Годик М.А. Спортивная метрология

Подождите немного. Документ загружается.

отметчиками времени и расстояния. К нему присоединена через

катушку с тормозом леска, другой конец которой крепится к поясу

спортсмена. Во время бега (плавания, гребли и т. п.) скорость

вытягивания лески (а она соответствует скорости движения)

отмечается на ленте спидографа. Из всех автоматических ВИУ

спидограф наименее точен: погрешность его измерений может

доходить до 5—7%.

Более предпочтительной в этом смысле является фото-

электронная установка. Она состоит из фотоэлементов,

которые располагаются на дорожке, и регистрирующего устройства.

В самом простом варианте—это электронные часы, самописец и

т. п. Однако лучше всего для этого использовать микропроцессор,

который может хранить в памяти информацию, накапливать ее,

анализировать и представлять тренеру в удобном. для него виде.

Наиболее точными для измерения скорости бега являются

лазерные устройства. На дорожке устанавливаются лазер

и система отражателей, в результате чего она перекрывается ла-

зерным излучением. Каждое касание стопой дорожки регистри-

руется. Лазер в сочетании с микропроцессором позволяет получать

(Н. В. Полторапавлов, 1982):

1) график динамики скорости спринтерского бега (рис. 50);

2) длину и частоту шагов в беге;

Рис. 50. Динамика скорости в беге на 100 м (пунктирными линиями отмечены

участки дистанции, на которых достигается, поддерживается и снижается макси-

мальная скорость бега)

3) время опорных и полетных фаз (рис. 51).

Кроме этих непосредственно измеряемых можно получить и

расчетные показатели: отношение длительности опоры ко времени

полета, длине и частоте шагов и т. п. ,

121

Такая информация полезна для анализа: например, из рис. 50

видно, что кривая скорости спринтерского бега состоит из трех

участков, характеризующих время достижения, удержания и сни-

жения максимальной скорости (tg V

max

, ty V

max

, tn V

max

соответственно).

Тренер, который знает эти значения, может обоснованно подбирать

упражнения для совершенствования сильных сторон спортсмена и

подтягивания слабых.

Практические измерения и теоретические расчеты показывают,

что сильнейшие спринтеры набирают 95—97% от V

max

к 30—35-му

метру дистанции, а к 55—60 м — достигается V

max

(рис. 52).

Уравнение динамики скорости.

(21)

где у — скорость, с которой спринтер пересекает стартовую линию

(она составляет 2,5 м/с), V

ас

— асимптотическая скорость, до-

стигаемая в стартовом ускорении.

122

Видно, что к 30 м ускорение еще не равно нулю (а=1 м/с

)

и, следовательно, V

max

еще не достигнута. Способность спринтера к

быстрому достижению своей максимальной скорости определяется

по величине константы стартового ускорения (К). Она рас-

считывается как отношение ln 2 = 0,693 к времени достижения по-

ловины максимальной скорости.

Добротность тестов скоростных качеств *. Информативность не-

которых тестов, характеризующих быстроту движений, представ-

лена в табл. 39.

Таблица 39. Информативность тестов быстроты движений

Критерий Тесты ВД

Коэффициент

информативности

Бег на 100 м:

а) результат

а) константа стартового ус-

корения К

—0,114

б) время на отрезке 80—

100 м;

0,930

в) частота постукиваний

кистью

—0.180...0.270

б) максимальная ско- а) частота шагов в беге; 0,930

рость бега б) время опоры; -0,750

в) время переноса -0,770

Бег на 30 м:

результат

Константа стартового уско-

рения K

0,830

Информативность скоростных тестов не универсальна, ее вели-

чина различна для спортсменов разной квалификации. Например,

у новичков с результатами в скоростном соревновательном упраж-

нении коррелируют значения многих тестов, а у квалифициро-

ванных спортсменов — только некоторые. Более того: коэффици-

енты информативности, рассчитанные для группы спортсменов, не

всегда будут совпадать с аналогичными значениями для некото-

рых спортсменов из этой группы. В качестве примера рассмотрим

данные табл. 40, в первом столбце которой представлены коэффи-

циенты, рассчитанные по результатам бега группы из 20 спринте-

ров, а в остальных столбцах — по 20 попыткам каждого из трех

спринтеров этой группы.

