Спортивна метрология

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 фотоэлектронная 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 л а з е р н ы е устройства . На дорожке устанавливаются лазер и система отражателей, в результате чего она перекрывается лазерным излучением. Каждое касание стопой дорожки регистрируется. Лазер в сочетании с микропроцессором позволяет получать (Н. В. Полторапавлов, 1982):

Рис. 50. Динамика скорости в беге на 100 м (пунктирными линиями отмечены участки дистанции, на которых достигается, поддерживается и снижается максимальная скорость бега)

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

Кроме этих непосредственно измеряемых можно получить и расчетные показатели: отношение длительности опоры ко времени

Такая информация полезна для анализа: например, из рис. 50 видно, что кривая скорости спринтерского бега состоит из трех участков, характеризующих время достижения, удержания и снижения максимальной скорости (tg Vmax, ty Vmax, tn Vmax 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 Vmax к 30—35-му метру дистанции, а к 55—60 м — достигается Vmax (рис. 52). Уравнение динамики скорости.

(21)

где у — скорость, с которой спринтер пересекает стартовую линию (она составляет 2,5 м/с), Vас — асимптотическая скорость, достигаемая в стартовом ускорении.

122

Видно, что к 30 м ускорение еще не равно нулю (а=1 м/с2) и, следовательно, Vmax еще не достигнута. Способность спринтера к быстрому достижению своей максимальной скорости определяется по величине константы стартового ускорения (К). Она рассчитывается как отношение ln 2 = 0,693 к времени достижения половины максимальной скорости.

Добротность тестов скоростных качеств *. Информативность некоторых тестов, характеризующих быстроту движений, представлена в табл. 39.

Информативность скоростных тестов не универсальна, ее величина различна для спортсменов разной квалификации. Например, у новичков с результатами в скоростном соревновательном упражнении коррелируют значения многих тестов, а у квалифицированных спортсменов — только некоторые. Более того: коэффициенты информативности, рассчитанные для группы спортсменов, не всегда будут совпадать с аналогичными значениями для некоторых спортсменов из этой группы. В качестве примера рассмотрим данные табл. 40, в первом столбце которой представлены коэффициенты, рассчитанные по результатам бега группы из 20 спринтеров, а в остальных столбцах — по 20 попыткам каждого из трех спринтеров этой группы.

Видно, что только у спортсмена А. С. структура коэффициентов информативности близка к среднегрупповой, у других же различия существенны. Поэтому при контроле за скоростными качествами спортсменов нужно ориентироваться не только на общие тесты (для групп спортсменов определенной квалификации), но

ина специфические (для конкретного спортсмена). Последние осо-

*Добротность — это качество теста, характеризующееся высокой надежностью, информативностью, согласованностью и эквивалентностью.

123

Та б л и ц а 40. Соотношениегрупповыхииндивидуальныхкоэффициентов

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

бенно информативны в контроле за спортсменами высокой квалификации, где желательны индивидуальные оценки и индивидуально 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, например, бег с максимальной скоростью на 15—40 м (rtt = 0,85—0,95). Надежность этих же тестов, но выполняемых с ведением мяча (шайбы) или оббеганием стоек, существенно ниже (rtt = 0,70— 0,80). Еще менее надежны тесты, в которых есть единоборства и т. д.

Эквивалентность скоростных тестов определяется по величине рассчитанных между их результатами коэффициентов корреляции. 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 последующее действие. Быстро реагирующий бегун-спринтер может медленно 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 комплексными формами проявления скоростных качеств. Поэтому использовать для оценки скоростных качеств такие показатели, как время простой неспецифической реакции, время локального движения, частота движений кистью и т. п., нецелесообразно.

Комплексная оценка скоростных качеств должна включать измерение времени реакции, времени достижения Vmax и ее уровень в специфических тестах.

124

11.2.2. Контроль за силовыми качествами

Способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать 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 внимание. 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

весьма наглядна, но в быстрых движениях сравнительно плохо характеризует их конечный результат (например, корреляция между максимальной силой отталкивания и высотой прыжка может быть близка к нулю). Согласно законам механики конечный эффект действия силы, в частности достигнутое в результате 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 расчетах импульса силы производится операция интегрирования, поэтому этот показатель называется интегральным. Наиболее информативен импульс силы при контроле за ударными движениями (в боксе, по мячу и т. п.).

С р е д н я я сила — это условный показатель, равный частному 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 п о к а з а т е л и получаются в результате применения математической операции дифференцирования. Они показывают, как быстро изменяются мгновенные величины 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 получили название инерционных динамографов. Их преимущество состоит в измерении силы действия спортсмена в движении, а не в статике.

Наибольшее распространение в практике получило измерение силы с помощью динамометров. Механические динамометры пружинного 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-

Все измерительные процедуры проводятся с обязательным соблюдением общих для контроля за физической подготовленностью метрологических требований. Необходимо также строго соблюдать

•специфические требования к измерению силовых качеств:

1)определять и стандартизировать в повторных попытках по ложение тела (сустава), в котором проводится измерение;

2)учитывать длину сегментов тела при измерении моментов

силы;

3)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

ный. В первом случае максимум силы соответствует тому наибольшему весу, который может поднять спортсмен в технически сравнительно простом движении (например, жиме штанги лежа). Применять для этого координационно сложные движения (например, рывок штанги) нецелесообразно, так как результат в них в значительной степени зависит от технического мастерства.

Во втором случае измеряют не столько абсолютную силу, сколько скоростно-силовые качества или силовую выносливость. Для этого используют такие упражнения, как прыжки в длину и высоту с места, метания набивных мячей, подтягивания и т. п. Об уровне развития качеств судят по дальности бросков и метаний, исходя из зависимости между силой и скоростью движения (рис. 57). Например, при значительных по массе отягощениях результат метания характе-

Рис. 57. Зависимость между силойризует силовые качества (зона III);

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

Из таблицы видно, что информативность одного теста применительно к разным критериям неодинакова. Изменяется она и при изменении состава спортсменов.

130