Текст книги "Гимнастика. Секреты эффективного движения. Биомеханика. Структура. Техника"

Динамические закономерности безопорных движений могут быть разделены на две категории, одна из которых, более общая, связана с собственно силовыми факторами, действующими на тело спортсмена в полете, другая, по преимуществу – с разными проявлениями закона сохранения кинетического момента.

6.2.1. Силовые факторы безопорных движений

К внешним силам, действующим на тело спортсмена, движущееся в безопорном положении, относятся, прежде всего, сила тяготения. Кроме того, к нам также обычно относят и инерционные силы, возникающие при определенных условиях. К внутренним силам в данном случае относятся, прежде всего, мышечные усилия, посредством которых спортсмен управляет позой в полете, и связанные с ними реактивные взаимодействия в теле как кинематической цепи.

Тяготение и сила тяжести. В безопорных положениях на тело спортсмена, как и в любых других ситуациях, действует гравитация – сила тяготения, обусловливающая его движение с ускорением свободного падения g = 9,81 м/с².

Отметим, что в применении к таким движениям выражение «сила тяжести» не вполне корректно, так как сила тяжести, или «вес» это – тяготение, которое при наличии опоры вызывает деформацию тела. Так, стоя на полу, мы ощущаем на себе действие силы тяжести лишь потому, что она деформирует наше тело, прижимая его к неподвижной (и тоже деформируемой нашим весом) опоре. Но поскольку в полете опора о внешние тела отсутствует, и каждый элемент массы тела спортсмена под действием гравитации получает одинаковое ускорение, то в системе исчезают и какие-либо деформации. То есть, находясь в поле естественного тяготения, свободное тело спортсмена, как и каждое его звено, лишены веса. Поэтому, в частности, «отдельное» звено тела спортсмена, выполняющего безопорную часть упражнения, нельзя по желанию «уронить» под действием «силы тяжести», как думают некоторые тренеры. Это особое состояние, возникающее в полете и обязанное своим происхождением отсутствию деформаций, известно, как невесомость.

Невесомость сопровождает все без исключения безопорные положения, возникающие при исполнении множества спортивных упражнений, включая, например, соответствующие фазы бега, а также, несмотря на опору, крайние точки маха при маятникообразных движениях в гимнастических висах и упорах, аналогичные фазы движения на качелях, лопинге и т. д. Но длительность невесомости в этих последних случаях, как правило, совсем незначительна и измеряется долями секунды. При выполнении разного рода прыжков, соскоков со снарядов и пр. невесомость, как состояние, сопровождающееся полным отсутствием деформаций, вызываемых действием силы тяжести, возникает (динамически в полной мере) одновременно с полным прекращением опорных взаимодействий, равно как и исчезает в фазе возвращения на опору или в момент прихода в воду. Наиболее выраженный характер состояние невесомости носит, по понятной причине, при исполнении «полетных» спортивных упражнений технико-эстетического плана.

В гимнастических соскоках и прыжках время безопорного движения и, соответственно, невесомости составляет величину порядка 1—1,2 с. На батуте – до 1,5 с. При высоких прыжках в воду с 3-метрового трамплина – порядка 1,7 с, в прыжках с 10-метровой вышки оно достигает 2 с. Прыжки на лыжах во фристайле сопровождаются полетом и невесомостью длительностью около 3 с. При серийных прыжках на батуте имеет место эффект как бы кумулятивной невесомости, поскольку время, в целом проведенное спортсменом на опоре, в этом случае на порядок меньше, чем суммарное время полета. Поэтому для гимнастов, акробатов, прыгунов в воду, фристайлистов так важна тренировка именно на батуте (не считая не менее важной, кардинальнейшей роли, которую играют разнообразные упражнения на батуте, как средство вращательной подготовки).

Состояние невесомости, как фаза движений спортсмена, очень специфично.

В отсутствие привычной силы тяжести мышечные усилия, необходимые в этом случае для выполнения движений, изменения позы, даже при быстрых суставных действиях незначительны и определяются только инертностью звеньев и внутренним трением в системе. В этих условиях нарушаются стереотипы управления двигательными действиями, представления о необходимой мере усилий, требующихся для выполнения координированных движений в полете. Часто бывает достаточно незначительного изменения мышечного тонуса, например, из-за движения головой, или даже идеомоторного импульса, то есть достаточно подумать о движении, чтобы в полете изменилась поза или возникло ошибочное движение звеньями. Тем более значительны эти затруднения при быстрых изменениях ориентации в пространстве, интенсивных вращениях. Поэтому чисто физическая легкость произвольных движений в полете многократно перекрывается трудностями управления ими, и это – главная особенность обучения таким упражнениям.