Видно, что только у спортсмена А. С. структура коэффициен-

тов информативности близка к среднегрупповой, у других же раз-

личия существенны. Поэтому при контроле за скоростными каче-

ствами спортсменов нужно ориентироваться не только на общие

тесты (для групп спортсменов определенной квалификации), но

и на специфические (для конкретного спортсмена). Последние осо-

* Добротность — это качество теста, характеризующееся высокой надеж-

ностью, информативностью, согласованностью и эквивалентностью.

123

Таблица 40. Соотношение групповых и индивидуальных коэффициентов

информативности (спринтеры-мужчины, по Г. Г. Арзуманову, 1976)

Коэффициенты индивидуаль-

ной информативности

Показатель

Коэффициент

групповой

инфор-

мативности

А. С. Б. М. В. П.

Время достижения V

max

-0,27 —0,39 0,89 0,01

Время удержания V

max

0,14 —0,26 0,25 0,13

Время снижения V

max

0,10 —0,33 0,43 0,57

Максимальная скорость -0,94 -0,87 -0,42 —0,85

Скорость на финише —0,80 -0,81 -0,60 0,62

Время реакции 0,42 0,75 -0,43 -0,85

Результат в беге на 100 м, с 11,37 11,51 11,61 11,33

бенно информативны в контроле за спортсменами высокой квали-

фикации, где желательны индивидуальные оценки и индивидуаль-

но должные нормы (см. раздел 4.5).

Надежность тестов времени движений зависит, во-первых,

от их сложности и, во-вторых, от степени освоенности. Наиболее

надежны простые в координационном отношении тесты, напри-

мер, бег с максимальной скоростью на 15—40 м (r

= 0,85—0,95).

Надежность этих же тестов, но выполняемых с ведением мяча

(шайбы) или оббеганием стоек, существенно ниже (r

= 0,70—

0,80). Еще менее надежны тесты, в которых есть единоборства

и т. д.

Эквивалентность скоростных тестов определяется по ве-

личине рассчитанных между их результатами коэффициентов кор-

реляции. Все тесты, измеряющие время простой неспецифической

реакции, эквивалентны. Этого нельзя сказать о тестах контроля

простых специфических реакций. Причина заключается в том, что

быстрота таких реакций зависит от умения выполнять последую-

щее действие. Быстро реагирующий бегун-спринтер может медлен-

но реагировать в старте в плавании, гребле и т. п. По этой же

причине нет корреляций между показателями времени сложных

реакций.

Очень невелики зависимости между элементарными и комп-

лексными формами проявления скоростных качеств. Поэтому ис-

пользовать для оценки скоростных качеств такие показатели, как

время простой неспецифической реакции, время локального дви-

жения, частота движений кистью и т. п., нецелесообразно.

Комплексная оценка скоростных качеств должна включать из-

мерение времени реакции, времени достижения V

max

и ее уровень в

специфических тестах.

124

11.2.2. Контроль за силовыми качествами

Способность преодолевать внешнее сопротивление или противо-

действовать ему посредством мышечных напряжений называют си-

ловыми качествами. От уровня их развития зависят достижения

практически во всех видах спорта, и поэтому методам контроля и

совершенствования силовых качеств уделяется значительное вни-

мание. Методы контроля за силовыми качествами имеют давнюю

историю. Первые механические устройства, предназначенные для

измерения силы человека, были созданы еще в XVIII в.

При контроле за силовыми .

качествами обычно учитывают

три группы показателей (рис. 53).

1. Основные — а) мгновенные

значения силы в любой момент

движения, в частности макси

мальную силу; б) среднюю силу.

2. Интегральные — импульс

силы.

3. Дифференциальные — гра

диент силы.

Максимальная сила

весьма наглядна, но в быстрых

движениях сравнительно плохо

характеризует их конечный ре-

зультат (например, корреляция

между максимальной силой от-

талкивания и высотой прыжка

может быть близка к нулю). Со-

гласно законам механики конеч-

ный эффект действия силы, в

частности достигнутое в резуль-

тате изменение скорости тела,

определяется импульсом силы.

Графически — это площадь,

ограниченная кривой F (t). Если

сила постоянна, то импульс —

это произведение силы на время ее действия. При численных рас-

четах импульса силы производится операция интегрирования, по-

этому этот показатель называется интегральным. Наиболее

информативен импульс силы при контроле за ударными движени-

ями (в боксе, по мячу и т. п.).

