Анализ бега на 100 метров

1. Пояснительная  записка

 

Бег на 100 м на максимальный результат включен в учебную программу «Физическая культура и здоровье» для общеобразовательных учреждений за 2008 год. Материал программы предусматривает обучение данному двигательному действию с IX класса. Причем, в девятом классе предложено обучать бегу на 100 м на максимальный результат, а в X и XI классах – бегу на 100 м с низкого и высокого старта на скорость.

Бег – естественный способ передвижения. Это наиболее распространенный вид физических упражнений, который входит во многие виды спорта (футбол, баскетбол, гандбол и др.). Значительное число разновидностей бега является органической частью различных видов легкой атлетики. При беге в большей степени, чем при ходьбе, предъявляются высокие требования к работоспособности всего организма, так как в работу вовлекаются почти все мышечные группы тела, усиливается деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, значительно повышается обмен веществ. [3]

Изменяя длину дистанции и скорость бега, можно дозировать нагрузку, влиять на развитие выносливости, быстроты и других качеств занимающихся в соответствии с их возможностями. Бег с высокой скоростью предъявляет повышенные требования к занимающимся, особенно к их сердечно-сосудистой и дыхательной системам, и служит отличным средством для развития выносливости. Бег с очень высокой скоростью включается в тренировку для развития силы и быстроты.

В процессе занятий бегом воспитываются волевые качества, приобретается умение рассчитывать свои силы, преодолевать препятствия, ориентироваться на местности. [1, 5]

Из всех видов легкой атлетики бег наиболее доступное физическое упражнение. В соревнованиях по легкой атлетике различные виды бега и эстафет занимают ведущее место. Они всегда вызывают большой интерес у зрителей и поэтому являются одним из лучших средств пропаганды физической культуры.

 

2. Точное терминологическое и словесное описание бега на 100 м с низкого старта

 

Бег – циклическое локомоторное движение. Основой бегового движения является шаг. Оттолкнувшись от грунта одной ногой, бегун некоторое расстояние преодолевает по воздуху до момента постановки другой ноги на грунт. Эти периодически повторяющиеся опорные и безопорные положения дали основание называть бег циклическим упражнением.

Под циклом в беге следует понимать всю совокупность движений звеньев тела и тела в целом начиная с любого положения (выбранного произвольно) и кончая возвращением их к исходному положению. [3]

 

 

Рис. 1. Периоды и фазы движений в беге

 

3. Биокинематическая схема бега на 100 м с низкого старта

 

Бег – естественный способ передвижения человека. Спортсмен при беге в определенной последовательности повторяет свои движения, т.е. его действия складываются из отдельных циклов. Поэтому при анализе техники этих передвижений не нужно прослеживать все действия спортсмена от старта до финиша, важно разобраться в закономерностях лишь одного цикла.

В цикл входят фазы движения, заключающиеся между двумя совершенно одинаковыми положениями тела. В беге циклом является двойной шаг, в течение которого каждая часть тела проходит все фазы движения (рис. 1.).

При беге в опорном периоде для каждой ноги выделяются две фазы – переднего и заднего толчков, разграничивает которые момент вертикали. Фаза переднего толчка начинается с момента постановки ноги на грунт впереди проекции ОЦТТ и длится до момента вертикали, при этом давление на грунт направлено вниз-вперед, а реакция опоры – вверх-назад. Фаза заднего толчка наиболее важная во всем цикле движения. Она начинается с момента вертикали и длится до конца опорного периода, т.е. до отрыва стопы от грунта. Давление на грунт направлено вниз-назад, а реакция опоры – вверх-вперед. При отталкивании ногой все остальные части тела получают ускорение в направлении, заданном реакцией опоры. Маховая нога также отдаляется от места опоры. Следовательно, эти действия при отталкивании взаимосвязаны и продвигают тело вперед.

Движения рук и ног при ходьбе и беге перекрестные. Руки, согнутые в локтевых суставах, движутся вперед-внутрь и назад-кнаружи. Плечевой пояс и газ также совершают сложные встречные движения, которые способствуют удлинению шага и ускорению его выполнения, что ведет к увеличению скорости передвижения. [4]

Следует отметить, что косо направленные силы давления и реакции опоры в фазах переднего и заднего толчков могут быть разложены на две составляющие – вертикальную и горизонтальную. Горизонтальная составляющая реакции опоры – важнейший фактор, определяющий изменение скорости при перемещении человека в ходьбе и беге, вертикальная служит для противодействия силе тяжести.

В период маха ноги при ходьбе и беге выделяются фазы: заднего (маховая нога сзади корпуса) и переднего шага (маховая нога впереди корпуса), разделяемые моментом вертикали.

Таким образом, цикл беге состоит из периода опоры (фаза переднего толчка, момент вертикали, фаза заднего толчка) и периода маха (фаза заднего шага, момент вертикали, фаза переднего шага).

