединившая в себе все легкоатлетические организации Британской империи. Бурное развитие лёгкой атлетики связано с олимпийскими играми (1896 г.), в которых ей отвели наибольшее место.

История прыжка в высоту

Прыжок в высоту с разбега - дисциплина лёгкой атлетики, относящаяся к вертикальным прыжкам технических видов.

Первое упоминание о спортивных соревнованиях по прыжкам в высоту относится к XIX веку. Прыжки в высоту обязаны своим происхождением не столько легкой атлетике, сколько гимнастике. В немецких гимнастических обществах спортсмены включали в программу своих выступлений наравне с такими снарядами, как кольца, брусья, конь, перекладина, и прыжки в высоту. А прыгали тогда с прямого разбега двумя ногами вперед.

В хрониках XIX века упоминается имя прыгуна Карла Мюллера из Берлина. По свидетельству очевидцев, он был человеком сильным, ловким и легко перепрыгивал высоту, достигавшую ему до подбородка. Но никто не измерял, на какой высоте находился подбородок Карла Мюллера.

Прыжки в высоту быстро распространялись по Европе. Особенно много их поклонников оказалось в Англии. И там, на первых официальных соревнованиях в 1864 году, победитель Роберт Мейч прыгнул в высоту на 1 м 67,4 см.

Впрочем, первым мировым рекордом считается другой результат. Студент-медик из Лондона Роберт Гуч в 1859 году преодолел планку на высоте 1 м 70 см. Но дело здесь даже не в высоте, а в том, каким способом Роберт прыгал. В отличие от других спортсменов он делал разбег не под прямым углом к планке, а под острым, сбоку, а в воздухе его ноги двигались наподобие ножниц.

Уже на играх первой Олимпиады 1896 года были разыграны медали в прыжках в высоту. Дальнейшая история этой дисциплины позволяет выделить три периода, связанных с тремя стилями прыжков.

Рекордсменом по прыжкам в высоту среди мужчин является кубинец Хавьер Сотомайор с результатом 2,45 м, установленным в 1993 году. Это самый длительный рекорд в истории прыжков в высоту среди мужчин. Болгарка Стефка Костадинова в 1987 году установила мировой рекорд среди женщин на высоте 2,09 м, что также является самым продолжительным рекордом на соревнованиях.

Если в первой половине XX века в прыжках в высоту лидировали спортсмены США, то в настоящее время здесь нет доминирования одной страны и одной школы. Сильные атлеты появляются в России, Швеции, Болгарии, Кубе, Хорватии, Украине. На чемпионате мира 2007 года победил до того малоизвестный атлет Томас.

Прыжки в высоту также очень популярны и у женщин. Они входят в программу Олимпийских игр с 1928 года и в программу чемпионатов мира и Европы с самого начала их проведения. Первой женщиной, преодолевшей рубеж 2 метра, стала Роземари Аккерман (1977).

На чемпионате мира 2013 в Москве украинский атлет Богдан Бондаренко победил с высотой прыжка 2 м 41 см и совершил попытку установить новый мировой рекорд на высоте 2 м 46 см, но эта высота ему не покорилась.

Техника и способы прыжка в высоту

Прыжки в высоту с разбега - вид легкой атлетики, характеризующийся кратковременными мышечными усилиями «взрывного» характера, имеющий много разновидностей.

Независимо от способа преодоления планки прыжок в высоту состоит из разбега, отталкивания, перехода через планку и приземления. Современная техника прыжка в высоту характеризуется рациональным использованием большой скорости разбега, мощным отталкиванием, которое носит характер реактивно-махового толчка, и переходом планки с как можно более низким расположением ОЦМ тела спортсмена.

