Силовая подготовка спортсменов копьеметателей высшей квалификации

Министерство  образования и науки 

Российской  Федерации 

Ярославский государственный педагогический университет 

Имени К. Д. Ушинского

Факультет Физической Культуры 
 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА 
 
 
 
 
 

Силовая подготовка спортсменов  копьеметателей

высшей  квалификации 
 
 
 
 
 
 
 

                                              Исполнитель:

                                              Друтман Антон Александрович 

                                              Научный руководитель:

                                              Доцент И. В. Быков 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ярославль 2008 
 

Оглавление: 

Введение ……………………………………………………………………....  стр. 3

ГЛАВА 1. Литературный обзор ………………………………………… стр. 5 – 14

1.1. Аэродинамические свойства копья

1.2. Влияние исходного состояния мышц на величину развиваемой ими силы

1.3. Этапы сообщения скорости снаряду

1.4. Использование  силы веса спортсмена

1.5. Непрерывность  воздействия силы на снаряд

1.6. Время  нарастания силы

ГЛАВА 2. Теоретические основы вариативной подготовки метателей

стр. 15 – 21

2.1. Значение  следовых явлений предыдущей деятельности для последующей 

2.2. Интервал  отдыха между смежными движениями  как фактор, меняющий характер последующей деятельности

2.3. Соотношение  стабильности и вариативности  при обучении двигательным навыкам.

ГЛАВА 3. Сведения о начале специальной тренировки ..…………… стр. 22 – 28

3.1. О  методах выявления новичков-копьеметателей.

3.2. Этапы и  периоды тренировки

ГЛАВА 4. Первый этап тренировки …………………………………... стр. 29 – 53

4.1. Подготовительный  период первого года тренировки

4.2. Обучение  технике метания копья

4.3. Планирование  занятий в подготовительном периоде

4.4. Основной  период тренировки начинающих  копьеметателей

ГЛАВА 5. Второй этап тренировки …………………………………... стр. 54 – 69

5.1. Подготовительный  период тренировки квалифицированных  копьеметателей.

5.2. Планирование  занятий в подготовительном периоде.

5.3. Основной  период тренировки квалифицированных  метателей

5.4. Планирование занятий в основном периоде

ГЛАВА 6. Эксперимент ……………………………………………… стр. 70 – 75

6.1. Ход работы

6.2. Обсуждение  результатов  

6.3. Выводы

Список  литературы ………………………………………………………… стр. 76 
 
 
 
 

3 

ВЕДЕНИЕ

      В течение многих лет техника метаний  совершенствовалась на основе большого опыта тренеров и спортсменов. С ростом спортивных достижений все труднее оказывалось эмпирически обосновывать наиболее целесообразные варианты движения, и на помощь практике пришла наука. Особенно возросла необходимость в научных исследованиях теперь, после значительного роста спортивных достижений в последние годы, объясняющегося, прежде всего хорошей силовой подготовкой метателя. Однако силу беспредельно увеличивать нельзя, и дальнейший рост результатов возможен не столько за счет ее увеличения, сколько за счет лучшего ее использования, что осуществимо при совершенствовании техники метаний.

      Резервы повышения дальности метания  заключаются в более эффективном  использовании силы спортсмена, что возможно, во-первых, при рациональной работе мышц, во-вторых, при движении снаряда по оптимальной траектории, на которой действие на снаряд происходит с наибольшей силой, и, в-третьих, при выбросе снаряда под правильным углом.

      Цель  работы заключается в раскрытии  основных закономерностей построения движения спортсмена в процессе метания, которые помогли бы ему лучше использовать свою силу и увеличить дальность метания.

      Метание копья – вид состязаний, история  которого насчитывает несколько  тысячелетий, но не теряющий своей привлекательности и в наши дни. И хоть за прошедшие века мир изменился неузнаваемо, идеи, выраженные в скульптуре античного копьеметателя – стремление к гармоничному развитию человека, стремление к мирному дружескому состязанию на спортивных аренах.

     В настоящее время метание копья является обязательным в олимпийской программе. Настоящий рекорд мира принадлежит чешскому копьеметателю Яну Железны. Он послал копье на 96м. 40см.  
 

4 

ГЛАВА 1.

Литературный  обзор. 

1.1. Аэродинамические свойства копья.

