Тема: О силе рук при взятии штанги на грудь
Автор: VadimPro
Дата: 23/03/2004 19:21
 
Ниже приводится описание сил, действующих на штангу при
взятии её на грудь, сделанное мной на основе кинограммы
толчка Стефана Ботева (250 кг), предоставленной
Оппонентом. Сейчас я не могу дать ссылку на страничку с
кинограммой и графиками, поскольку форум Мовлади не 
работает, а ждать его активизации мне некогда (я 
уезжаю в командировку до среды).

Едва взглянув на общий вид графика скорости и
кинограмму толчка, я сразу увидел кадр, на котором
должен был быть достигнут максимум скорости - это
кадр 7. Дело в том, что именно на этом кадре гриф
штанги полностью выпрямился, передав всю энергию
после удара бёдрами, полученного штангой на кадре 5
(на кадре 6 видно, что гриф ещё прогнут в направлении
удара). Кроме того, на кадре 7 руки атлета ещё прямые
и жёстко удерживают гриф, в то время как сам атлет
слегка отклонён назад (как и на кадрах 5 и 6) и,
упираясь в пол, удерживает гриф от ухода вперёд. 
Максимум скорости штанги достигнут на этом этапе 
подъёма не только за счёт того, что после удара ногами 
штанга наряду с вертикальной составляющей скорости 
получила ещё довольно сильное горизонтальное движение. 
Это хорошо видно и на графике траектории штанги: 
последняя по мере подъёма сначала уходит назад-влево 
на 4 см, а затем после подбива резко смещается вперёд-
вправо сантиметров на 6. Соответственно, штангой при 
ударе был получен горизонтальный импульс. Используя 
тело как упор и удерживая штангу прямыми руками, то 
есть пользуясь ими как жёсткими рычагами с осью 
вращения в плечевом суставе, Ботев препятствует уходу 
штанги далеко вперёд от тела и тем самым закручивает 
движение штанги вверх, то есть преобразует 
горизонтальный импульс в вертикальный (закон сохранения
момента импульса). На кадре 7 Ботев как раз близок к
окончанию фазы преобразования горизонтальной скорости в
вертикальную - соответственно, тут-то и должен быть 
достигнут максимум вертикальной скорости.

Уже на следующем кадре (то есть на кадре 8) Ботев 
перестаёт жёстко удерживать штангу руками и начинает 
уход под неё (у Ботева согнуты колени и руки в 
локтях). Таким образом, на кадре 8 скорость штанги 
никак не может быть максимальной - однако графики 
уверяют нас в обратном, фиксируя максимум скорости 
якобы на кадре 8. Памятуя, что на разбиравшейся ранее 
кинограмме толчка от груди мной уже было замечено
смещение графиков и кадров, я решил проверить график и 
кадр достижения максимальной высоты подлёта штанги 
после подрыва, ибо по этому-то кадру как раз легче 
всего сопоставить кадры и графики.

Согласно подписям под графиками, на двух кадрах штанга
находится на одинаковой максимальной высоте 108 см
(это графики 11 и 12), однако под графиком 11 штанга
летит вверх со скоростью 0,4 м/с, а на графике 12 уже
вниз со скоростью минус 0,03 м/с, то есть максимум
высоты подлёта штанги был достигнут где-то между 
графиками 11 и 12 (где и произошла смена направления 
движения). При этом данная точка должна быть ближе к 
графику 12, так как на нём скорость намного ближе к 
нулю, чем на кадре 11.

Кроме того, если смотреть не на цифры под графиками, а
на сами графики, то по точке прерывания графика видно,
что на графике 12 штанга должна находиться чуть выше,
чем на графике 11. Почему подписи утверждают, что
высоты на этих графиках одинаковы - мне не очень
понятно (скорее всего, тут имело место слишком грубое
округление).