Разбег в прыжках в высоту составляет обычно 7–9 беговых шагов (11 - 14 м). Угол разбега по отношению к планке зависит от способа прыжка. При «перешагивании» и «перекате» он равен 35-45°, при «перекидном» - 25-35° и при прыжке «волной» - 75-90°. Разбег в прыжке способом «фосбери-флоп» выполняется по дуге: начиная его под углом 70-90°, прыгун в конце разбега как бы забегает боком к планке, уменьшая угол до 25-30°. Разбег можно выполнять с места или подхода, когда прыгун делает несколько ускоряющих шагов и затем, попав стопой на контрольную отметку, начинает бег. Первая половина разбега не отличается от обычного ускоренного бега. Во второй части разбега прыгун готовится к отталкиванию. Предпоследний шаг в разбеге самый длинный, последний более короткий. Уменьшение последнего шага позволяет прыгуну быстро продвинуть тело на толчковую ногу, вывести таз вперед и свести до минимума потерю скорости разбега. Для разметки разбега обычно делают две отсечки: одну - в начале разбега, другую - на третьем шаге от места отталкивания. Успех в отталкивании во многом зависит от скорости и ритма разбега.

Прыжки в высоту: «Ножницы».

«Ножницы» («перешагивание»). Долгое время этот способ прыжка был самым распространенным. Как и гимнастический прыжок, он относится к самым старым способам прыжка.

Благодаря своей простоте он применяется и сейчас как важное средство для развития прыгучести и ловкости. Из-за высокого положения центра тяжести тела прыжок способом «ножницы» не обеспечивает высоких результатов.

После разбега под углом 25-40º и толчка выпрямленная в колене маховая нога очень быстро поднимается над планкой, поднявшись вверх, внезапно тормозится и быстро опускается вниз. Одновременно с этим через планку переносится толчковая нога. Верхняя часть туловища максимально приближается к толчковой ноге. Приземление происходит на маховую ногу. (см. Приложение 1).

Прыжки в высоту: «Волна».

«Волна» – способ прыжка, который по имени его изобретателя назывался «прыжок Суинея» или «восточно-американский». Он представляет собой дальнейшее развитие прыжка «ножницами» и долгое время являлся самым распространенным стилем прыжка в высоту. В настоящее время почти не применяется. (см. Приложение 2.

Прыжки в высоту: «Перекат».

«Перекат» – вид прыжка, особенно распространенный до 1950 г. Его главным отличием, является отталкивание ближней к планке ногой.

Разбег выполняется под углом примерно 45º. После отталкивания почти выпрямленная маховая нога выполняет мах к планке, одновременно туловище поворачивается к планке, а толчковая нога подтягивается к груди.

Прыгун переходит планку боком, вытянувшись вдоль нее. Приземление происходит на толчковую ногу и обе руки. Благодаря горизонтальному положению тела над планкой этот способ прыжка достаточно рационален. Одним из вариантов «переката» является прыжок «нырком». В этом случае верхняя часть туловища после подъема над планкой первой опускается вниз за планку. (см. Приложение 3).

Прыжки в высоту: «Перекидной».

«Перекидной» – способ, представляющий собой дальнейшее развитие «переката». Вследствие большего поворота туловища, который позволяет прыгуну переходить планку в положении животом вниз, движения в полете отличаются от движений «переката», что позволяет говорить о новой технике прыжка.

Благодаря удобному и относительно простому перемещению тела над планкой этот способ находит все большее распространение. Разбег выполняется под более острым углом, чем при прыжке «перекатом», примерно под углом 25-40º.Отталкиваются ногой, ближней к планке. Маховая нога поднимается вверх к планке вытянутой, толчковая некоторое время остается свободно висящей внизу.

Затем вместе с маховой ногой через планку переносятся голова, плечи и рука. Вслед за этим через планку переносится толчковая нога, которая вытягивается вверх снаружи, отдаляясь тем самым от планки. Прыгун приземляется на толчковую ногу и одну руку, большей частью перекатываясь затем через плечи или таз.

В зависимости от положения туловища по отношению к планке различают два варианта перекидного прыжка – «параллельный» и «нырок». При параллельном варианте тело почти вытянуто параллельно планке и вращается вокруг продольной оси, а при «нырке» прыгун вращается почти вокруг поперечной оси под острым углом к планке с сильно согнутым туловищем. Маховая нога и верхняя часть туловища переходят планку почти одновременно. Недостатком «нырка» является трудность переноса через планку толчковой ноги. (см. Приложение 4)

Прыжки в высоту: «Фосбери – флоп».