Центробежная сила инерции (ЦБС), действующая на вращающееся тело спортсмена, может быть отнесена к силам, вносящим коррективы в состояние «чистой» невесомости, возникающей при полетах. При вращении в безопорном положении (рис. 6.1) ЦБС «растаскивает» звенья тела спортсмена к наружи от оси вращения, стремясь его выпрямить, если тело так или иначе сгруппировано. Это воздействие пропорционально квадрату угловой скорости системы, и поэтому в наибольшей степени сказывается на исполнении сложных вращений типа, например, многократных сальто. При этом очевидно, что если тело спортсмена было заранее выпрямлено (а это означает и относительно невысокую скорость вращения), то эффект действия ЦБС минимален и практически не ощущается.

Рис. 6.11. Действие центробежной силы инерции в полете.

Если же тело спортсмена сгруппировано, а скорость вращения высока, то возникают ощутимые центробежные перегрузки, с которыми приходится считаться. В свое время в цирковой среде было даже в ходу мнение, будто четверное сальто «в принципе» нельзя сделать, так как при этом «разрывает группировку». Действительно, при очень быстром, «ударном» вхождении во вращение с группированием (например, при исполнении кратного сальто с подкидной доски) тело акробата, не подготовленного к этой ситуации (в том числе координационно), может «разрывать» ЦБС величиной в 100 кГ и более2626
  Для сравнения: центробежные перегрузки при метании молота, при исполнении больших оборотов на перекладине и др. превышают 300 кГ.


[Закрыть]. Однако, для спортсмена, готового физически, технически и психологически, эти нагрузки не существенны. Не случайно именно в цирке четверное сальто делается в различных вариантах уже давно и весьма успешно. Тем не менее, в практике обучения спортивным упражнениям фактор ЦБС необходимо учитывать не только в сальтовых вращениях. Так, при очень быстрых опорно-инерционных поворотах вокруг продольной оси под действием ЦБС у спортсменов разбрасываются ноги, возникают т.н. сбрасывающие центробежные моменты и т. д.

Кориолисова сила инерции (КСИ) практически всегда возникает при изменениях позы на фоне общего вращения тела спортсмена в полете. Ее действие в безопорных положениях такое же, как и при вращениях вокруг фиксированных осей (см. предыдущую главу), но в полете внешнее проявление связанного с этим действием эффекта – гораздо более яркое и носит непосредственный характер, так как не «маскируется» никакими другими динамическими факторами.

Рис. 6.12. Действие Кориолисовой силы инерции в полете.

На рис. 6.12 показан принципиальный характер действия КСИ в полете. Так, если тело спортсмена вращается вокруг центральной оси (т.н. переносное движение) и одновременно меняет позу с перемещением масс тела по радиусу вращения (относительное движение), то в зависимости от направления относительного движения быстрота вращения тела в целом будет определенным образом изменяться. Нагляднее всего этот эффект прослеживается при группировании в движениях типа сальто: переходя из прямой позы в положение группировки, спортсмен ускоряет вращение «по сальто», а, разгруппировываясь, напротив, замедляет его.

Непосредственной динамической причиной, вызывающей эти изменения скорости вращения тела, т.е. ускорения, является именно КСИ. Описанный эффект действия этой силы находится также в прямой зависимости от величины переносной и относительной скоростей: чем больше последние, тем ярче выражен данный эффект.

Характерный пример этого рода – т.н. «хлестовое» исполнение группировки как способ исполнения сложных акробатических вращений, особенно в сальто назад: используя резкое натяжение мышц передней поверхности тела, возникающее после перехода в полет с прогибанием, прыгун группируется особенно эффективно или, говоря физическим языком, увеличивает действие КСИ благодаря высокой относительной скорости движения масс тела по радиусу вращения.