Итак, штанга находится выше всего на графике 12. Я
сравнил кадры 9, 10, 11 и 12, выровненные в ряд.
Для этого я подвёл нижний край окна интернет-броузера
(используя его как уровень) под край штанги на кадре 12
и обнаружил, что на кадре 11 штанга находится чуть 
выше. То есть между графиками и кадрами опять имеется 
смещение на один кадр. Впрочем, сомнения ещё возможны 
и тут - ведь подписи под графиками утверждают, что 
штанга была в наивысшей точке и на кадре 11 (на всё 
тех же 108 см). Поэтому описанными измерениями я не 
ограничился, а сравнил высоты нахождения штанги на 
финальных кадрах и первом стартовом кадре. Дело в том, 
что на двух финальных кадрах штанга находится на 
одинаковой высоте 78 см, а до этого она была на 1 см 
выше. То бишь если даже и имеется некоторое смещение 
между графиками и кадрами, то ошибка при вычислениях 
высот тут будет невелика. Так вот, вычислив разницу в 
числе пикселей между высотами штанги на кадрах 1 и 22, 
а также определив число пикселей в диаметре штанги и 
зная, что диаметр её диска равен 45 см, я получил,
что на первом кадре штанга находится на высоте 66,7 см.

Теперь я смотрю на графики - точнее, на график 2 и 
вижу, что там указана высота 67 см. Таким образом, нет 
никаких сомнений, что здесь опять имеет место смещение 
на 1 кадр. Графику 1 не соответствует ни одного кадра 
кинограммы, а графику 2 соответствует кадр 1. 
Максимальная скорость, зафиксированная на графике 8, 
достигнута на кадре 7, а максимальная высота подлёта 
штанги, соответствующая графику 12, достигнута на 
кадре 11.

Итак, максимальная скорость штанги 1,3 м/с достигнута
на высоте 95 см, а останавливается штанга чуть выше,
чем на высоте 108 см. Напоминаю, что, согласно графику,
соответствующему кадру 11, на высоте 108 см штанга ещё
движется вверх, а на кадре 12 на этой же высоте она уже
движется вниз - то есть максимум высоты был достигнут
где-то после 108 см, но явно не выше 109 см (последнее
видно из графика). Соответственно, я беру за
максимальную высоту подъёма 108,5 см. Значит, после
достижения максимальной скорости штанга поднялась ещё
на 13,5 см.

Тогда, согласно приведённым мной в прошлом сообщении
формулам, среднее ускорение, с которым двигалась
штанга, равно минус 6,26 м/с2, а отсюда средняя сила,
с которой атлет воздействовал на штангу после
достижения максимальной скорости, равна 885 Н. То
есть средняя сила, с которой атлет воздействовал на
штангу от момента достижения максимальной скорости до
момента остановки штанги при подрыве, была выше, чем
при толчке от груди (там сила была равна 750 Н). Как
же такое может быть? Неужели при подъёме на грудь руки
развивают силу большую, чем при подъёме от груди?

Да, конечно, после окончания подрыва штанга двигалась
медленнее, чем после окончания посыла (начальная
скорость 1,3 м/с после окончания подрыва против
1,81 м/с после окончания посыла), однако сила рук всё
равно получается подозрительно большой.

Разрешить эту головоломку мне помог более детальный
анализ сил, проделанный по той же схеме, по которой я
делал разбор толчка. Оказалось, что между кадром 7
и кадром 8 штанга двигалась с ускорением
минус 2,67 м/с2, и воздействовавшая на неё сила была
равна 1781 Н. То есть эта сила эквивалентна удержанию
или медленному неускоренному подъёму 182 кг. Глядя на
кадры 7 и 8, сложно себе представить, что атлет с такой
силой мог дёргать вверх штангу, уже и без того
двигавшуюся относительно него со скоростью 1,3 м/с.
Откуда у рук атлета взялась такая нечеловеческая сила?
Судя по всему, никакая это не сила рук, а последняя
часть горизонтального импульса штанги, перешедшего в
вертикальный импульс при вращении штанги, удерживаемой
руками, вокруг оси плечевого сустава. Произошло всё
это уже после достижения штангой максимальной скорости
где-то ближе к 7-му кадру, потому как на кадре 8 атлет
явно уходит под штангу.

То есть существенная порция энергии передалась штанге в
самом начале её движения между кадром 7 и 8. Так, уже
между кадром 8 и 9 сила воздействия на штангу равна
всего 377 Н (38,5 кг), а между 9-м и 10-м кадром -
177 Н (18 кг). Между 10 и 11 кадром посчитать силу по
среднему ускорению не удаётся, поскольку где-то на
этом участке происходит смена направлений движения
штанги, и среднее ускорение не имеет здесь физического
смысла: нужно знать точное место смены направления
движения и считать ускорения и силы на участках до и
после этого места, но я таких данных не имею - да
они, впрочем, не очень-то и важны.

