Динамика подъема штанги в становой тяге с отбивом и без, и влияние на нее внешних и внутренних сил

В статье дается анализ исполнения становой тяги с отбивом от пола или без него, приводятся выводы относительно целесообразности исполнения в том или ином стиле.

В связи с недавней дискуссией в сообществе ЛМС, насчет отбива в становой тяге, были выдвинуты 2 предположения о динамике движения штанги и атлета и их взаимодействии и действии на них внешних и внутренних сил:

  • «Если штанга отбивается от пола и летит вверх, то когда инерция отбива заканчивается она не падает и ударяет по позвоночнику, а продолжает идти вверх уже за счет мускульной силы, так как тянуть мы ее не перестаем с момента контакта с полом»
  • «При отбиве, штанга по инерции устремляется вверх, снимая нагрузку с мышц разгибателей и позвоночника, а когда штанга переходит в падение, то позвоночник и мышцы ее «ловят» принимая на себя не хилую ударную нагрузку»
    В ходе анализа попытаемся выявить состоятельность одной гипотезы и несостоятельность другой с позиции биомеханики и законов динамики!

Понятие о движении и плоскостях, в которых происходит движение

В биомеханике различают два вида движения: поступательные и вращательные. Поступательное движение — называется движение, при котором любой отрезок, проведенный между произвольными точкам внутри тела, не меняет своей ориентации относительно тела отсчета. Вращательное движение – движение, при котором некоторое множество точек внутри тела остаются неподвижными относительно тела отсчета. Однако это разделение является не совсем состоятельным, так как движение может совершать не только человек, но и снаряд. Поэтому рациональней все движения охарактеризовать как сложные. Но, в случае с оговоркой на то, что мы рассматриваем в становой тяге не все сложное движение, а лишь его частность, поэтому целесообразней анализировать более простые составляющие – это поступательное движение.

Как мы знаем, движение происходят относительно пространства и времени в нескольких плоскостях. Обычно, при описании техники упражнения используют термины относительного расположения звеньев тела – поза, «прогнувшись», «согнувшись», «ноги на ширине плеч» и т.д. Но, для расположения тела в анатомии ввели понятие плоскостей и осей вращения. Сагиттальная плоскость – разделяет тело прямостоящего человека с вытянутыми вниз руками на правую и левую сторону. Фронтальная – делит тело человека на переднюю и заднюю части. Горизонтальная – делит тело на верх и низ и перпендикулярна двум остальным.

Динамика движения человека

Динамика – раздел механики, в котором изучают движение тел под действием сил. Так же рассматриваются взаимодействия между телом и внешним окружением (снарядом, соперником). В результате взаимодействия возникают силы, которые являются его количественной мерой.

Прямая, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы. Движение биомеханической системы происходит в соответствии с законами Ньютона. Следовательно эти законы определяют характер движения тела, так как несмотря на биологическое происхождение энергообеспечение движения, сократимость мышц и управление, тело является механической системой, и подчиняется всем закономерностям , которые связанны с движением материальных объектов на Земле.

Первый закон Ньютона. Любое тело, в условии бездействия любых сил, сохраняет состояние равномерного прямолинейного движения, пока какая-либо сила не изменит этого состояния. Прямолинейные и равномерные движения называются инерциальными (движение по инерции). Инерция – это свойство материального тела, оказывать сопротивление факторам изменения скорости. Такое сопротивление возможно только потому, что тела обладают определенной массой , которую считают количественной мерой инертности. Инертностью называют свойство тела сохранять свою скорость в отсутствие взаимодействия с другими силами.

Второй закон Ньютона. Ускорение, с которым движется тело, прямо пропорционально приложенной силы, обратно пропорционально массе тела и по направлению совпадает с направлением действием силы. В этом законе действует такая мера как импульс силы – это произведение значение силы на время, в течении которого она действовала на материальное тело.

Третий закон Ньютона. Силы, с которыми материальные тела действуют друг на друга, равны по величине, противоположны по направлению и направленны вдоль прямой, проходящий через эти тела. Этот закон показывает , что взаимодействие – это действие одного тела на другое и равное ему действие второго тела на первое. Следовательно, источником силы для первого тела является второе и поскольку силы действия и противодействия приложены к разным телам их нельзя складывать, а действующие силы заменять равнодействующей.