6.2.2. Основные закономерности безопорного вращения

Основные закономерности безопорного вращения тела спортсмена находятся в тесной взаимосвязи, многое определяющей в технике упражнения и его освоении. Для обучения безопорным вращениям тренеру важно уметь уверенно ориентироваться в основных физических понятиях, связывающих три наиболее важные в данном случае характеристики. Кроме уже прокомментированной выше угловой скорости тела и его звеньев, это – момент инерции тела и его кинетический момент.

Момент инерции тела гимнаста и его изменения. Этот вопрос уже рассматривался в гл. 2. Изменяя позу в полете, спортсмен может управлять скоростью вращения всего тела (если она была). Подчеркнем, что этот механизм применим лишь постольку, поскольку спортсмен, находящийся в полете, имеет возможность менять позу (рис. 6.13)2727
  .


[Закрыть]

Рис. 6.13. Изменение момента инерции тела гимнаста относительно центральной фронтальной оси тела.

Так, из предельно прогнутого (а) или группированного (в, г) положения можно, выпрямляясь, замедлить вращение тела или, напротив, группируя массы тела из прямой позы (б) до позы более компактной, ускорить его, как это постоянно делают гимнасты или акробаты. Но, вместе с тем, принципиально нельзя замедлить движение, действуя из совершенно прямой, активно растянутой позы с руками вверх или дополнительно ускорить его, уже оказавшись в предельно плотной группировке. В процессе обучения тренер должен это ясно осознавать, не заставляя ученика делать невозможное.

Из графика на рис. 6.13 можно также видеть, что изменение момента инерции тела при группировании не вполне равномерно: в интервале между позами (б-в) момент инерции изменяется быстрее, чем в других фазах. Эта зона изменений позы очень важна практически. Группировка здесь весьма эффективна, так как она, как правило, достаточна, чтобы на базе одинарного сальто с прямым телом выполнять двойное сальто.

Кроме того, данная поза неплотной группировки (акробаты называют ее «позой кучера») сохраняет возможность усложнения сальто поворотом вокруг продольной оси. И, наконец, вращение в полураскрытой группировке динамически более устойчиво и исключает неприятные явления типа неуправляемого «кувыркания», которое может возникать при более плотном группировании (см. ниже).

Отметим также следующее. Как показывают исследования (частично отраженные в рис. 6.13), плотное группирование из прямой позы с поднятыми руками (б-г) может уменьшить момент инерции тела относительно его фронтальной оси более, чем в 4 раза. Согласно закону сохранения кинетического момента (см. ниже), это означает, что гимнаст может, в принципе, ускорить за счет этого вращение тела (если оно было) во столько же раз.

Естественно возникает вопрос: на освоение какого упражнения может, в таком случае, рассчитывать гимнаст? Четверное сальто? Пытаясь ответить на этот вопрос, нужно понимать, что реальное уменьшение момента инерции тела определяется не соотношением самой большой его величины с предельно малым значением, а средним его показателем. В этом случае, группируясь, гимнаст неизбежно минет промежуточные позы полугруппровки, свободной группировки, так что для движения в целом реально уменьшение момента инерции не в 4, а, примерно, в 2,5 раза, хотя перспективы такого упражнения, как четверное сальто не так уж фантастичны. Для его освоения требуется лишь тщательная подготовка с максимальным использованием всего физического, технического и психомоторного потенциала гимнаста.

Момент инерции и устойчивость вращения. Как отмечалось ранее, в безопорных положениях тело спортсмена вращается только вокруг главных центральных осей инерции. При этом следует учитывать, что устойчивость вращения тела вокруг первоначально заданной оси в разных случаях неодинакова. Существует динамическая закономерность, согласно которой устойчивым является вращение вокруг центральных осей с минимальным и максимальным моментами инерции, тогда как вращение относительно осей со средними для данного тела значениями этой характеристики – неустойчиво и провоцирует беспорядочные «кувыркания» тела в полете2828
  Для демонстрации этого эффекта на лекциях по физике используют т.н. «сигарный ящик» – коробку с разными линейными размерами сторон. Взаимно перпендикулярные стороны коробки окрашены в разные цвета, поэтому при «кувыркании» мелькают все три цвета.


[Закрыть].

Этот эффект в некоторой степени напоминает о себе при выполнении упражнений типа сальто в группировке, особенно при сальто боком. Поэтому «группированные» сальто целесообразно осваивать сразу в расчете на несколько «раскрытое» положение тела. Такое движение лучше управляется и более перспективно в освоении и совершенствовании.