Между кадрами 11 и 12 атлет действовал на штангу с
силой 360 Н (37 кг), а между кадрами 12-13 с силой
минус 400 Н - иными словами, сила, действующая на
диски, была даже отрицательной, то есть диски ускоряла
вниз ещё какая-то сила помимо силы тяжести. На графике
траектории видно, что штанга на этом участке двигалась
назад и вниз под углом примерно 45 градусов - возможно,
это сам атлет слегка рванул её вниз, кистями начиная
подворачивать локти, а возможно, это опять дали о себе
знать колебания дисков на упругом грифе - ведь на
кадре 11 виден явный обратный прогиб грифа, то есть
диски ушли вверх, обогнав гриф штанги. После кадра 11
должен был произойти рывок грифом дисков обратно вниз,
эффект чего и проявился - но почему-то только между
12-и 13-м кадрами.

Между кадрами 13 и 14 сила воздействия на диски равна
всего 49 Н (5 кг). Между 14-м и 15-м кадрами диски
тормозятся уже силой 602 Н. Между кадрами 15 и 16 сила
торможения равна 2502 Н (255 кг), между кадрами 16 и 17
сила равна 4217 Н (430 кг), между кадрами 17 и 18 -
5806 Н (592 кг) и, наконец, максимальная сила
торможения наблюдается между кадрами 18 и 19 и равна
она 6700 Н, что эквивалентно удержанию 684 кг. Конечно,
такое усилие длится всего лишь доли секунды и является
не чем иным, как ударом штанги о плечи в нижней точке
торможения.

Уже между кадрами 19 и 20 сила воздействия на диски
штанги снижается до 3530 Н. Далее между кадрами 20 и 21
силу воздействия Ботева на штангу посчитать не удаётся,
поскольку, согласно подписям под графиком, смещения
штанги не происходит, а происходит лишь падение 
скорости почти до нуля (точнее, до минус 0,06 м/сек), 
чего (отсутствия смещения штанги при наличии 
скорости), конечно же, быть не может - это, скорее 
всего, результат либо погрешности измерения, либо 
новых колебаний дисков (то есть между кадрами 20 и 21 
диски штанги должны были уйти вниз, остановится, пойти 
вверх, опять остановиться и снова пойти вниз так, 
чтобы на кадре 21 штанга оказалась на той же высоте, 
что и на кадре 20 и тоже двигалась вниз, но уже с 
меньшей скоростью). В любом случае посчитать силу на 
этом участке не удаётся, но понятно, что где-то между 
кадрами 21 и 22 происходит полная остановка штанги.

Итак, сила воздействия рук атлета на штангу при взятии
на грудь действительно серьёзно уступает воздействию 
рук при толчке от груди (если сравнивать фазы движения 
в толчке - после отрыва штанги от плеч, а во взятии на
грудь - после завершения фазы перехода горизонтального
импульса в вертикальный). При толчке от груди сила рук
изменяется от нуля до порядка 800 Н, а при подрыве - от
нуля до порядка 400 Н, то есть сила воздействия рук на
штангу при взятии её на грудь меньше примерно в два 
раза. Однако особенности набора штангой скорости при 
взятии на грудь приводят к тому, что воздействие 
атлета на штангу после достижения ею максимальной 
скорости в подрыве оказывается в среднем даже выше, 
чем при толчке. И если бы Ботев при взятии на грудь 
разогнал штангу до 1,8 м/с (при соблюдении такой же 
временной задержки в переходе всего горизонтального 
импульса в вертикальный, как и при подрыве со 
скоростью 1,3 м/с), то его штанга подлетела бы даже 
ещё выше, чем при толчке.

