Динамика скорости в спринтерском беге
Спортивный результат в спринте определяют несколько составляющих, из которых наиболее важной является скорость бега спортсмена. Однако до того как спортсмены покинут стартовые колодки и сделают первый шаг за линию старта, преимущество или проигрыш одного из них уже может стать достаточно явным. Потери на старте трудно восполнить на дистанции, поэтому важно выяснить, в какой последовательности производятся стартовые действия и каковы возможные резервы экономии времени на старте.
Средняя скорость бега на спринтерских дистанциях предоставляет мало информации спортсменам и тренерам, поэтому при анализе достижений каждого спортсмена важнее рассматривать динамику изменения скорости в процессе преодоления дистанции. Изучение характеристик стартового разгона, максимальной скорости и бега на финишном отрезке помогает оценить состояние спортсмена, выявить его сильные и слабые стороны, сравнить с аналогичными показателями соперников и определить общую стратегию подготовки бегуна на короткие дистанции.
Таблица 3
Средняя скорость бега на спринтерских дистанциях
Методы исследования динамики скорости постоянно совершенствуются. Если первые данные были получены на основании показаний простого ручного секундомера, то впоследствии исследователи стали применять более надежные и точные способы измерения скорости бега. Например, при электромеханической регистрации спортсмен, пробегая дистанцию, разрывал тонкие нити или смещал легкие деревянные рейки, укрепленные на стойках и расположенные на равных расстояниях одна от другой. При замыкании контактов электросекундомером фиксировалось время преодоления каждого отрезка. Впоследствии для регистрации времени бега на отрезках использовали фотоэлектронные датчики: бегун пересекал световой луч, контакты электросекундомера замыкались, и таким образом фиксировалось время на данном отрезке. Совершенствование этого метода позволило использовать специальные фотоэлектронные датчики, реагирующие на изменение освещенности в момент приближения к ним. Динамику скорости спринтерского бега изучали также с помощью специальных спидографов. На поясе спортсмена закреплялся конец тонкой лески. Преодолевая дистанцию, спринтер тянул ее за собой. Частота вращения барабана фиксировалась тахометром на бумажной ленте.
Описанные методы регистрации скорости передвижения спортсмена позволяли проводить наблюдения только в условиях специально организованного эксперимента.
В настоящее время скорость бега спортсмена на любом отрезке спринтерской дистанции можно точно определить, используя специальную видеотелевизионную аппаратуру.
Спринтерский бег впервые был объектом исследования в 1927 г Известный американский физиолог А. Хилл описал скорость бега на короткой дистанции следующей формулой:
Vt = Vm (1– ekt)
Vm – максимальная скорость бега
t – время с момента старта
е – основание натурального логарифма
k – индивидуальная константа
Vt – значение скорости бега в любой точке дистанции.
Ф.Генри (1951) в уравнение динамики скорости в спринтерском беге, предложенное А. Хиллом, ввел и второй экспоненциал, характеризующий снижение скорости из-за утомления. В результате чего уравнение приняло следующий вид:
Vt= Vm (е-k2t – е-к1)
Где
к1 – константа, характеризующая ускорение,
к2 – константа, характеризующая снижение скорости беге из-за утомления.
В нашей стране первые исследования динамики скорости бега были проведены в 1938 г. М. Я. Горкиным и Н. И. Тесленко. Исследователи определили, что максимальную скорость бега достигают на 40-метровом отрезке дистанции, затем она остается относительно постоянной до 80 м, а потом несколько снижается.
Статистический анализ данных исследования показал, что все величины, входящие в предложенное уравнение, являются относительно независимы. Иными словами, стартовый разгон, максимальная скорость бега и способность к длительному поддержанию ее при общих биологических и биомеханических характеристиках у каждого спортсмена различны.
В 1962 г. Л. Н. Жданов исследовал скорость бега спортсменов различной квалификации (от новичков до мастеров спорта) и различного возраста (от 13 до 33 лет). Автор выявил определенную закономерность – человек развивает свою максимальную скорость на 5– 6-й секунде после старта.
Примерно такие же данные можно найти и в других видах спорта. Если лучшие спринтеры-легкоатлеты достигают своего максимума на 30-50-метровом отрезке дистанции, то спринтеры-конькобежцы на 70-80метровом, а велосипедисты на 150-метровом.
Динамика скорости сильнейших советских и зарубежных спринтеров в условиях крупных соревнований была объектом исследования, проведенного лабораторией профессора Д. П. Ионова. Было установлено, что сильнейшие спринтеры достигают максимальной скорости на 40-50-метровом отрезке дистанции, а на последних 5 м дистанции скорость несколько снижается. Кроме того, впервые было отмечено появление пиков максимальной скорости бега, частоту которых исследователи связывали с мастерством спортсменов. Предполагалось, что изменение скорости бега связано с биологическими закономерностями, в частности, с невозможностью производить движения с максимальной частотой даже в период преодоления дистанции 100 м.