Кинетический момент тела или «момент количества движения» – ключевая характеристика для анализа безопорных вращений. Это мера механического вращательного движения, которым обладает физическое тело или, в данном случае – тело спортсмена, находящегося в полете.

Численно величина кинетического момента К, определяется как произведение момента инерции относительно центральной оси тела J₀ на его угловую скорость ω. То есть:

К = J₀·ω (3)

Таким образом, в практической работе над вращательными движениями спортсмен и тренер должны учитывать, что интенсивность безопорного вращения тела, от которой почти всегда зависит качество, а часто и сама возможность исполнения упражнения, определяются не только угловой скоростью тела, но и позой, в которой вращение осуществляется. В этом смысле даже не очень быстрое, казалось бы, вращение тела, достигнутое в прямом положении, может быть энергетически более насыщенным и перспективным, чем ускоренное вращение в группированном положении.

Закон сохранения кинетического момента. Кинетический момент или момент количества движения – физическая характеристика, обладающая рядом фундаментальных свойств, с которыми прямо связана техника вращательных спортивных движений и методология их разучивания. Решающая часть этих свойств определяется законом сохранения кинетического момента (далее – ЗС), смысл которого сводится к тому, что кинетический момент является величиной, строго неизменной, константой, если на вращающееся тело не действуют какие-либо внешние моменты сил:

К = J₀ ω = const (4)

И поскольку на тело спортсмена, находящееся в безопорном положении, реально действует лишь одна сила тяготения, приложенная к центральной оси и не имеющая возможности, таким образом, влиять на вращение тела, последнее полностью подчиняется закону сохранения кинетического момента.

Последствия этого обстоятельства накладывают чрезвычайно яркий отпечаток на структуру, технику и освоение полетных вращательных движений в спорте. Кратко рассмотрим главные технические эффекты, связанные с этим.

Как вытекает из самого определения ЗС, количество механического вращательного движения, которым обладает тело спортсмена в полете, не может измениться до тех пор, пока не появятся внешние моменты сил, способные это состояние изменить. Таким образом, спортсмен, оказавшийся в воздухе, принципиально не может изменить общую интенсивность вращения тела, какие бы технические приемы он ни применял и какими бы ухищрениями ни пользовался. Сказанное в равной степени касается как увеличения активности вращения, так и ее снижения.

Это, в частности, означает, что, получив вращение от опоры, спортсмен сможет его изменить не раньше, чем вернется на опору или воспользуется помощью извне. Эти утверждения, а по сути – следствия фундаментального закона природы, порой вызывают удивление спортсменов и тренеров, так как механическое вращение, измеряемое кинетическим моментом, часто путают со скоростью вращения, являющейся, как было показано выше, лишь компонентом кинетического момента (особый случай представляют собой т.н. повороты вокруг продольной оси тела, которые, действительно, могут в безопорном положении начинаться, заканчиваться и даже меняться по направлению; эти движения отдельно рассматриваются ниже, однако и они не только не являются отклонением от ЗС, но, напротив, целиком на нем основываются).

Направление вращения тела. Кинетический момент – величина векторная, то есть не только численно измеряемая, но и направленная. Поэтому, согласно ЗС, тело спортсмена, имея угловую скорость в полете, принципиально не может изменить направление вращения. Если такое было бы возможно, это означало бы, что исполнитель не только перешел к другому направлению вращения, но и дважды радикально изменил величину всего кинетического момента тела. Так как сначала – чтобы переменить направление «крутки» – ему нужно было бы избавиться от начального вращения, т. е. остановиться, а затем откуда-то взять новый, противоположно направленный кинетический момент. Но по ЗС ни то, ни другое абсолютно невозможно. Не являются исключением из этого правила и движения, в которых, например, акробат, повернувшись в полете вокруг продольной оси тела на 180^о, переходит от сальто назад к сальто вперед.

Рис 6.14. Кинетический момент тела гимнаста как вектор.

Из рис. 6.14 нетрудно убедиться, что физическое направление как вектора вращения, так и самой угловой скорости (здесь – по часовой стрелке) во всех фазах сальто остается неизменным.

Таким образом, ЗС накладывает «вето» на определенные формы движений в полете, на «упражнения», которые, в принципе, неисполнимы и, следовательно, не могут быть предметом обучения. Нельзя, например, строго поступательно выпрыгнуть вверх на батуте, а потом как-то «закрутиться» и выполнить сальто. Нельзя, уже (инерционно) вращаясь, вдруг остановить это вращение и т. п.