      Рассмотрим  копья в воздухе. Его форма такова, что при воздействии на него воздушной среды возникают аэродинамические силы: лобовое сопротивление Q и подъемная сила Y. Так же копье в полете вращается вокруг продольной оси аа (рис. 1). При полете копья стабилизация его положения в воздухе отсутствует и вследствие того, аэродинамические силы приложены не в центре тяжести (ЦТ), а в центре давления (ЦД, рис. 1), то возникающий опрокидывающий момент М_z стремится повернуть копье. И так как форма копья такова, что центр давления в копье находится сзади центра тяжести, то момент М_z направлен так, что он стремится повернуть копье наконечником вниз. Из-за отсутствия стабилизации вращением этот поворот действительно происходит, и копье как бы следит за траекторией, огибая ее (рис. 2).

      Момент  М_z называется статическим моментом. Он возникает вследствие того, что общая сила воздействия воздуха на копье R приложена не в ЦТ копья, а в ЦД. Если мы перенесем силу R из ЦД в ЦТ (рис. 3), то на копье будет действовать сила R, приложенная в ЦТ, и отрицательный момент М_z (сила R, действующая на плече, равном Δl). Отрицательный момент поворачивает наконечник копья вниз и поэтому называется стабилизирующим. Действие его будет тем сильнее, чем больше величина Δl между ЦД и ЦТ. Копье конструируется так, чтобы статический момент М_z был всегда отрицательным, т.е. стабилизирующим. Величина Δl должна меняться в зависимости от скорости полета копья. Чем больше скорость, тем больше и тем сильнее будет происходить поворот наконечника копья вниз («пикирование»). Чтобы это пикирование не было преждевременным  и не нарушался планирующий полет,

копья выпускаются с различными величинами Δl. Для броска мужского копья на 70 – 90м. Δl = 1 – 2см, увеличиваясь с уменьшением дальности метания.  

5 

Поэтому если спортсмен второго разряда начинает метать копьем, предназначенным для мастеров, то из-за малой величины скорости, сообщаемой копью, и малого Δl возникающий момент М_z окажется настолько незначительным, что копье может упасть на землю, либо хвостом, либо плашмя, и бросок будет не засчитан. С другой стороны, метание мастером копья, предназначенного для спортсменов низших разрядов, может привести к снижению результата, так как копье приземлится преждевременно из-за сильного «пикирования» от чрезмерно большого момента.

      Если  копье сконструировано так, что ЦД совпадает с ЦТ, то Δl = 0 и статический момент отсутствует: копье будет и не поражать наконечником землю. При неверном изготовлении копья, когда ЦД оказывается впереди ЦТ, возникает так называемое кабрирование. При этом статический момент делается положительным процентом, направленным против часовой стрелки (т.е. дестабилизирующим, поднимая наконечник копья вверх, отчего оно падает на хвост (рис. 4).

      Повороту  копья наконечником вниз будет препятствовать воздушная среда, осуществляя так называемое демпфирование. (Примерно такое же демпфирование осуществляет вода, когда мы начинаем поднимать плавающую

доску за один конец вверх, чувствуя сопротивление  воды на другом конце). Это сопротивление  воздушной среды изменению положение  копья характеризуется демпфирующим или тушащим моментом.

      Таким образом, если стабилизирующий момент заворачивает копье по траектории, то демпфирующий момент смягчает и сглаживает этот поворот, делая его более плавным. Одновременно демпфирующий момент смягчает и порывы ветра в вертикальной плоскости метания: уменьшает раскачивание и увеличивает устойчивость копья, тем самым, способствуя увеличению дальности его полета.

     При вылете копья из руки оно получает вращение вокруг оси аа (рис. 1) по часовой стрелке, если смотреть на него сзади. Из теории гороскопов  

6 

известно, что если тело вращается с достаточно большим числом оборотов, то оно может быть уподоблено волчку. В этом случае копье должно лететь с постоянным углом атаки α.

      В действительности скоростная видеосъемка показала, что копье совершает примерно 25 об/сек., что недостаточно, чтобы его можно было уподобить волчку. В то же время большая скорость вращения стабилизирует полет копья, делая его более устойчивым. Одновременно вращение копья по часовой стрелке (правое вращение) будет создавать дополнительное давление воздуха на копье с левой стороны, следствием чего является его отклонение вправо при полете. 