Внешние силы, действующие на атлета в становой тяге

Сила тяжести тела, является результатом гравитационного воздействия на него. Движения системы спортсмен-штанга, строятся из гравитационного воздействия, между ними и Землей. Сила тяжести является внешней массой по отношению к человеку. Так же, очень интересный факт ,насчет вопроса «почему американцы поднимают у себя так много, а в России не поднимают ничего!» Дело в том, что сила тяжести зависит не только от массы тела, но и расстояния до центра Земли, и так как Земля – это эллипсоид , то ускорение свободного падения в различных точках поверхности нашей планеты будет отличаться (весьма незначительно, прим. ДГ)

Весом тела называют силу с которой штанга давит на неподвижный помост, в следствии земного притяжения. Когда опора и штанга неподвижны, то вес тела в точности равен силе тяжести. Когда же штанга или атлет движется с некоторым ускорением, то в зависимости от его направления, может испытывать либо невесомость, либо перегрузку. Когда ускорение совпадает по направлению и равно ускорению свободного падения, то это явление невесомости – вес тела равен нулю в этот момент – это характерно для штанги. Когда ускорение тела противоположно свободному падению, то ВЕСЬ АТЛЕТ испытывает перегрузку. Как раз это ощущение возникает во время становой тяги после отбива об пол и снятия с помоста.

Помост деформируется при взаимодействии штанги на нее, и, из-за сил упругости, противодействует силе тяжести. Силы развиваемые со стороны помоста, являются силой реакции опоры, а само явление развития противодействия – реакцией опоры. По третьему закону Ньютона сила реакции опоры равна по весу и противоположна ему по направлению.

При деформации штанги в становой тяге под действием приложенных к ней сил, возникают силы упругости, так как она, при изменении своей формы, препятствует этому за счет межмолекулярного взаимодействия кристаллической решетки. Спортсмен в данном случае пытается деформировать притягиваемую к помосту штангу, за счет своей массы и развиваемых мышечных усилий. Объект будет деформироваться до тех пор, пока сила деформации не станет равной силе проявляемой атлетом, когда действие деформирующей силы прекращается потенциальная сила упругой деформации переходит в кинетическую, передаваемую телу спортсмена. Запасая энергию в начальных фазах упражнения, упругие объекты сообщают дополнительные усилия и передают энергию атлету в основной фазе становой тяги, усиливая положительный эффект.

В ходе выполнения тяги также возникают силы трения. Обычно это происходит, когда штанга движется относительно ног, встречая выступающие над ней колени, двигаясь вплотную к бедрам. При полном контакте скользящих поверхностей молекулы начинают взаимодействовать, оказывая сопротивление друг другу.

Разновидность трения, встречающаяся в становой тяге – трение качения. Механизм его в том, что при деформации соприкасающихся тел, при действии одного из них, образуется «ямка». Край ямки создает момент силы, так как деформируется, когда на него давит движущаяся штанга, бедра препятствуют этому движению.

Также важно не забывать и о внутренних силах. Следствием закона Ньютона является то, что внутренние силы не могут изменить ОЦМ спортсмена: их действие приводит только к изменению взаимного расположения частей тела. Человек может двигаться только при взаимодействии с внешней средой, т.е. за счет внешних сил. Все изменения в параметрах движения определяется силовым взаимодействием с внешним окружением и согласованным с ними развитием внутренних сил во всех звеньях тела человека. От того, насколько такое согласование рационально, зависит эффективность подъема штанги.

Применение теории в случае с упражнением «становая тяга».

Итак, выше изложенное дало понять, какой вид движения мы рассматриваем. Какие силы: внутренние и внешние, влияют на атлета и штангу во время выполнения упражнения «становая тяга». Теперь переложим полученные знания, на воображаемую модель выполнения становой тяги с отбивом. Обычно, отбив выполняется после первого подъема, но мы рассмотрим действие сил на атлета и штангу в упражнении «становая тяга» как с отбивом, так и без отбива, чтобы выяснить какой вид безопасней для вас!

Подъем без отбива

Упражнение становая тяга выполняется во фронтальной плоскости. Сперва, атлет занимает исходное положение, которое поможет телу оптимально взаимодействовать внешним и внутренним силами. В этом положении атлет начинает усиливать противодействие штанге, так же ему помогают упругие силы помоста, однако под действием силы тяжести штанга проявляет упругие силы и начинает деформироваться, накапливая энергию. Далее после того, как атлет набрал необходимые усилия, происходит отрыв штанги от помоста. Она передает накопленную кинетическую энергию спортсмену и начинается движение вверх, но оно сопровождается силой трения об ноги спортсмена, поэтому, целесообразней, для того, чтобы штанга передала больше кинетической энергии спортсмену, снимать с помоста ее резче, быстрее развивая мышечную силу, противодействующую силе земного притяжения и упругим силам. Дальше штанга фиксируется и оказывается не на опоре, а в подвешенном состоянии, и там уже кинетическая энергия заканчивается и наступает момент, когда нужно ее просто удержать. По правилам дается команда «опустить». На этом упражнение закончено.