Сохранились свидетельства о довольно странных по замыслу экспериментах известного в свое время профессора ГЦОЛИФК который, «не доверяя физикам», стремился «на деле» проверить возможность получения активного вращения тела в полете. Батутист должен был, выполняя вертикальные прыжки без вращения («кач»), по внезапной команде экспериментатора, подаваемой уже после отрыва от сетки, выполнить сальто вперед или назад. Эксперимент показал, что спортсмен либо вообще не может сделать ничего, кроме произвольных изменений позы (как и должно было быть), либо выполняет прыжки с некоторым ошибочным, по условиям опыта, отклонением от вертикали, все равно не позволявшем выполнить хотя бы слабое подобие сальто.

Взаимозависимость момента инерции и угловой скорости тела. Об этой связи, как следствии ЗС, уже неоднократно упоминалось выше. Между моментом инерции тела и его угловой скоростью в полете существует однозначная обратная зависимость: насколько уменьшается инертное сопротивление тела спортсмена вращению, настолько же автоматически возрастает угловая скорость системы2929
  Угловую скорость тела спортсмена, меняющего позу, можно определить, зная для каждого момента движения суммарный кинетический момент звеньев системы и ее текущий момент инерции.


[Закрыть], и наоборот.

Анализируя технику и приемы обучения с учетом взаимосвязи «момент инерции – угловая скорость», нужно иметь в виду, что эта закономерность носит абсолютно однозначный характер и никак не зависит от воли исполнителя. В любом случае, изменяя вместе с позой момент инерции тела, спортсмен будет, так или иначе, непроизвольно изменять и скорость его вращения, желает он того или нет, осознает он это или не осознает (см. рис. 6.12).

Кинетические моменты звеньев тела. Тело человека – это биодинамическая система подвижных, но взаимосвязанных звеньев, и ее кинетический момент представляет собой сумму кинетических моментов всех элементов системы.

Рассматривая выше закономерности сложения скоростей вращения в полете, мы отмечали, что результатом действий спортсмена в безопорном положении может быть приобретение или, напротив, потеря скорости вращения отдельными звеньями. Вместе с тем, согласно ЗС кинетический момент всего тела должен оставаться постоянным на протяжении всего полета. Это означает, что какие бы действия спортсмен ни предпринимал, будет происходить лишь обмен вращательными импульсами, при котором одно звено получает или утрачивает вращение лишь постольку, поскольку его теряет или приобретает другое, смежное с ним звено. Образно говоря, это всего лишь перекладывание неизменной суммы денег из одного кармана в другой.

Данное обстоятельство также важно для обучения полетным движениям. Правильное его понимание помогает грамотному тренеру точнее выбирать обучающие воздействия, не полагаясь на «эффекты», которых не существует в природе. Попутно отметим, что происходящий при исполнении спортивных упражнений обмен импульсами между звеньями тела (и не только вращательными) самым широким образом используется едва ли не во всех активных движениях. В частности, это один из определяющих механизмов любого отталкивания, при котором движение, приобретенное маховыми звеньями, в следующий момент передается на приопорные звенья. Согласно той же закономерности, происходит и распределение кинетических моментов между звеньями тела в безопорных положениях.

Сложные вращения в полете. Под сложными вращениями тела спортсмена в данном случае подразумеваются все случаи, когда тело исполнителя вращается вокруг более чем одной центральной оси тела. Типичным примером таких движений являются все т.н. сальто с поворотами, исполняемые в гимнастике, акробатике, фристайле и аналогичных случаях.

Наиболее полное описание физической природы сложных вращений, взятых в применении к спортивным упражнениям, выполнено В. Т. Назаровым […]. Не останавливаясь на деталях теории вращений3030
  Это один из самых сложных разделов теоретической механики, не всегда находивший верное истолкование даже в классических публикациях по физике.


[Закрыть], отметим, что в принципе любое безопорное вращение тела спортсмена, не носящее плоского характера, всегда, как закон, представляет собой одновременное вращение сразу вокруг всех трех независимых центральных осей тела, относительное положение которых определяется т.н. «углами Эйлера» […]. Вращения вокруг этих осей в механике носят названия «прецессии», «нутации» и «чистого» (или «собственного») вращения, а природа их возникновения и соотношения восходит, в конечном итоге, все к тому же закону сохранения кинетического момента тела.