      Так, если бы копье бросалось в безвоздушном пространстве, то его стабилизация вокруг продольной оси аа (рис. 1) привела бы к тому, что оно летело бы с постоянным углом Q и приземлилось на хвост. При полете стабилизированного копья в воздухе произошел бы поворот, трудно сказать в какой степени, так как копье, имея большую поверхность, при вращении испытывает значительное трение в воздухе, что замедляет его вращение. Такое

же трение в воздухе испытывают и обычные, нестабилизированные, но достаточно быстро вращающиеся копья. Вероятно, этим и объясняется тот факт, что копье первое время летит с мало меняющимся углом Q, т.е. как бы параллельно самому себе, и только затем начинает огибать траекторию. При очень больших скоростях вращения копье летит слишком долго, с невыгодными углами атаки и поздно наклоняется, из-за чего в некоторых случаях не успевает воткнуться в землю. В этом отношении пустотелые металлические копья лучше, чем сплошные, деревянные, которые должны вращаться быстрее, так как полому копью, обладающему большим моментом инерции, труднее сообщить большую скорость вращения (об этом напоминает известный в механике факт, что полый металлический цилиндр имеет значительно больший момент инерции, чем сплошной деревянный цилиндр одинаковой массы и длины и одинакового диаметра). 

7 

     Таким образом, излишняя скорость вращения копья не может способствовать увеличению дальности его полета.  

1.2. Влияние исходного состояния мышц на величину развиваемой ими силы.

      Эффективность работы мышц зависит от того, в каком  состоянии они находились перед  началом работы, т.е. сокращения.

      Перед сокращением мышцы могут быть расслаблены, напряжены или предварительно растянуты. Если мышцы сокращаются без предварительного растягивания, то целесообразно, чтобы перед сокращением они были расслаблены. Дело в том, что напряженная перед началом работы мышца находится в состоянии некоторого предварительного сокращения, т.е. она уже совершила какую-то работу, которая оказалась бесполезной, так как не была использована для сообщения ускорения снаряду или частям тела. Если мышца предварительно в оптимальных пределах растянуты, то они сокращаются с большей силой и скоростью (И. М. Сеченов, А. В. Хилл).

      Предварительное растягивание мышц создается внешними силами, а именно: силой уже работающей группы мышц и весом тела и снаряда. Это значит, что работающая группа мышц должна растягивать те группы мышц, которые будут включаться в работу после нее.

      Из  физиологии известно, что наибольшую силу проявят мышцы, растянутые в  напряженном, а не в расслабленном  состоянии (Сеченов И. М.).

Поэтому в метаниях для получения большой  силы при сокращении мышцы перед растягиванием должны быть напряжены.  

1.3. Этапы сообщения скорости снаряду.

      Начинать  сообщение скорости снаряду необходимо с включения в работу наиболее мощных групп мышц. Однако эти мышцы  сообщают ускорение в  
 

8 

первую  очередь самому телу или, вернее, всей системе метатель – снаряд (условно система М-С).

      При сообщении скорости телу и снаряду  система М-С накапливает определенную энергию, т.е. количество движения, если это метание поступательное, момент количества движения, если метание вращательное. Эта энергия в некоторых случаях может быть довольно значительной и сосредоточенной, в основном, в теле самого спортсмена, масса которого значительно больше массы снаряда. И так как эта накопленная энергия пропасть никуда не может, то естественным является ее разумное использование, заключающееся в передаче ее от тела к снаряду для увеличения его скорости.

      Механических  аналогий такой передачи энергии  много: например, вы держите линейку  за один конец, и, размахнувшись, ударяете концом этой линейки, находящимся возле руки, о край стола: скорость нижней части линейки делается равной нулю, накопленное количество движения нижней части линейки передается верхней, скорость движения которой резко возрастает.

      Примерно  то же самое произойдет и с копьеметателем, который после разбега резко остановится (займет исходное перед финальным усилием положение): остановка ног увеличивает скорость продвижения верхних частей тела.

     Приведенные здесь примеры показывают, что  между этапом сообщения скорости телу и снаряду как единой системе и этапом ускорения одного снаряда существует еще промежуточный этап передачи энергии от нижних частей к верхним, что приводит к увеличению скорости верхних частей тела и снаряда.

     Таким образом, на первом этапе сообщается скорость всей системе М-С, отчего эта система приобретает определенное количество движения или количество движения и момент количества движений. На этом этапе система  

9 

ускоряется, главным образом за счет силы и  быстроты ног. Причем метатель не стремится  ускорять движение верхних частей тела и снаряда. Более того, скорость верхних частей не должна превышать скорость ног, а некоторых случаях она может быть и несколько меньше, для того чтобы создать натяжение мышц и отставание снаряда.

