Взаимодействие тела пловца с водой.

Пояснительная записка

 

Плавание включено в учебную программу "Физическая культура и здоровье" для общеобразовательных учреждений. Материал программы предусматривает привитие школьникам прочных навыков плавания, овладение спортивными способами плавания "кроль на груди" и "кроль на спине", а также освоение прыжков в воду.

С I по IV классы плавание является одним из обязательных разделов программы по физической культуре для общеобразовательной школы. На его изучение отводится до 16 часов в I и II классах и до 24 часов в III и IV. За это время необходимо приучить детей к воде при помощи систематического купания и использования упражнений в воде, игр и забав, проводимых на мелкой части бассейнов или водоемов. Далее детей знакомят с элементарными движениями рук и ног и техникой дыхания. Затем следует освоение облегченных координации и спортивных способов плавания кроль на груди и кроль на спине.

С V по IX класс плавание включено в вариативный компонент программы по физической культуре. Однако уроки по плаванию могут быть продолжены в тех школах, которые имеют возможность заниматься в бассейнах. Для каждого класса на изучение программного материала отводится до 24 ч. Применяются упражнения на суше и воде для освоения техники способов плавания "кроль на груди" и "кроль на спине", осуществляется изучение стартов, поворотов, а также прыжков в воду. Рекомендуется проплывание до 100 м любым способом.

В X и XI классе рекомендуется совершенствование техники способов плавания "кроль на груди" и "кроль на спине", прыжков в воду, преодоление дистанции 25-50 м любым способом без учета времени.

В каждом классе учащиеся должны полностью освоить материал программы для развития физических качеств и выполнить учебные нормативы. На протяжении всего периода обучения плаванию школьников им прививают навыки личной гигиены.

Таким образом, каждый школьник, изучивший программу по плаванию для средних школ, овладевает прочным навыком плавания.

Так же как и другие виды физических упражнений, плавание имеет свои характерные особенности.

Первая особенность состоит в том, что пловец выполняет движения в условиях водной среды, в которой тело находится во взвешенном состоянии, т.е. не имеет твердой опоры. Такое положение тела увеличивает двигательные возможности человека и способствует их развитию. Это происходит за счет увеличения подвижности многих частей тела в условиях водной среды, что, в свою очередь, содействует развитию отдельных органов и систем организма.

Второй особенностью является относительная невесомость тела в условиях водной среды. Вес тела человека уравновешивается подъемной силой воды. Невесомость тела в воде разгружает опорную систему и способствует правильному физическому развитию человека.

Третьей характерной особенностью плавания является горизонтальное положение тела при выполнении физических упражнений. Работа ряда внутренних органов (сердце, печень, почки и др.) при таком положении тела во время циклических движений значительно облегчается.

Указанные особенности имеют большое значение для физического воспитания детей и подростков.

Плавание имеет также большое воспитательное значение. Овладение навыком плавания сопровождается развитием таких физических качеств, как сила, быстрота, выносливость, гибкость и ловкость. Занятия плаванием создают благоприятные условия для эстетического воспитания учащихся. Овладевая гармоническими движениями в процессе изучения спортивных способов плавания, дети учатся различать целесообразные, рациональные, экономичные движения, постигают их красоту. Развитию эстетических чувств способствует также фигурное плавание, которое проводится с музыкальным сопровождением. [1, 5]

Плавание является хорошим средством моральной и волевой подготовки. В процессе регулярных, правильно организованных занятий по совершенствованию техники плавания и повышению тренированности пловцов, а также в ходе соревнований у пловцов воспитывается сознательная дисциплина, организованность, инициативность, трудолюбие, честность, упорство в достижении поставленной цели, смелость, чувство коллективизма и товарищества.

He менее велико оздоровительное значение плавания. Очищая кожу человека, вода способствует улучшению кожного дыхания и укреплению самой кожи. Кроме того, вода по сравнению с воздухом имеет более высокую теплопроводность, теплоемкость, плотность, в результате чего теплоотдача организма и давление на поверхность тела человека при погружении резко возрастают. Это вызывает усиление деятельности различных внутренних органов: учащается дыхание, увеличивается частота сердечных сокращений, изменяется тонус периферических кровеносных сосудов, усиливается обмен веществ.

Так как во время плавания человек находится в условиях частичной невесомости и в горизонтальном положении, позвоночник временно освобождается от обычных гравитационных нагрузок, что способствует росту детей.

