Ознакомительная версия.
– углы устойчивости;
– коэффициенты устойчивости;
– предельные скорости движения.
Различают статическую и динамическую устойчивость. Статическая устойчивость человека – это устойчивость при отсутствии динамических сил (центробежных или сил инерции).
При статическом (медленном) наклоне твердого тела его опрокидывание происходит относительно некоторой линии, называемой линией опрокидывания.
При оценке устойчивости человека как твердого тела (рис. 41а) такими линиями являются линии а—b и е—f (во фронтальной плоскости) и линии а—f и b—е (в сагиттальной плоскости).
Расстояния между линиями опрокидывания (d, d1) определяют опорную базу тела в данной плоскости.
Рис. 41
Площадь аbеfа является опорной базовой площадью. Устойчивость человека в зависимости от схемы действующих сил оценивается в одной из основных плоскостей тела – фронтальной или сагиттальной. Итак, при отсутствии внешних сил устойчивость определяется предельным углом наклона тела, так называемым углом статической устойчивости φ.
Это угол между вектором силы тяжести G и линией, проходящей из ЦМ через линию опрокидывания а—b (на рисунке 41b она проектируется в точку О).
Угол устойчивости φ определяется из геометрических построений:
tgφ =0,5d/φцм,
откуда
φ = arctg (0,5d /φцм,),
где φцм – положение ЦМ человека относительно опорной поверхности.
Статическая устойчивость человека тем выше, чем больше угол φ. Следовательно, для повышения статической устойчивости необходимо увеличивать опорную базу d и понижать положение ЦМ. Так, например, в любом поединке это есть главное условие для принятия стойки – исходного положения (рис. 42). Выбор стойки диктуется не только требованиями обеспечения первоначальной статической устойчивости, но и возможностью реагирования на изменение внешнего воздействия.
Понятно, что стоящий на выпрямленных ногах человек может, сохраняя вертикальное положение позвоночника, перемещать ЦМ только вниз.
Рис. 42
«Ноги на ширине плеч, колени согнуты так, что расположены в одной вертикальной плоскости с мысками обуви. Корпус прямой. Руки согнуты в локтях, предплечья вертикальны, пальцы на уровне глаз, руки не выходят за пределы корпуса».
Человек, который, согнув колени, присел, оставляя позвоночник в вертикальном положении, получает дополнительные преимущества. Он может теперь перемещать свой ЦМ не только вниз, но и вверх. Эта на первый взгляд незначительная деталь имеет существенное значение для повышения ответной реакции на действия противника.
Угол статической устойчивости изменяется в процессе двигательного действия. Так, например, если боец, не меняя опорной базы, согнет одну ногу, одновременно выпрямив другую (рис. 43), то произойдет смещение ЦМ на некоторую величину е.
Угол φ определяется как φ = arctg [(0,5d ± e)/ φцм].
Рис. 43
Знак «плюс-минус» в формуле означает, что угол φ уменьшается относительно линии опрокидывания а—b (точка О), но увеличивается относительно линии е—f(точка О1). Следовательно, устойчивость поддается контролю и управлению. Однако в общем случае на спортсмена, помимо силы тяжести О, в основных плоскостях тела действуют внешние силы (силы воздействия со стороны соперника или окружающей среды). Потеря устойчивости в сагиттальной плоскости из-за меньшей опорной базы d1 наиболее вероятна, а значит, более опасна.
Выведение из состояния равновесия
Существует множество способов выведения противника из состояния равновесия.
Равновесие тела сохраняется до тех пор, пока проекция ЦМ (на рис. 44 – точка С) не выходит за пределы площади опорной базы abefa. Удержание ее в этих пределах может быть осуществлено путем маневрирования («перешагивания» в стороны, вперед-назад), то есть изменения конфигурации и смещения опорной площади.
Итак, задача выведения человека из равновесия сводится к смещению его ЦМ за границы площади опоры.
В качестве примера приведем лишь один вариант выведения из равновесия, а именно: создание опрокидывающего момента.
Пусть сила тяжести G создает относительно линии опрокидывания аb (точка О1 на рис. 45) момент устойчивости Муст = Gа.