      На  втором этапе сообщается скорость верхней части системы М-С, т.е. туловищу и снаряду. Это осуществляется в первую очередь за счет работы мышц, а также путем передачи набранной энергии верхним частям тела и снаряду от нижних частей, скорость движения которых должна для этого быть резко заторможенной.

      На  третьем этапе  нужно направить  усилия только на сообщение  ускорения снаряду. При этом, естественно, приходится затрачивать энергию и на движение тех частей туловища, которые связаны с продвижением снаряда

(плечевой  пояс, рука), хотя желательно все усилия направлять на ускорение только снаряда. Некоторые компенсаторные движения могут способствовать увеличению скорости снаряда: например, убирание таза назад в метании копья убыстряет движение туловища вперед и усиливает эффект передачи энергии от ног к туловищу. 

1.4. Использование силы веса спортсмена.

      Спортсмен должен уметь правильно использовать не только силу своих мышц, но и силу веса своего тела, которая при технически правильном выполнении движения может  в ряде случаев способствовать увеличению скорости метания. Остановимся на некоторых случаях использования силы веса.

Увеличение  силы мышц ног. Используя вес тела, спортсмен увеличивает реакцию опоры, а значит, и скорость своего движения. 
 
 

10 

Улучшение компенсации реакции  снаряда. В метании копья если в конце финального разгона спортсмен теряет контакт с опорой, то ему приходиться заканчивать воздействие своей силой на снаряд уже находясь в воздухе.

      Увеличение  времени приложения силы к снаряду  так же повышает скорость, как и  увеличение самой силы. Время приложения силы будет наиболее эффективно использовано в тех случаях, если спортсмен в процессе метания:

1. Раньше включить силу своих мышц в действие, т.е. начнет воздействовать на снаряд с максимальной для себя силой и с минимальным запаздыванием во времени. Дело в том, что пространство, в котором сила воздействует на снаряд, ограничено (речь идет о финальном усилии, где метатель воздействует на снаряд с наибольшей силой) и запаздывание с началом этого действия приведет к тому, что сила некоторых групп мышц, и особенно наиболее мощных, не сможет быть полностью использована, так как для этого, образно говоря, не хватит ни времени, ни пространства.
2. Позже выключить силу, приложенную к снаряду, обеспечив тем самым действие силы на снаряд в течение большего промежутка времени.
3. Непрерывно будет воздействовать на снаряд в течение всего процесса метания, так как прерывистое действие приведет к тому, что в некоторые

периоды времени сила к снаряду не будет  приложена. Это уменьшит общее время  приложения силы к снаряду, а значит, и ее скорость.

Все это  должно увеличить время приложения силы к снаряду.

Но что  значит воздействовать силой длительный промежуток времени? Это значит воздействовать на движущийся снаряд на длинном пути. Здесь характерным будет следующий пример: в артиллерии, для того чтобы увеличить дальность полета снаряда при том же весе самого снаряда и взрывчатого вещества, применяют орудия с длинным стволом. Сила взрыва воздействует в таких орудиях на снаряд на более длинном пути, а значит, и в  

11 

течение более длительного промежутка времени, обеспечивая тем самым большую  дальность полета снаряда.

      Таким образом, в общем случае удлинение пути силы воздействия метателя на снаряд эквивалентно увеличению времени воздействия этой силы и приводит к возрастанию скорости движения снаряда. Поэтому метатель должен выполнять свои движения с максимальным размахом и всегда стремиться к максимально возможному удлинению пути движения снаряда. 

1.5. Непрерывность воздействия  силы на снаряд.

      Мы  уже говорили, что метатель должен стремиться все время увеличивать ускорение снаряда. Падение ускорения до нуля будет означать, что одна или несколько групп мышц закончили свое сокращение до того, как последующие группы его начали. Следовательно, как только возникает перерыв в действии силы, ускорение становится равным нулю.

      Таким образом, понятие непрерывности  действия силы достаточно хорошо объясняется  наличием или отсутствием ускорения. В то же время среди тренеров и  спортсменов широко применяется  термин «натяжение», который может характеризовать непрерывность приложения силы к снаряду.

«Натяжение» — это такое действие силы спортсмена на снаряд, при котором движение снаряда происходит ускоренно.

      Метать  с натяжением – это значит, все время прикладывать силу к снаряду. Причем речь идет именно о той силе, которая увеличивает скорость снаряда, а не о силе, предназначенной для компенсации веса снаряда, или центростремительной силе, необходимой при движении снаряда по кривой. Сила же, создающая ускорение, прилагается к снаряду далеко не в течение всего процесса метания. Это объясняется, во-первых, те, что в процессе метания имеются фазы, например безопорные, когда теоретически невозможно ускорять снаряд, и, во-вторых, техническим несовершенством движения спортсмена. 