Данные, полученные в результате обширных наблюдений за соревновательным бегом спринтеров, позволяют создать обобщенную модель динамики скорости бега для конкретного результата. Благодаря сопоставлению контрольных испытаний с эталонными можно выявить преимущества или недостатки технической подготовки, а также степень развития тех физических качеств, которые наиболее ярко проявляются на данном отрезке дистанции. Такой аналитический подход к проблеме спортивного совершенствования позволяет оптимизировать процесс управления тренировкой, достигая высоких общих показателей за более короткое время и с меньшей затратой сил.
В качестве примера приведем график скорости бега мирового рекорда У.Болта на Чемпионате мира 2009 года в Берлине 9.58 сек (рисунок 5).
Рисунок 5 – График скорости У.Болта при установлении мирового рекорда 9.58 сек
На графике видно, что спортсмен достигает значение максимальной скорости бега (12.35 м/сек) на 54 метре дистанции, а 99 % от максимальной на 40 метре. Что касается менее квалифицированных спортсменов, то характер динамики скорости у них несколько иной. Среднее время пробегания отдельных отрезков дистанции представлен в таблице 4.
Таблица 4
Среднее время пробегания 10-метровых отрезков дистанции 100 метров спортсменами различной квалификации
По показателям, приведенным в таблице 4, можно судить о некоторых закономерностях развития скоростных возможностей человека. Высококвалифицированные спринтеры, достигнув максимальной скорости бега, лишь незначительно снижают ее к концу дистанции. Это объясняется не только более высоким энергетическим потенциалом, но и рациональной техникой бега позволяющей экономнее расходовать внутренние резервы. Чем ниже уровень подготовки спортсмена, тем заметнее падает скорость его бега и на большем отрезке. Следовательно, не правомочно рассматривать результат на дистанции 100 м как показатель развития быстроты у новичков, поскольку на таком длинном отрезке решающим для них является качество скоростной выносливости.
Если рассмотреть динамику скорости бега в спринте, то можно выделить три наиболее характерные части.
1. Стартовый разгон, который в основном проявляется на отрезке до 30 м. К этому моменту большинство спортсменов достигают максимальной скорости (90–94 %).
2. Бег с максимальной скоростью. Продолжительность этого отрезка зависит от квалификации спортсмена.
3. Снижение скорости бега в конце дистанции, которое в основном характеризует скоростную выносливость спринтера.
В стартовом разгоне для спортсменов различной квалификации на отрезке в 30 м необходимо иметь такой результат:
Значения максимальной скорости бега спортсмены достигают на 40-60-метровом отрезке дистанции и поддерживают ее тем дольше, чем выше их квалификация.
Величина максимальной скорости в зависимости от квалификации спортсмена следующая:
Потеря времени из-за снижения скорости бега особенно заметна у спортсменов невысокой квалификации. Спринтеры, преодолевающие 100 м за время 10,2 сек, почти не замедляют скорость на финише, при этом ее падение на последних 5 м дистанции, как правило, объясняется изменением структуры беговых движений в связи с финишированием.
Заметное падение скорости бега наблюдается у бегунов различной квалификации на следующем расстоянии от линии финиша
Мировые рекорды в беге на коньках 100 метров:
Мужчины
J.Oikawa 9.40 сек Япония 7.03 2009 год
Женщины
J.Wolf 10.21 сек Германия 7.03. 2009 год
На более длинных спринтерских дистанциях скорость бега спортсмена определяется, прежде всего, развитием скоростной выносливости и тактическим рисунком бега. Считается, что хорошо подготовленный спортсмен должен показывать в беге на 200 м результат, равный удвоенному рекорду в беге на 100 м. У подготовленных бегунов падение скорости бега на второй половине двухсотметровой дистанции в среднем составляет 6–8%, а у бегунов более низкой квалификации – 10–12 %. Падение скорости бега особенно заметно на последних 30 м дистанции, где даже выдающиеся бегуны снижают скорость.
Таблица 5
Динамика скорости в беге на 200 метров (Чемпионат мира 2009 года, Берлин)
Мужчины
Женщины
Данные таблицы свидетельствуют о том, что женщины, как правило, показывают меньшую разницу в пробегании второй половины по отношению к первой, а иногда (как это случилось с представительницей Ямайки В.Браун даже медленней (по времени), чем по повороту.