Современная система занятий по плаванию обеспечивает юным пловцам гармоническое развитие мышечной системы и увеличение силы мышц. Это происходит благодаря чередованию занятий в воде с физическими упражнениями, выполняемыми на суше. [2, 5]

Плавание способствует улучшению работы всех систем организма, и в первую очередь сердечно-сосудистой и дыхательной. При систематических и правильно организованных занятиях у юных пловцов увеличиваются силовые показатели мышц сердца и повышаются функциональные возможности сердечно-сосудистой системы.

При плавании любым способом спортсмен приспосабливает ритм дыхания к ритму движения: на каждый цикл движения он делает один энергичный вдох и один выдох в воду. Во время вдоха происходит усиленная работа дыхательных мышц которым приходится преодолевать давление воды (15-20 кг) на грудную клетку. Такая регулярная гимнастика дыхательной мускулатуры приводит к ее укреплению и развитию, а это, в свою очередь, вызывает увеличение подвижности грудной клетки и жизненной емкости легких которая у ряда пловцов достигает 7 л и более.

Плавание оказывает положительное влияние на состояние центральной нервной системы: устраняется излишняя возбудимость и раздражительность, появляется уверенность в своих силах. Это является следствием благотворного действия водной среды и физических упражнений на организм ребенка.

Плавание закаливает организм детей и подростков. Частая смена температур внешней среды вырабатывает защитную реакцию организма. В результате этого повышается сопротивляемость организма простудным заболеваниям. [5]

2. Точное терминологическое и словесное описание плавания способом "кроль на спине"

 

Способ кроль на спине, как самый быстрый, вытеснил все остальные способы и занял главенствующее положение - в соревнованиях по плаванию на спине в настоящее время плавают исключительно кролем.

При плавании кролем на спине положение тела горизонтальное. Голова затылком лежит в воде так, чтобы ось головы была продолжением оси туловища. Ноги работают примерно так же, как и при плавании способом кроль на груди, т.е. производят частые упругие нажимы на воду сверху вниз и снизу вверх. Ступни повернуты внутрь и совершенно свободны. Движение ноги снизу вверх выполняется более энергично, чем сверху вниз.

Руки по очереди свободно проносятся по воздуху через стороны, опускаются в воду несколько шире плеч и гребут. В начале гребка рука сгибается в лучезапястном суставе и ладонью захватывает воду. Пальцы при этом свободно сомкнуты и несколько округлены.

Гребок несколько согнутой рукой выполняется с нарастающим ускорением по направлению к бедру. Ладонь проходит на глубине 15-30 см от поверхности воды. В первой фазе гребка (подтягивание) рука согнута в лучезапястном суставе для лучшей опоры о воду. По мере продвижения руки, когда фаза подтягивания переходит во вторую фазу гребка - отталкивание, ладонь отгибается, чтобы обеспечить лучшую опору о воду.

По воздуху рука проходит несколько быстрее, нежели вторая - гребущая, и поэтому погружается в воду раньше, чем гребущая рука выйдет из воды. И здесь происходит зацепление, хотя и в меньшей степени, чем в кроле на груди.

Дыхание координировано с движениями рук: когда проносится над водой одна рука - делается вдох (через рот) когда проносится вторая рука - выдох (через нос или через рот и нос одновременно). Следует осуществлять полный выдох, который является необходимым условием для последующего полного вдоха. [1]

3. Биокинематическая схема плавания способом "кроль на спине"

 

На рисунке 1 изображен пловец, выполняющий гребок согнутой рукой с шестью ударами ног на каждый цикл движений рук. Для определения глубины гребка рукой смотри вид сбоку.

Рис.1 Техника плавания кролем на спине

 

1.Левая рука входит в воду прямо за плечом. Первым погружается мизинец. Правая рука заканчивает гребок и начинает движение вверх.

2.Количество движения, приобретенное во второй половине движения руки чад водой, вызывает погружение прямой руки в воду. Правая кисть начинает движение вверх одновременно с левой стопой. Такое согласование движений наблюдается у большинства квалифицированных пловцов.

3.Правая рука выходит из воды, при этом запястье сгибается.

Рис.1 Техника плавания кролем на спине

 

1.По мере движения левой руки вниз и в сторону локоть начинает сгибаться. Правая стопа находится в крайней нижней точке и готова начать движение немного внутрь и вверх.