Однако, во время тренировочного процесса, приходится поднимать штангу не 1 раз, испытывая явления, описанные выше, а несколько раз. В связи с этим образовались 2 лагеря спортсменов: работающие с отбивом и без в повторном режиме. Мы выяснили, что подъем без отбива безопасен, значит, его можно использовать в любом случае. Однако, в силу наших знаний, мы утверждаем о небезопасности «отбива» штанги об помост в силу сильного негативного действия на ОДА, и образование такого явления как трубный съем штанги с помоста. Рассмотрим влияние внешних и внутренних сил на атлета и штангу во время её «отбива» об пол.

Тяга с «отбивом» об пол

Выполняется так же во фронтальной плоскости. После первого повторения, описанного выше, атлет должен опускать штангу вниз по той же траектории, как поднимал. При этом, опуская ее, он ее ускоряет вниз. Для штанги это является силой противодействующей – силой реакции опоры. Из-за такого сопротивления видно проявление Третьего закона Ньютона: «Силы, с которыми материальные тела действуют друг на друга, равны по величине, противоположны по направлению и направленны вдоль прямой, проходящий через эти тела», из этого следует вывод, что вектор движения штанги еще не сменился по направлению приложенной к ней силе атлетом. Такое ускорение штанги позволяет неподвижной опоре, при соприкосновении со штангой, отдать больше энергии от противодействия силы реакции опоры. Переняв энергию противодействующей силы, штанга устремляется вверх практически без участия приложения сил атлета, при этом она осуществляет интенсивные колебания. После того, как атлет наберет необходимую силу для преодоления силы тяжести штанги, и сполна с ней начнет взаимодействовать, то произойдет явление, описанное так же в Третьем законе Ньютона: «Силы, с которыми материальные тела действуют друг на друга, равны по величине, противоположны по направлению и направленны вдоль прямой, проходящий через эти тела». Это значит, что штанга вдруг, мгновенно, на весу свалится на руки спортсмена. Это приведет к сильной компрессионной нагрузке на позвоночник и остальные рабочие суставы. Вторым минусом отбива будет являться то, что фаза съема не будет отрабатываться должным образом, так как не атлет прикладывает максимальную силу к штанге для снятия ее с помоста, а она просто за счет энергии силы реакции опоры отскачет по инерции.

Выводы.

Итак, мы разобрались в некоторых основах биомеханики, а конкретно: какие есть движения, их динамика и законы ее, силы которые взаимодействуют на движение и поняли, что чем меньше внешних сил влияет на подъем штанги, тем проще и безопасней будет ее подъем. Поэтому, не надо совершать дополнительных действий, которые приведут к дополнительному проявлению внешних сил, так как это осложнит задачу подъема штанги в худшем случае, а в лучшем, при провоцировании действия внешних сил, возможна недоработка каких-либо фаз движения, что застопорит и усложнит тренировочный процесс.

Автор: Груднина Артем

4 комментария для статьи “Динамика подъема штанги в становой тяге с отбивом и без, и влияние на нее внешних и внутренних сил”

  1. Георгий:

    Хух, голова закипела, но все понял. Тренируюсь на втором этаже, все по технике)

  2. Наблюдатель:

    Штанга не свалится на руки спортсмена «вдруг», поскольку энергия движения штанги за счет отбива тоже не исчезает «вдруг», а гасится постепенно. И в момент, когда штанга останавливает свое движение, рывка тоже не происходит — этот момент можно рассматривать как съем штанги с плинтов.

  3. Дрон:

    В этой статье прекрасно все, как в идеальном чекисте.

    Однако, я не понял исходного задания: цель в поднятии бОльшего веса или фиксированного веса бОльшее количество раз? Если в первом — то тренировка в «отбив», разумеется, не нужна. Если во втором, то нужно думать не о внезапно возникающих нагрузках, а о оптимизации движений атлета с целью максимального использования момента компенсации в результате «отбива». По-моему так.

    • Димон К:

      работа в отбив снимает участие в фазе срыва, резко или плавно, но если это эквивалентно тяге с плинтов по есть четыре вывода:
      1) тяга с плинтов легче и будет оказывать меньший тренировочный эффект чем расчитывалось.
      2) начинаешь делать становую с пола, а заканчиваешь тягой с плинтов, негоже менять характер упражнения во время исполнения.
      3) для любых целей, гораздо эффективнее делать более комплексное упражнение (не избегать фазы срыва).
      4) по физике: если вес штанги будет тот же и усилия в среднем будут эквивалентны то в случае тяги с отбивом, за счет временного бездействия атлета в момент отскока снаряда от помоста, время действия оного на снаряд будет меньше (при прочих равных) значит пиковая нагрузка будет выше чем расчитаная по проценту.

Комментировать