Эта техника прыжка была впервые продемонстрирована В. Фесбэри в 1968 г. на Олимпийских играх в Мехико и быстро распространилась во всем мире. На последних пяти шагах разбег выполняется по дуге с радиусом у новичков 6 м, а у прыгунов мирового класса до 12 м. Прыгун бежит в спринтерском стиле (бег на носках), вследствие чего туловище несколько наклоняется к центру дуги разбега, что влечет за собой снижение центра тяжести.

На последних шагах разбег выполняется под углом 30º по отношению к планке. Тормозящей постановкой толчковой ноги на мысленную кривую (носок направлен в сторону находящихся перед прыгуном стоек) начинается отталкивание. В этой фазе тело еще отклонено от планки. Во время выполнения толчка тело выпрямляется и начинает двигаться в направлении к планке.

Движение согнутой маховой ноги выполняется кратчайшим путем вперед вверх к плечу. Выгодным считается выполнение маха обеими руками, но применяется и попеременная работа рук. Все это позволяет сохранить высокую горизонтальную скорость, достигнутую в разбеге, и выполнить мощный толчок. В начальной фазе полета прыгун сначала поворачивается к планке спиной.

Бедро маховой ноги выпрямляется, а толчковая нога сгибается в колене. В таком положении прыгун приближается к планке с тем, чтобы занять горизонтальное положение, примерно под прямым углом над планкой.

Для экономного перехода планки прыгун прогибается над ней в поясничной части («положение моста»). Когда таз находится над планкой4 прыгун сгибает тело в тазобедренных суставах, одновременно выпрямляя ноги в коленных суставах и переносит их через планку. Приземление происходит спиной на поролоновые маты.(см. Приложение 5).

Биомеханические особенности прыжка в высоту способом «Фосбери-флоп»

Прыжок в высоту - сложное упражнение, состоящее из ряда взаимосвязанных частей. Причем каждая предыдущая готовит условия для эффективного выполнения последующей. Другими словами, все они связаны определенными целевыми установками.

Основная цель в прыжках в высоту преодоление всеми частями тела возможно большего вертикального препятствия. Выделяют две двигательные задачи в отталкивании: первая, используя внешние и внутренние факторы, подбросить тело на максимально возможную для данного качественного уровня спортсмена высоту: вторая организовать вращение относительно общего центра массы (ОЦМ) тела, которое способствовало бы наиболее экономичному преодолению высоты. Экономизация заключается в уменьшении разницы между высотой подъема ОЦМ тела в прыжке и возможного при этом положении преодолеваемой планки.

Знание механизма вращения тела спортсмена в полете важно для понимания целевых установок и действующих механизмов в разбеге. В настоящее время в данном вопросе существует серьезная путаница. Среди специалистов сложилось мнение, что образование вращений в полетной фазе происходит под действием центробежной силы, возникающей в результате дугообразного разбега. Движение спортсмена рассматривается в неинерциальной системе отсчета, связанной с самим спортсменом (как это происходит с нами, когда мы находимся в трамвае, двигающемся по повороту). Однако такой подход не позволяет вскрыть причины изменения направления движения, а значит: понять механизм управления. Сторонники этой точки зрения забывают, что возможность изменения направления движения появляется только под влиянием внешней силы, действующей перпендикулярно направлению движения спортсмена. Величина этой силы при одноопорном положении в беге зависит от угла наклона тела в направлении, перпендикулярном направлению движения. Большой наклон вызовет большее изменение направления движения при одной и той же скорости. Таким образом, наклон материализует в данном случае центростремительную силу. Центробежная сила приложена к опоре и ее направление противоположно направлению центростремительной силы. Другими словами, эти силы всегда равны по абсолютной величине и различны по знаку. Если центробежная сила превысит силу трения (сцепления с опорой), спортсмен упадет (поскользнется).