12 

      В понятие натяжения, которое является комплексным критерием, входит также  путь воздействия на снаряд. При  чрезмерно большом пути воздействия, несоизмеримом с физическими возможностями спортсмена, сила приложения к снаряду может уменьшиться, а при излишне коротком пути уменьшится время действия силы.

      Поэтому под оптимальным натяжением нужно понимать такое воздействие метателя на снаряд, при котором происходит, во-первых, непрерывное и плавное возрастание силы воздействия на снаряд; во-вторых, действие этой силы на оптимальном пути. 

1.6. Время нарастания  силы.

      Если  бы сила, развиваемая мышцами спортсмена, достигла своего максимума мгновенно, тогда минимальное преимущество одного спортсмена в силе, при прочих равных условиях, было бы достаточным для победы над другим, более слабым.

      Таким образом, важно не только иметь большую  силу, но нужно уметь мобилизовать ее в короткий промежуток времени.

Быстрота  – это отношение максимальной силы, прикладываемой к снаряду, ко времени ее нарастания. Быстрота не только увеличивает время действия силы, но и способствует увеличению силы мышц за счет улучшения их предварительного натяжения.

      Следствием  плавного нарастания силы может явится недостаточное предварительное натяжение отдельных групп мышц, а значит, и недоиспользование их силы. Поэтому эффективное использование силы мышц будет зависеть также и от быстроты их сокращения. Так как быстрота – это степень нарастания силы, то чем с большей быстротой будет сокращаться предыдущая группа мышц, тем лучше она натянет последующую группу.

     Однако  даже у быстрого спортсмена нарастание силы происходит не в столь короткий промежуток времени, при котором  возникает необходимое  

13 

натяжение последующих групп мышц. Чтобы  увеличить это натяжение, нужно  воспользоваться искусственными приемами, сущность которых сводится к сообщению разной скорости различными частями тела. 
 
 
 
 
 

14 

ГЛАВА 2.

  Теоретические основы  вариативной подготовки  метателей. 

     Можно утверждать, что вариативный принцип  тренировки также стар, как сам  спорт. Еще древние греки, разрабатывая «Искусство подготовки к соревнованиям», знали, что простое повторение не дает максимальных результатов, для этого требуется определенная вариация нагрузок.

      В настоящее время установлено, что  вариативная система подготовки спортсменов позволяет формировать  известный диапазон подвижности  двигательного навыка и тем самым  создает дополнительные резервы для дальнейшего роста технического мастерства спортсменов.

      Подготовка  квалифицированных спортсменов, имеющих  большой спортивный стаж, характеризуется: использованием относительно небольшого круга специализированных средств  подготовки, а также большим объемом и интенсивностью тренировочных нагрузок. Указанные факторы снижают эффективность тренировочных воздействий по мере роста спортивного мастерства вследствие привыкания организма к сильным, но однообразным раздражителям. Спортсмен, имеющий стаж 12 – 14 лет, не способен к заметному росту результатов. Следовательно, своевременное изменение количественных показателей работы или ее качественного содержания на основе четких критериев вариативности может влиять на интенсификацию или, по крайней мере, на сохранение темпов развития мастерства спортсменов.

      Любой человек с нормальной, или сильной, нервной системой редко действует  на пределе своих возможностей благодаря  саморегуляционным приспособительным  механизмам быстро устанавливать оптимальный для данных условий уровень деятельности.

     Для того чтобы спортсмен мог проявить максимум своих возможностей, в тренировочном  процессе нужны специальные принудительные меры в виде смены условий выполнения движений, т.е. нужна вариация внешних условий.   

15 

      Решение задач повышения спортивного  мастерства в скоростно-силовых  видах спорта пока сводится в основном к овладению элементами техники, в меньшей степени к выработке  ритма движений. Совсем при этом не уделяется внимание развитию необходимой  вариативности навыка, без которой невозможно добиться и стабильности его проявления в разных условиях соревновательной деятельности.

      Вариативность и стабильность при обучении двигательным навыкам – это две стороны  одного процесса: становления высокого уровня спортивно-технического мастерства спортсменов. Сбалансированность этих  условий позволяет сохранять способность к целенаправленному изменению своего состояния или поведения.