2.Гребок левой рукой продолжается. При этом увеличивается угол ее сгибания. Ладонь гребущей руки направлена почти прямо назад. Правая рука двигается вверх. Одноименная нога начинает движение внутрь и вверх (по диагонали).

3.

Рис.1 Техника плавания кролем на спине

 

Левая рука проходит рядом с плечом, локоть максимально согнут (90°). Ладонь руки, выполняющей движение над водой, поворачивается в сторону.

4.Локоть гребущей руки начинает выпрямляться сразу же после того, как кисть пройдет рядом с плечом. Рука, выполняющая движение над водой и находящаяся над плечом, вращается так, что ладонь оказывается направленной наружу. Пловец закрывает рот, чтобы в него не попала вода, падающая с правой руки. В этот момент угол поворота тела достигает максимума (40-45°).

Рис.1 Техника плавания кролем на спине

  

 

1.Положение левой кисти изменяется, ладонь проходит ближе к телу, чтобы начать отталкивание почти прямо вниз. Правая рука выполняет движение над водой.

2.Прямая левая рука заканчивает гребок, ее ладонь находится на расстоянии 3-6 дюймов (6,5-13 см) под бедром. Движение кисти вниз способствует подъему правого плеча.

3.При входе правой руки в воду ладонь "смотрит" наружу; левая рука начинает движение вверх, при этом ее ладонь направлена вниз. Многие пловцы при движении руки над водой выполняют вращение для того, чтобы ладонь оказалась повернутой внутрь, к средней линии тела. В этот момент руки не создают движущей силы.

Рис.1 Техника плавания кролем на спине

  

 

1.Левая рука выходит из воды вслед за одноименным плечом, правая погружается в воду, готовясь к захвату.

2.Когда левая рука выходит из воды, прямая правая выполняет захват. Левая нога производит удар по диагонали вниз.

3.Угол сгибания руки становится видимым при её движении в сторону.

4.Усилие правой кисти, находящейся напротив одноименного плеча, направлено назад. Благодаря вращению тела левое плечо поднимается над водой.

5.Гребущая рука завершает половину своего движения. В этот момент бедра смещаются в противоположную сторону - это нарушает устойчивое положение тела. Равновесие может быть восстановлено ударом ноги по диагонали вверх.

6.Левая нога продолжает выполнять удар вверх, в то время как правая рука начинает резкое движение вниз.

7.При движении левой руки над водой ее кисть поворачивается ладонью наружу, а правая - движется назад и вниз.

Рис.1 Техника плавания кролем на спине

 

1.Когда правая рука завершает гребок, левая выполняет движение под водой. Цикл движений рук закончен. [4]

 

4. Фазовый состав плавания способом "кроль на спине"

Движения руками и дыхание.

При плавании на спине движения руками играют ведущую роль, им координационно подчинены движения ногами и дыхание. Если спортсмен, лежа на скамейке, выполнит движение рукой, как во время гребка при плавании кролем на спине, то траектория движения кисти будет иметь вид кривой линии, изображенной на рис.2.

Рис.2Траектория движения кисти при имитации гребка рукой в кроле на спине

 

Рассмотрим технику движений одной руки по фазам.

В фазе захвата кисть руки без остановки круто скользит ребром ладони вперед-вниз и немного кнаружи. Ощутив ладонью давление встречного потока воды, пловец начинает сгибать кисть, захватывая ею воду. Плечевой пояс поворачивается вслед за рукой, способствуя более глубокому захвату воды; плечевой пояс со стороны противоположной руки приподнимается над водой; голова спортсмена остается почти неподвижной относительно продольной оси тела.

К концу фазы захвата кисть оказывается ниже плоскости спины. Глубина захвата достигает 25-30 см, а у некоторых пловцов - 40 см. Для того чтобы правильно выполнить глубокий захват, необходимо обладать хорошей подвижностью в суставах плечевого пояса.

Основная часть гребка делится на две подфазы: подтягивание и отталкивание.

Рука переходит к подтягиванию в момент смены направления движения кисти, связанного со сгибанием и вращением предплечья немного внутрь. Кисть движется теперь назад-вверх. Рабочие плоскости кисти и предплечья занимают почти строго фронтальное положение, наиболее удобное для опоры о воду. Пловец начинает как бы подтягиваться к опоре за счет энергичного приведения плеча.