Разбегаясь, спортсмен запасает кинетическую энергию и приводит тело в положение, удобное для использования части этой энергии на движение вверх. Именно поэтому прыжки в высоту с разбега оказываются эффективнее прыжков с места. Механизм использования приобретенной в разбеге кинетической энергии прост. Суть его заключается в том, что тело, движущееся с определенной скоростью, взаимодействует с опорой при помощи ноги, выставленной вперед. В результате условная линия, соединяющая ОЦМ тела спортсмена с точкой опоры, оказывается отклоненной от вертикали на величину, близкую к 40 градусам. При этом понижение ОЦМ по отношению к вертикальному положению достигает 24%. По данным математического моделирования, идеальный угол взаимодействия с опорой для прыжка в высоту - 45 градусов. Тело, даже не выполняя далее никаких действий, изменяет направление своего движения, приобретает вертикальную скорость.

Разбег состоит из 6-11 беговых шагов. Иногда он начинается с нескольких шагов подхода. В начале разбег выполняется под углом около 90 градусов, а на последних 4-6 шагах прыгун изменяет направление движения и отталкивается дальней от планки ногой под углом 35-38 градусов по отношению к планке. В абсолютном большинстве научно-методических пособий рекомендуется выполнять дугу в 3-5 беговых шагов. Проведенные нами исследования выявили необоснованность категоричности подобных рекомендаций. Из 100 обследованных нами спортсменов различной квалификации только 33 человека выполняли дугу в 3 или 5 шагов, остальные 67 - в 4 или 6.

При четном количестве шагов в дуге момент силы тяжести способствует необходимому наклону, при выполнении дуги в 3 или 5 шагов препятствует.

Варианты организации наклона туловища при переходе к бегу по дуге разбега

Основное управляющее движение данного механизма сгибание под действием силы тяжести во фронтальной плоскости в тазобедренном суставе опорной (моховой) ноги. Непременные элементы динамической осанки удержание в этой же плоскости туловища и переносной толчковой ноги на одной прямой линии.

Переход к бегу по дуге при выполнении разбега.

Дугообразный разбег является специфическим для прыжка «Фосбери-флоп» способом подготовки к отталкиванию.

Решение поставленных задач в разбеге достигается посредством механизма:

1. перехода от бега по прямой к бегу по дуге;

2. управления вращением тела относительно продольной оси;

3. изменения ориентации тела в сагиттальной плоскости на последних 3-4 шагах разбега;

4. передвижения без значительных вертикальных колебаний ОЦМ тела спортсмена;

5. перехода от бега по дуге к движению по прямой.

Отталкивание осуществляется дальней от планки ногой на расстоянии 70–110см от вертикальной проекции планки на грунт. Для достижения максимально высокого взлета спортсмену необходимо на пути вертикального перемещения ОЦМ тела при отталкивании проявить наибольшую мощность. (см. Приложение6).

По данным различных исследований, величина максимального вертикального перемещения ОЦМ тела (путь разгона) у прыгунов в высоту способом «Фосбери-флоп» достигает 35 - 48 см. Путем механического моделирования нами установлено, что благодаря всем суставным движениям удаление ОЦМ тела от точки опоры составляет 16-25 см. Следовательно, около 50% вертикального перемещения тела при отталкивании происходит за счет кинетической энергии разбега. Скорость перемещения ОЦМ тела спортсмена на этом пути изменяется неравномерно. С увеличением скорости перемещения ОЦМ вверх уменьшается способность двигательного аппарата к ускорению в это же направлении. В момент постановки на место отталкивания угол между вертикалью и линией, соединяющей место постановки толчковой ноги с ОЦМ спортсмена, близок к 30–40 градусам. Благодаря такому взаимодействию с опорой направление движения ОЦМ тела спортсмена меняется.

В прыжке в высоту способом «Фосбери-флоп» преобладает разгибание в тазобедренном суставе и грудном отделе позвоночного столба. Маховые движения, разгибание в голеностопном суставе толчковой ноги, момент силы тяжести также способствует повышению скорости вращения назад в сагиттальной плоскости. Это вращение накладывается на вращение всего тела вперед в вертикальной плоскости движения ОЦМ тела, которое возникло в результате контакта с опорой. Так образуется то вращение, которое мы видим в прыжке через планку.