В применении к спортивным движениям это, в частности, означает, что в упражнениях типа «сальто с поворотом» всегда присутствует не только вращение «по сальто» (вокруг фронтальной оси тела) и вращение «по повороту» (вокруг его продольной оси), но и третий, непрограммный, как бы «паразитный» компонент вращения (условно – вокруг сагиттальной оси).

В наличии этого эффекта без труда можно убедиться не только посредством специальной съемки, но и при обычном наблюдении за такими движениями. Внешне это выглядит как не предусмотренное программой (и «никому не нужное») непроизвольное конусообразное вращение тела с разнонаправленным выходом периферических звеньев из вертикальной плоскости основного движения (рис. 6.15).

Рис. 6.15. Феномен трехосного вращения тела.

В спортивной гимнастике был период, когда первые исполнители более сложных прыжков и соскоков с поворотами (типа двойного, тройного «пируэтов») карались судьями за «нечистое» исполнение элемента. Нечто подобное имеет место и при исполнении прыжков с поворотами в фигурном катании, не носящих «сальтовой» формы. Помимо единственного в этих движениях, казалось бы, вращения вокруг вертикальной продольной оси, в них нередко возникают и другие компоненты вращения, не учитывать которые нельзя в расчете на точное приземление (см. ниже).

Движения типа «поворотов», представляющие собой как самостоятельные элементы, так и усложняющий компонент других упражнений, по ряду причин занимают особое место в биомеханике, и не только спортивной. Достаточно вспомнить о классическом прецеденте с кошкой, которая, падая, всегда встает на лапки. Речь здесь идет о способности не только человека, но и некоторых животных выполнять в полете поворотные движения вокруг продольной оси тела, притом, как бы в нарушение ЗС, хотя это именно закон природы, не терпящий произвола. В действительности движения типа поворотов находятся, разумеется, в полном согласии с физическими законами, которые, однако, надо уметь правильно интерпретировать.

С физической точки зрения, выделяются три основных, притом совершенно разных, механизма поворотов.

Опорно-инерционный поворот – представляет собой вращательное движение вокруг продольной оси тела спортсмена, которое начинается благодаря взаимодействию с опорой. На движениях этого рода строятся упражнения, играющие самостоятельную роль в гимнастике, акробатике, фигурном катании на коньках, в балете. Во вспомогательном виде они могут встречаться, например, в баскетболе и даже в таких видах спорта, как кикбоксинг, ушу, метание диска, молота и др. В зависимости от программы движения, поворот вокруг продольной оси может выполняться как изолированное движение на опоре или сочетаться с прыжком, включая дополнительное вращение вокруг других осей тела.

В физическом отношении причиной такого поворота всегда является отталкивание, хотя конкретные технические и координационные формы силового взаимодействия с опорой, обусловливающие вращение вокруг продольной оси тела спортсмена, могут быть весьма различными. Типичным является отталкивание, при котором возникает момент пары сил опорной реакции. Полученный при этом телом спортсмена кинетический момент, согласно ЗС, не изменяется в полете, благодаря чему поворот продолжается по инерции вплоть до возвращения на опору. Этим он принципиально отличается от других поворотных механизмов, и это важно понимать в процессе обучения.

Кардинальную роль в действиях поворота этого типа играет маховая работа свободными звеньями. В особенности (при опоре ногами) это относится к маховым действиям руками, которые могут, раскидываясь в горизонтальной плоскости, ускоренно двигаться по кругу, увлекая за собой и верхний отдел туловища, после чего вращение дистальных звеньев затормаживается (отчасти, за счет ограничения анатомической подвижности звеньев тела, но, прежде всего, усилиями антагонистов, вызывающих обратное «раскручивание» тела и остановку маха руками).

В результате вращательный импульс, потерянный маховыми звеньями, передается на нижележащие звенья тела, которые также начинают после этого движение вокруг продольной оси системы. При этом, за счет изменения нормальной составляющей отталкивания, давление на опору снижается (а при прыжках полностью снимается), что дает возможность для достаточно свободного инерционного вращения тела.