Достаточный для его преодоления опрокидывающий момент М1 можно создать незначительной по величине силой Р1, приложенной на относительно большом плече с. Но в этом случае возникает необходимость «фиксировать» линию опрокидывания (иначе противник легко защищается, переступив ногой и отодвигая линию опрокидывания).
Если приложить силу Р2, направив ее не только в сторону, но и вниз, то на плече b она создаст опрокидывающий момент М2 = Р2b.
Приседая, не только добавляют свою массу (т. е. прикладывают дополнительную инерционную силу F = ma), но и лишают противника возможности защищаться (переступив ногой, сместить ЦМ и отодвинуть линию опрокидывания).
Одновременно можно поменять направление атаки, переведя ее из фронтальной плоскости ХОY в сагиттальную – YOZ. Для этого достаточно сдвинуть точку приложения силы Р2 «из плоскости» в сторону задней линии опрокидывания a-f2 (рис. 44). Это резко уменьшает опорную базу, и потеря устойчивости катастрофически неизбежна.
Рис. 45
Рис. 46
Биомеханические аспекты устойчивости
Всякое положение биологического тела является процессом колебательного характера. Точка общего центра тяжести (ОЦТ) тела при статическом положении испытывает колебания в диапазоне 2–3 см вследствие кровообращения, лимфотока, дыхания, мышечного тремора и т. д. биологического тела; это управляемый процесс. Человек может изменять устойчивость своего тела за счёт варьирования факторов устойчивости, которыми являются:
1. Величина площади опоры. Это площадь, заключённая между граничными точками опоры. Она включает в себя активную площадь опоры, возникшую при контакте биологического тела с опорой, и пассивную.
На практике мы в большей степени способны изменять пассивную площадь опоры (например, поставив ноги на ширине плеч). Чем больше общая площадь опоры, тем более устойчиво положение тела. Оптимальная площадь опоры в рукопашном бою – когда ноги ставятся на ширине плеч.
2. Высота расположения точки ОЦТ. Чем ниже точка ОЦТ тела, тем более устойчиво тело.
3. Прохождение линии тяжести. Линия тяжести – это перпендикуляр, опущенный из ОЦТ тела на площадь опоры. Прохождение линии тяжести позволяет оценить устойчивость тела в разных направлениях (для плоского изображения – в передне-заднем направлении). Если линия тяжести проходит через центр площади опоры, то степень устойчивости тела одинакова во всех направлениях; если она смещена в какую-то сторону, то в этом направлении степень устойчивости снижена.
4. Величина углов устойчивости. Угол устойчивости – это угол, образованный линией тяжести и линией, соединяющей ОЦТ с краем площади опоры.
Угол устойчивости – это динамический фактор устойчивости, он соединяет в себе три предыдущих – статических. Попробуйте изменить один из предыдущих факторов устойчивости, это сразу же отразится на углах устойчивости. Смысл такого угла заключается в следующем: это угол, при повороте на который тело возвращается в исходное положение. Если тело будет повёрнуто на угол, превышающий величину угла устойчивости, то потеряет устойчивость и перейдёт в другое положение. Углы устойчивости тела при рассмотрении плоского изображения характеризуют устойчивость в переднем и заднем направлении. Чем больше углы устойчивости, тем более устойчиво тело в данном направлении.
5. Коэффициент устойчивости тела характеризует способность тела сохранять устойчивость при действии опрокидывающей силы. Уметь управлять коэффициентом устойчивости (изменяя позу, менять момент устойчивости) – это задача каждого обучающегося рукопашному бою. С точки зрения биомеханики, в рукопашной схватке мы преследуем следующие цели:
– сохранение и использование своего равновесия;
– выведение из равновесия противника и использование его потери устойчивости в своих целях.
Осознанное применение законов механики при изучении движений человека, в конечном счете, направлено на изыскание способов совершенствования двигательных действий.
Ещё одним промежуточным выводом из изложенного материала является необходимость использования при ведении рукопашного боя принципа минимума энергозатрат. Он заключается в следующем: психически нормальное живое существо произвольно организует свою двигательную деятельность так, чтобы свести к минимуму затраты энергии. Следует избегать излишних, непроизводительных мышечных сокращений и напряжений, а также уменьшать лишние непроизводительные движения. Дальнейшим развитием этого принципа является использование рекуперации энергии, т. е.:
Ознакомительная версия.