В первой половине гребка движение кисти является ведущим по отношению к локтю - кисть как бы стремится догнать локоть. Как и в кроле на груди, пловцу необходимо "удержать" локоть, т.е. оставить его развернутым вниз-в сторону, но не назад.

Во время подтягивания рука энергично сгибается в локтевом суставе, что позволяет хорошо опираться о воду ладонью и предплечьем. К концу подтягивания угол сгибания руки в локтевом суставе достигает своей максимальной величины - примерно 90-100°; опорные плоскости кисти и предплечья выходят почти строго во фронтальное положение. В этот момент степень крена туловища также достигает своего максимума, после чего направление вращения туловища относительно продольной оси тела меняется на противоположное. [6]

Подтягивание переходит в отталкивание в момент, когда кисть во время гребка минует линию плечевого пояса. Отталкивание акцентируется по усилиям и амплитуде рабочих движений.

Во время отталкивания плечо завершает приведение и разгибание, кисть и предплечье продолжают быстрое опорное движение до полного выпрямления руки в локтевом суставе. Завершается отталкивание захлестывающим движением кистью назад-вниз ладонью ко дну бассейна. В конце гребка кисть оказывается ниже бедра, примерно на той же глубине, что и в конце фазы захвата; без малейшей остановки она начинает разворачиваться ладонью к бедру и скользящим движением направляется вверх для выхода из воды.

Выход руки из воды осуществляется сравнительно быстрым, но плавным движением при минимальном сопротивлении воды. В этом движении рука выпрямлена и повернута ладонью к бедру, расслабленная кисть покидает воду большим пальцем вверх. Выходу руки из воды помогает крен тела на противоположный бок и активное приподнимание над поверхностью воды плечевого пояса со стороны руки, завершившей гребок.

Во время движения над водой рука расслаблена и выпрямлена в локтевом суставе. Это движение выполняется почти строго в вертикальной плоскости над телом пловца, в едином ритме с гребком другой рукой. К моменту входа руки в воду ее движение по воздуху ускоряется.

Вход руки в воду завершает подготовку к очередному гребку. В этой фазе движений рука развернута ладонью кнаружи, кончики пальцев направлены вниз. Рука входит в воду близко к продольной оси тела или на линии плеча. Тот или иной вариант входа руки в воду часто обусловлен степенью подвижности в плечевых суставах спортсмена. Рука должна войти в воду без брызг, мягко рассекая ее ребром кисти.

Согласование движений рук должно обеспечить непрерывность и плавность тяговых усилий. Когда одна рука завершает гребок и выходит из воды, другая входит в нее и начинает захват. Рука, выполняющая движение по воздуху, входит в воду на какое-то мгновение раньше, чем кисть другой завершит опорное захлестывающее движение в конце гребка, В этот момент руки занимают прямо противоположное положение, пловец ощущает давление воды обеими ладонями и как бы передает гребок с одной руки на другую.

Дыхание чаще всего согласовывается с полным циклом движений одной руки. Например, в конце движения по воздуху и входа в воду левой руки выполняется вдох; во время гребка, выхода из воды и начала проноса по воздуху этой же руки - небольшая задержка дыхания (она может отсутствовать) и выдох. Законченный дыхательный цикл приходится в этом случае на два гребка руками - по одному гребку левой и правой рукой. [6]

Движения ногами

Основная роль движений ногами при плавании на спине - удержать тело спортсмена в обтекаемом положении, усилить отдельные фазы гребка руками, а также непосредственно внести свою долю в создание сил, продвигающих пловца вперед. Ноги выполняют, как отмечалось выше, попеременные движения вверх и вниз. В движения вовлечены бедра, голени, стопы (рис.3).

 

Рис.3Техника движений ногами при плавании кролем на спине

 

Амплитуда движений бедер умеренная, степень сгибания ног в коленных суставах несколько больше, чем при плавании кролем на груди, стопы расслаблены. Пловцы стараются удержать бедра у поверхности воды, а движения стопами выполнять в ее толще. Слишком мелкие движения стопами у поверхности воды малоэффективны.

Основная рабочая фаза - движение стопы снизу вверх (удар вверх). Движение ноги в это время носит захлестывающий характер. Как и в плавании кролем на груди, здесь отмечается обгон бедром голени и стопы: в то время как сто па еще движется вверх, бедро начинает энергичное движение вниз (положения 3 и 4 на рис.3). Это помогает выполнить захлестывающий удар стопой вверх, опереться о воду бедром и удержать таз у поверхности воды в сравнительно высоком положении.