По окончании этой фазы выпрямленное тело, как правило, фиксируется, а угловые скорости всех звеньев кинематической цепи уравниваются. Дальнейшее вращение происходит в соответствии с закономерностями, описанными в связи с безопорными вращениями.

Характерный эффект, осложняющий выполнение быстрых инерционных поворотов – возникновение т.н. «центробежных моментов» (рис. 6.16).

Рис. 6.16. Эффект центробежных моментов.

При четко симметричном (в трансверсальных плоскостях) расположении масс тела относительно оси вращения центробежные моменты, действующие на тело спортсмена, взаимно уравновешены, и вращение протекает безупречно (а). Если же массы вращающегося тела, располагающиеся на одинаковых горизонтальных уровнях, неравномерно распределены относительно оси вращения (тело согнуто, руки асимметрично расположены и т.п.), то в действующих на них центробежных силах инерции возникает дисбаланс, вызывающий сброс тела (б, в). Это, в частности, диктует ужесточение требований к осанке тела при освоении и совершенствовании все более сложных и быстрых поворотов. Удержание осанки при вращениях – один из навыков, требующих тщательного освоения и постоянного совершенствования в процессе базовой технической подготовки спортсмена.

Важно подчеркнуть наконец, что с точки зрения обучения инерционный поворот характерен тесной привязкой к опорным условиям выполнения упражнения. По этой причине навык такого поворота, сформированный применительно к вполне определенному движению и, соответственно, связанный с конкретными условиями начального отталкивания (например, ногами или руками), не переносится на движения иного рода или же чреват интерференцией навыка.

Безынерционный поворот, в отличие от предыдущего, может и начинаться, и заканчиваться в безопорном положении. Его механизм более сложен, чем в предыдущем случае, и долгое время (еще с XIX века) оставался камнем преткновения даже для физиков, так как возникновение подобного движения в безопорном положении (феномен падающей кошки3131
  Виртуозно пользуются этим механизмом специально обученные дельфины, способные выполнять в прыжках стремительные вращения вокруг продольной оси тела на угол порядка 2000 градусов.


[Закрыть], цирковые трюки акробатов и т.п.) и его подчинение воле исполнителя создают иллюзию нарушения ЗС.

Между тем, техника безынерционного поворота полностью основана именно на действии закона сохранения кинетического момента. На рис. 6.17 схематически проиллюстрирован механизм этого движения3232
  Подробнее об этом см. в работах Ю. К. Гавердовского, С. Д. Устинова, В. Т. Назарова, Н. Г. Сучилина.


[Закрыть].

6.17. Механизм безынерционного поворота.

Если в отсутствие опоры (или на опоре, не дающей момента силы относительно продольной оси тела, например, с унифилярной подвеской) без начального вращения выполнить движения типа «хула-хуп», то есть – конусовидные обращения звеньями тела вокруг оси О, то «в ответ» (желает того испытуемый или нет) автоматически возникает противоположно направленный поворот тела вокруг изогнутой оси Z. Это, по существу, эффект реактивного взаимодействия элементов масс тела спортсмена, при котором кинетические моменты обращения элементов масс тела по конусу и собственно поворота «уничтожают» друг друга, оставляя суммарный кинетический момент тела по-прежнему равным нулю.

Принципиально так же действует и падающая кошка, изгибаясь телом (а не только хвостом, как иногда считается) и вызывая тем самым нужную ей переориентацию лапками книзу (задача кошки в этом случае достаточно проста – ей никогда не нужен поворот более, чем на 180°).

«Хула-хупный», безынерционный механизм поворота, как показывает само его название, не может продолжаться по инерции и для своего поддержания требует постоянного участия исполнителя: конусообразные движения телом должны продолжаться ровно столько, сколько необходим сам поворот. Что касается скорости, эффективности безынерционного поворота, то они зависят от целого ряда факторов, которые мы здесь опускаем.

Подчеркнем главное: координационно и, как следствие, в обучении этот механизм практически не имеет ничего общего с предыдущим. Поэтому спортсмен и тренер, пытающиеся в безопорном положении вызвать поворот той же техникой, что и при отталкивании от опоры, обнаруживают полное непонимание существа движения и неизменно заходят в тупик. И, напротив, рационально организованные действия дают возможность выполнять на основе этой техники чрезвычайно эффективные и эффектные движения, широко используемые в гимнастике, акробатике, прыжках на батуте.