С завершением фазы переднего шага нога ставится на грунт и начинается новый цикл с фазы переднего толчка. В период опоры нога совершает вращательное движение по дуге, центр которой в стопе (тело перемещается вперед), в период маха – вращательное движение, центр которого в тазобедренном суставе.

За время двойного шага каждая нога бывает опорной и маховой. В период опоры нога служит амортизатором, поддерживает тело и производит отталкивание от грунта, при помощи которого и осуществляется передвижение. Во время маха нога выносится вперед, т.е. выполняет очередной шаг.

При беге длительность периода опоры меньше длительности периода маха. Период маха одной ногой по времени наслаивается на период маха другой ногой, в результате чего появляется фаза полета. Цикл движений при беге состоит из двух периодов опоры и двух фаз полета. В опорном периоде давление ноги на грунт и реакция опоры резко возрастают, достигая величин, в несколько раз превышающих вес тела спортсмена. По сравнению с ходьбой при беге отталкивание осуществляется под более острым углом и наблюдаются более значительные вертикальные колебания ОЦТТ спортсмена. Боковые колебания ОЦТТ при беге незначительны и могут быть даже меньше, чем при ходьбе.

Основные компоненты скорости при беге – длина и частота шагов – достигают значительно больших величин, чем при ходьбе. Движения в суставах осуществляются с более высокой скоростью и по большей амплитуде, благодаря чему сильнее проявляется действие инерционных и реактивных сил при работе различных групп мышц нижних и верхних конечностей. [3]

 

 

4. Фазовый состав бега на 100 м с низкого старта

 

Бег на короткие дистанции (спринт) условно подразделяется на четыре фазы: начало бега (старт), стартовый разбег, бег по дистанции, финиширование (рис. 2.).

Начало бега (старт). В спринте применяется низкий старт, позволяющий быстрее начать бег и развить максимальную скорость на коротком отрезке. При низком старте ОЦМТ бегуна сразу оказывается далеко впереди опоры – как только спортсмен отделит руки от дорожки.

Для быстрого выхода со старта применяются стартовый станок и колодки. Они обеспечивают твердую опору для отталкивания, стабильность расстановки ног и углов наклона опорных площадок.

В зависимости от расположения колодок изменяется и угол наклона опорных площадок: с приближением колодок к стартовой линии он уменьшается, с удалением их увеличивается. Расстояние между колодками и удаление их от стартовой линии зависят от особенностей телосложения бегуна, уровня развития его быстроты, силы и других качеств.

 

Рис. 2.

 

По команде «На старт!» бегун становится впереди колодок, приседает и ставит руки впереди стартовой линии. Из этого положения он движением спереди назад упирается ногой в опорную площадку стартовой колодки, стоящей впереди, а другой ногой – в заднюю колодку. Носки туфель касаются рантом дорожки или первые два шипа упираются в дорожку. Встав на колено сзади стоящей ноги, бегун переносит руки через стартовую линию к себе и ставит их вплотную к ней (рис. 3.). Пальцы рук образуют упругий свод между большим пальцем и остальными, сомкнутыми между собой. Прямые ненапряженные руки расставлены на ширину плеч. Туловище выпрямлено, голова держится прямо по отношению к туловищу. Тяжесть тела равномерно распределена между руками, стопой ноги, стоящей впереди, и коленом другой ноги.

По команде «Внимание!» бегун слегка выпрямляет ноги, отделяет колено сзади стоящей ноги от дорожки. Этим он несколько перемещает ОЦМТ вверх и вперед. Теперь тяжесть тела распределяется между руками и ногой, стоящей впереди, но так, чтобы проекция ОЦМТ на дорожку не доходила до стартовой линии на 15-20 см. Ступни плотно упираются в опорные площадки колодок. Туловище держится прямо. Таз приподнимается на 10-20 см выше уровня плеч до положения, когда голени будут параллельны. В этой позе важно не перенести чрезмерно тяжесть тела на руки, так как это отрицательно отражается на времени выполнения низкого старта (см. рис. 3.).

 

Рис. 3. Положение бегуна по командам «На старт!» (слева) и «Внимание!»

