2. Гриф рисует узоры

Наблюдая за гимнастом, работающим на перекладине, нетрудно заметить как гриф снаряда непрерывно реагирует на движения спортсмена, то упруго прогибаясь, то выпрямляясь. Деформация грифа особенно видна в те моменты, когда идет быстрое движение в висе; здесь стрела прогиба в центре опоры может достигать (особенно на «мягкой» перекладине) 25—30 сантиметров. Между тем, если вы просто повиснете на ней, деформация будет гораздо меньше.

Собственно говоря, перекладина ведет себя как упругая система, подобная пружинным весам: если есть сила, приложенная к пружине извне, то она вытягивается или сжимается пропорционально этой внешней силе.

16

2. Гриф рисует узо р ы

Но почему реакция перекладины на нагрузку особенно сильна при наличии движения?

В принципе, это, конечно, всем известно, так как мы знаем, что существуют силы, зависящие именно от движения. Но давайте уточ­ним некоторые моменты, для нас — небезынтересные.

Ограничимся пока что действием двух важнейших сил, прило­женных к телу гимнаста, например, при больших оборотах, так как именно в таких движениях, особенно типичных для перекладины, реакция грифа наиболее показательна.

Первая из этих сил — сила тяжести.

Представим себе постепенное изменение положения тела гимнас­та на снаряде по ходу оборота {рис. 1-а) и то, как сила тяжести будет действовать на тело по радиусу. Несложные выкладки показывают, что весь оборот можно будет в этом случае поделить как бы на две «полусферы» — верхнюю и нижнюю. В верхней части кругового движения гимнаста прижимает к опоре, и чем ближе к вертикальной

17

ПЕРЕКЛАДИНА

3. Когда кисти разгружаются

стойке, тем сильнее; максимальное давление там равно полному весу тела спортсмена. Нижняя, висовая полусфера это зона оттяжки: чем ближе гимнаст к отвесному положению, тем больше его оттягивает за счет сил ы тяжести.

Но тяготение — лишь одна из сил, действующих на тело гимнаста во время движения. И не самая большая! Ведь мы уже заметили, что при статическом висе гриф проседает гораздо меньше, чем в движе­нии.

Итак, вторая сила, которую мы должны учесть, это центробежная сила инерции, которая действует только по радиусу, и направлена от оси вращения кнаружи. В отличие от силы тяготения, которая на по­верхности Земли присутствует везде и всегда, центробежная сила инерции существенно зависит от целого ряда факторов, главный из которых — скорость вращения (или криволинейного движения) тела. Нет вращения — не будет и силы. Есть угловая скорость — зна­чит будет и названная сила, пропорциональная по величине квадрату скорости. Как, примерно, это сказывается на взаимодействии с опо­рой, схематически показано на фиг. б. Видно, что в зоне стойки гим­наста несколько приподнимает от опоры вверх, а в висах — по той же причине — оттягивает кнаружи, причем тем сильнее, чем ближе гим*-наст к отвесному положению. И не трудно заметить, что величина этой оттяжки в висе значительно больше, чем под действием силы тяжести (сравните а и б).

Но обе силы действуют не отдельно, а одновременно! Они сумми­руются, а именно это и определяет реальные эффекты движения. Что получается в результате такого сложения сил показано на фиг. в.

Оказывается, в общем случае, гимнаста, как правило, все же не­сколько прижимает к опоре в зоне стойки на руках (обычно, с силой, заметно меньшей веса тела гимнаста), тогда как в большей части обо-ротового движения — оттягивает от опоры. Особенно мощной может быть насильственная оттяжка у нижней вертикали, где сила тяжести и центробежная сила инерции действуют сообща в одном направле­нии. Говоря конкретно, эта суммарная сила может превышать 300— 350 килограммов, а порой и больше, то есть в 4—5 раз превышает собственный вес тела спортсмена.

Вернемся в заключение к поведению упругого грифа переклади­ны. Если проследить или как-то записать его движение по ходу боль­шого оборота, мы увидим довольно любопытную картинку (г). Эту фигуру, известную в математике под названием «улитки Паскаля», гриф и рисует в пространстве. Причем внутренний узелок рисунка здесь соответствует зоне сжатия, внешний обод — зоне оттяжки.

Но какое всё это имеет значение для практики, резонно спросит читатель? Нужна ли вся эта теория?

Это не теория, ответим мы, это — самая что ни на есть практика. Но подробнее об этом — в другом сюжете.