Средняя сила — это условный показатель, равный частно-

му от деления импульса силы на время ее действия. Введение

средней силы равносильно предположению, что на тело в течение

того же времени действовала постоянная сила (равная средней).

Дифференциальные показатели получаются в ре-

зультате применения математической операции дифференцирова-

ния. Они показывают, как быстро изменяются мгновенные величи-

ны силы.

125

Различают два способа регистрации силовых качеств: 1) без

измерительной аппаратуры (в этом случае оценка уровня силовой

подготовленности проводится по тому наибольшему весу, который

способен поднять или удержать спортсмен); 2) с использованием

измерительных устройств—динамометров или динамографов.

Как известно, результатом действия силы на какое-либо тело

могут быть деформация тела и его ускорение. В соответствии с

этим все силоизмерительные установки делятся на два типа:

а)

измеряющие деформацию тела, к которому приложена сила

(рис. 54, A);

б)

измеряющие ускорения

подвижного тела (рис. 54,5).

Установки второго типа получи-

ли название инерционных ди-

намографов. Их преимущество

состоит в измерении силы действия

спортсмена в движении, а не в ста-

тике.

Наибольшее распространение в

практике получило измерение силы

с помощью динамометров. Меха-

нические динамометры пру-

жинного типа состоят из упругого

звена, воспринимающего усилия, а

также преобразующего и

показывающего устройств. К числу

наиболее известных относятся

отечественные силоизмерители типа

ДПУ на 1000, 2000 и 5000 Н с при-

веденной погрешностью измерения

не более 2%. Однако с их помощью

можно оценить только максималь-

ную силу в ограниченном количестве

заданий.

Оценить любые силовые показатели

можно с помощью тензометрических

силоизмерительных устройств (подробнее о них см. в

разделе 6.1.1).

Все измерительные процедуры проводятся с обязательным со-

блюдением общих для контроля за физической подготовленностью

метрологических требований. Необходимо также строго соблюдать

•специфические требования к измерению силовых качеств:

определять и стандартизировать в повторных попытках по

ложение тела (сустава), в котором проводится измерение;

учитывать длину сегментов тела при измерении моментов

силы;

учитывать направление вектора силы.

Измерение максимальной силы. Понятие «максимальная сила» -

используется для характеристики, во-первых, абсолютной силы,

проявляемой без учета времени, и, во-вторых, силы, время действия

которой ограничено условиями движения. Например, вер-

126

Рис. 54. Измерение силы в ста-

тических (A) и динамических (Б)

условиях

ный. В первом случае максимум силы соответствует тому наиболь-

шему весу, который может поднять спортсмен в технически срав-

нительно простом движении (например, жиме штанги лежа). При-

менять для этого координационно сложные движения (например,

рывок штанги) нецелесообразно, так как результат в них в зна-

чительной степени зависит от технического мастерства.

Во втором случае измеряют

не столько абсолютную силу,

сколько скоростно-силовые каче-

ства или силовую выносливость.

Для этого используют такие уп-

ражнения, как прыжки в длину

и высоту с места, метания набив-

ных мячей, подтягивания и т. п.

Об уровне развития качеств су-

дят по дальности бросков и ме-

таний, исходя из зависимости ме-

жду силой и скоростью движе-

ния (рис. 57). Например, при

значительных по массе отягоще-

ниях результат метания характе-

ризует силовые качества (зона III);

при средних — скоростно-силовые

(зона II); при малых — скоростные

(зона I). Добротность силовых

тестов. Информативность силовых тестов, применяемых в практике

некоторых видов спорта, представлена в табл. 42.

* Коэффициент информативности, равный 0,900, рассчитан по результатам

измерений большой группы пловцов в возрасте от 10 до 21 года. Аналогичные

расчеты, проведенные для однородной в квалификационном отношении универ-

ситетской группы пловцов, дали значение r=0,24.

Из таблицы видно, что информативность одного теста приме-

нительно к разным критериям неодинакова. Изменяется она и при

изменении состава спортсменов.

130

Рис. 57. Зависимость между силой

движений и скоростью их выполне-

ния (по вертикали — скорость, м/с;

по горизонтали — F

отн