 

В позе готовности важное значение имеет угол сгибания ног в коленных суставах. Увеличение этого угла (в известных пределах) способствует более быстрому отталкиванию. В позе стартовой готовности оптимальные углы между бедром и голенью ноги, опирающейся о переднюю колодку, равны 92-105°; ноги, опирающейся о заднюю колодку, – 115-138°, угол между туловищем и бедром впереди стоящей ноги составляет 19-23° (В. Борзов 1980). Указанные значения углов можно использовать для построения оптимальной стартовой позы; вначале с помощью транспортира расположить тело спортсмена в соответствии с оптимальными углами сгибания ведущих звеньев тела, а затем «подставить» ему стартовые колодки. [3, 4]

 

Рис. 4. Динамограмма усилий, развиваемых бегуном при отталкивании от колодок:

0 – момент выстрела, f1 – сила давления на колодки по команде «Внимание», f2 – экстремум силы при отталкивании от задней колодки, f3 – экстремум силы при отталкивании от передней колодки, t1 – латентный период реакции, t2 – моторный период реакции, t1+ t2 – общее время старта

 

Положение бегуна, принятое по команде «Внимание!», не должно быть излишне напряженным и скованным. Важно только сконцентрировать внимание на ожидаемом стартовом сигнале. Промежуток времени между командой «Внимание!» и сигналом для начала бега правилами не регламентирован. Интервал может быть изменен стартером в связи с различными причинами. Это обязывает бегунов сосредоточиться для восприятия сигнала.

Услышав выстрел (или другой стартовый сигнал), бегун мгновенно устремляется вперед. Это движение начинается с энергичного отталкивания ногами и быстрого взмаха руками (сгибание их). Отталкивание от стартовых колодок выполняется одновременно двумя ногами значительным давлением на стартовые колодки. Но оно сразу же перерастает в разновременную работу. Нога, стоящая сзади, лишь слегка разгибается и быстро выносится бедром вперед; вместе с этим нога, находящаяся впереди, резко выпрямляется во всех суставах (рис. 4.).

Угол отталкивания при первом шаге с колодки составляет у квалифицированных спринтеров 42-50°, бедро маховой ноги приближается к туловищу на угол около 30° (В. Петровский, 1978 г.). Это обеспечивает более низкое положение ОЦМТ спортсмена, а усилие выпрямляющейся ноги будет направлено больше на продвижение тела бегуна вперед. Указанное положение удобно для выполнения мощного отталкивания от колодок и сохранения общего наклона тела на первых шагах бега.

Стартовый разбег. Чтобы добиться лучшего результата в спринте, очень важно после старта быстрее достичь в фазе стартового разбега скорости, близкой к максимальной.

 

Рис. 5. Начало бега с низкого старта

 

Правильное и стремительное выполнение первых шагов со старта зависит от выталкивания тела под острым углом к дорожке, а также от силы и быстроты движений бегуна (рис. 5.). Первый шаг заканчивается полным выпрямлением ноги, отталкивающейся от передней колодки, и одновременным подъемом бедра другой ноги. Бедро поднимается выше (больше) прямого угла по отношению к выпрямленной опорной ноге. Чрезмерно высокое поднимание бедра невыгодно, так как увеличивается подъем тела вверх и затрудняется продвижение вперед. Особенно это заметно при беге с малым наклоном тела. При правильном наклоне тела бедро не доходит до горизонтали и в силу инерции создает усилие, направленное значительно больше вперед, чем вверх. На рис. 5. видно, что большой наклон при выходе со старта и оптимальный подъем бедра позволяют ускорить переход к следующему шагу. Первый шаг заканчивается активным опусканием ноги вниз-назад и переходит в энергичное отталкивание. Чем быстрее это движение, тем скорее и энергичнее произойдет следующее отталкивание.

Первый шаг следует выполнять возможно быстрее. При большом наклоне туловища длина первого шага составляет 100-130 см. Преднамеренно сокращать длину шага не следует, так как при равной частоте шагов большая их длина обеспечивает более высокую скорость, но и преднамеренно удлинять его нет смысла.

Лучшие условия для наращивания скорости достигаются, когда ОЦМТ бегуна в большей части опорной фазы находится впереди точки опоры. Этим создается наиболее выгодный угол отталкивания, и значительная часть усилий, развиваемых при отталкивании, идет на повышение горизонтальной скорости.

При совершенном владении техникой бега и при достаточной быстроте первых движений бегуну в первом или в двух первых шагах удается поставить ногу на дорожку сзади проекции ОЦМТ. В последующих шагах нога ставится на проекцию ОЦМТ, а затем – впереди нее. [3, 5]

Одновременно с нарастанием скорости и уменьшением величины ускорения наклон тела уменьшается, и техника бега постепенно приближается к технике бега по дистанции. Переход к бегу по дистанции заканчивается к 25-30-му метру (13-15-й беговой шаг), когда достигается 90-95% от максимальной скорости бега, однако четкой границы между стартовым разгоном и бегом по дистанции нет. Следует учитывать, что спринтеры высокого класса выходят на рубеж максимальной скорости к 50-60-му метру дистанции, а дети 10-12 лет – к 25-30-му метру. Бегуны любой квалификации и возраста на 1-й секунде бега достигают 55% от максимума своей скорости, на 2-й – 76%, на 3-й – 91%, на 4-й – 95%, на 5-й – 99% (Л. Жданов, 1970).