Переход через планку

Управляющие движения - сгибание в тазобедренных суставах и позвоночном столбе и выпрямление ног в коленных суставах - выполняются после прохождения ОЦМ тела в верхней точке траектории полета. (см. Приложение 7)

Приземление

Спортсмен приземляется на спину или на лопатки. Основная задача при приземлении смягчить удар .В процессе торможения происходит сгибание во всех отделах позвоночного столба, тазобедренных, коленных суставах.

Мышцы, которые участвуют в технике прыжка в высоту способом «Фосбери-флоп»

В момент разбега: подошвенная фасция, мышцы свода стопы, камбаловидная мышцы, икроножная мышца, мышцы задней поверхности бедра, брюшной пресс, прямая мышца бедра. (см. Приложение 8).

В момент отталкивания: двуглавая мышца бедра, латеральная широкая мышца бедра, икроножная мышца, камбаловидная мышца, наружная косая мышца живота, средняя ягодичная мышца, большая ягодичная мышца, прямая мышцы бедра, дельтовидная мышца, двуглавой мышцы плеча. (см. Приложение 9).

В фазе полета: разгибатель бедра, широчайшая мышцы спины, трапециевидная мышца, средняя ягодичная мышца, большая ягодичная мышца, (см. Приложение10).

В фазе приземления: сгибатели бедра, прямая мышца живота (см. Приложение 11).

Заключение

Прыжки широко применяются в двигательной деятельности человека. Они укрепляют костно-мышечный аппарат ног, туловища, тренирует глазомер, координацию движения.

Упражнения в прыжках положительно влияют на организм ребенка: укрепляют мышцы и связки нижних конечностей, совершенствуют координацию движений, развивают ловкость и смелость.

Прыжки в высоту развивают в ребенке такие качества как: «взрывная» сила, скоростная сила.

В заключений хочу отметить то, что прыжки в высоту тяжелый технический вид. Именно к этой дисциплине тренера готовят детей более продолжительное время.

Список литературы

1. Биомеханический анализ техники прыжка в высоту способом «Фосбери - флоп» // studbooks.net [Электронный источник] URL: https://studbooks.net/735110/turizm/biomehanicheskiy_analiz_tehniki_pryzhka_vysotu_sposobom_fosberi_flop ( дата обращения 19.03.2021)

2. Прыжки в высоту – техника // world-sport.org [Электронный источник] URL: https://world-sport.org/acyclic/jump_high/technology/ (дата обращения 19.03.2021)

3. Значение прыжков для физического развития ребенка // vuzlit.ru [Электронный источник] URL: https://vuzlit.ru/367735/znachenie_pryzhkov_fizicheskogo_razvitiya_rebenka (дата обращения 18.03.2021)

4. Прыжки в высоту с разбега // studme.org [Электронный источник] URL: https://studme.org/106786/meditsina/pryzhki_vysotu_razbega (дата обращения 19.03.2021)

5. История развития прыжков в высоту // pandia.ru [Электронный источник] URL: https://pandia.ru/text/80/523/1096.php (дата обращения 18.03.2021)

Приложение 1

Прыжки в высоту: «Ножницы».

Приложение 2

Прыжки в высоту: «Волна».

Приложение 3

Прыжки в высоту: «Перекат»

Приложение 4

Прыжки в высоту: «Перекидной»

Приложение 5

Прыжки в высоту: «Фосбери-флоп»

Приложение 6

Отталкивание в способе «Фосбери-флоп».

Приложение 7

Переход через планку в способе «Фосбери-флоп».

Приложение 8

Мышцы участвующие в фазе разбега.

Приложение 9

Мышцы участвующие в фазе отталкивания.

Приложение 10

Мышцы участвующие в фазе полета

Приложение 11

Мышцы участвующие в фазе приземления.