Ритм движений ног подчинен ритму движении рук. Продолжительность одного движения ноги вниз-вверх составляет в шести-ударном кроле на спине примерно одну треть времени полного цикла движения рук.

Общее согласование движений.

Наиболее рациональным вариантом общего согласования движений является шестиударный кроль на спине. Схема согласования движений, обобщенные фазы цикла и граничные позы пловца при плавании этим вариантом техники приведены на рис.4. Как и при плавании кролем на груди, основу техники составляют непрерывно чередуемые гребки руками. Им координационно подчинены все остальные движения. Рассмотрим обобщенные фазы полного цикла движений при плавании шестиударным кролем на спине.

Предварительная фаза цикла должна обеспечить плавный разгон звеньев тела и выведение опорных плоскостей руки, начинающей гребок, в оптимальное для взаимодействия с водой положение. Одна рука (в 1-м полуцикле на рис.4 это правая рука) активно выполняет захват воды, другая выходит из воды и начинает движение по воздуху. К началу выполнения данной фазы тело пловца находится в хорошо обтекаемом положении, крен туловища отсутствует (линия плечевого пояса параллельна поверхности воды). По мере выполнения захвата воды туловище пловца плавно поворачивается в сторону гребковой руки, помогая гребковому движению. Одноименная гребковой руке стопа совершает энергичный удар вверх (в нашем примере это первый удар правой стопой).

Главная фаза цикла выполняется за счет приведения и разгибания плеча гребковой руки. Это наиболее мощная часть гребка. Кисть гребковой руки движется по криволинейной траектории вверх-назад-вниз и развернута ладонью почти строго назад. Пловец стремится продвинуть себя вперед за счет гребка рукой, выполняемого в едином ритме с маховым движением другой руки над водой. В 1-й половине главной фазы поворот туловища относительно продольной оси достигает максимума, затем туловище с ускорением начинает вращение в противоположную сторону.

Рис.4Схема согласования движений, обобщенные фазы цикла и граничные позы пловца при плавании кролем на спине.

Обобщенные фазы цикла: I - предварительная, II - главная, III - заключительная. Фазы движений рук: 1 - захват, 2 - подтягивание, 3 - отталкивание, 4 - выход из воды, 5 - движение над водой, 6 - вход в воду

 

2-я половина главной фазы выделяется по усилиям и амплитуде движений. На эту часть фазы приходится завершение удара вверх стопой одной и начало удара вверх стопой другой ноги (в нашем примере это второй и третий удары). Во 2-й половине фазы внутрицикловая скорость достигает наибольшей величины.

Заключительная фаза цикла кратковременна. Спортсмен завершает гребок захлестывающим движением кисти и предплечья вниз-назад (плечо гребковой руки остается в этот момент как бы фиксированным вдоль туловища), одновременно посылает вперед другую руку, входящую в воду, растягивая мышцы спины и груди к началу очередного гребка. Выполнить эти движения помогает окончание захлестывающего удара ногой вверх на стороне тела, противоположной руке, погрузившейся в воду. В заключительной фазе цикла пловец как бы передает гребок с одной руки на другую. Его тело принимает ровное (крен туловища отсутствует), хорошо уравновешенное и обтекаемое положение с минимальным углом атаки. В это же время выполняется, как правило, основная часть вдоха. [6]

5. Силы, вызывающие плавание способом "кроль на спине", их происхождение и взаимодействие

 

Способы плавания основаны на взаимодействии пловца с водой, при котором создаются силы, продвигающие его в воде и удерживающие на ее поверхности. Взаимодействие возникает вследствие погружения тела в воду и активных движений пловца. Специфические особенности биодинамики плавания связаны с тем, что силы, тормозящие продвижение, значительны, переменны и действуют непрерывно. У пловца нет постоянной опоры для отталкивания вперед. Она создается во время гребковых движений. В настоящей главе излагаются условия создания сил и движущих, и тормозящих, а также механизм гребковых действий пловца, направленных на более эффективное передвижение в воде.

Взаимодействие тела пловца с водой.

Погружение в воду обусловливает возникновение сил статического взаимодействия (выталкивающая сила). Активные движения пловца и продвижение его в воде вызывают силы динамического взаимодействия (лобовое сопротивление, подъемные силы). Следовательно, положение тела пловца в воде и его движения обусловливают всю совокупность сил, которые решающим образом определяют эффективность плавания.