Но это только "если бы". В случае с Ботевым скорость
разгона штанги при взятии на грудь оказывается весьма
низкой - всего 1,3 м/с. И, несмотря на то, что после
достижения этой скорости штанга тормозилась в среднем
медленнее, чем при толчке (за счёт перехода
горизонтального импульса в вертикальный), она 
поднимается всего на 13,5 см против 26-27 см при 
толчке. И Ботев не может поймать штангу на высоте 
максимального её подлета: на кадре 11 штанга находится 
чуть ниже её положения на груди при фиксации, к тому 
же локти Ботева ещё не подвёрнуты (преимущество толчка 
от груди перед взятием на грудь состоит именно в том, 
что в завершающей позиции толчка от груди кисти руки 
уже сами по себе находятся в нужном положении, а после 
окончания подрыва их ещё нужно подворачивать под 
гриф), как раз поэтому-то атлет и вынужден уходить в 
сед всё ниже и ниже, стараясь обогнать штангу для 
подворота локтей.

Подворот локтей и приём штанги на грудь происходят
только на кадре 15 на высоте штанги 96 см над помостом,
то есть примерно на 12 см ниже максимально высокой
точки подъёма штанги после подрыва. Дальнейшее
уменьшение высоты штанги на 18 см (до 78 см) есть не 
что иное, как опускание самого атлета при торможении
штанги, имеющей после приёма на грудь скорость минус
1,46 м/с. Достигнутую при снижении высокую скорость
штанги 1,46 м/с нужно ещё погасить, и атлет производит
торможение штанги на участке длиной в 18 см. При этом
атлету приходится развивать среднюю силу в 3930 Н (что
эквивалентно удержанию 400 кг), а на отдельных 
участках сила торможения доходит до 6700 Н (то есть
эквивалентна удержанию 683 кг). Таким образом, лишние
18 см потери высоты имеют место не оттого, что атлету
нечего делать, и он уходит в полный сед чтобы просто
попружинить ногами, а оттого, что 250 кг, несущиеся
вниз со скоростью 1,46 м/с, по-другому остановить
просто не получится. Если бы атлет решил затормозить
штангу на участке длиной 6 см, то тогда ему пришлось бы
воздействовать на штангу со средней силой ни много, ни
мало 6890 Н - что эквивалентно удержанию снаряда весом
примерно 700 кг. При этом такую силу требовалось бы
развить не в нижней точке, когда происходит полная 
опора атлета бёдрами о голень, и атлет эффективно 
противостоит снаряду, а при бёдрах, параллельных полу. 
Что, конечно же, невозможно чисто физически. Уходя же 
на 18 см вниз, атлет тормозит штангу со средней силой 
в 3930 Н.

Из вышеизложенного ясно, что для того, чтобы быстро
остановить штангу с минимальной потерей высоты её
подъёма, нужно максимально препятствовать уходу штанги
вниз и приобретению ею высокой скорости. То есть тут
нужно брать на грудь в точке, максимально близкой к
наибольшей высоте подъёма. Как это видно по толчку
Ботева, последний, имея скорость разгона штанги всего 
в 1,3 м/с, не может взять на грудь штангу на высоте 
максимального её подъёма в те средние "ножницы", в 
которые он поднимает штангу от груди. На такой высоте
Ботев может взять штангу на грудь только в очень низкие
"ножницы", при параллельном полу бедре, то есть при
расположении бедра ниже "мёртвой" точки, - а вставать 
из таких "ножниц" будет очень тяжело. Но даже и в такие
низкие "ножницы" штангу, повторяю, ещё нужно умудриться
взять, а у Ботева это, судя по всему, не получится.

Составитель, утверждая, что после подрыва штангу
околопредельного веса можно взять в подсед той же
самой глубины, что и после окончания посыла,
предполагал, что в обоих случаях скорость штанги
будет одинаковой. Возможно, Ботев действительно смог
бы разогнать штангу при подрыве до скорости, близкой
к 1,8 м/с (ведь разгоняет же он её при посыле до
такой скорости). Может быть, Ботев не делал этого
только потому, что для взятия в сед просто не нужна
такая большая скорость? Но как это выяснить?

В связи со всем вышеизложенным особый интерес
приобретают сведения о подрывах у других атлетов,
которые разгоняют ими штангу до более высоких
скоростей, чем Ботев. Уважаемый Оппонент, Вы писали,
что у Вас есть кинограммы подрывов с большими
скоростями - не могли бы Вы разместить в сети самый
скоростной подрыв (и посыл тоже)?

В заключении нужно отметить один фактор,
свидетельствующий всё-таки в пользу теории Составителя
и не учитывавшийся мной ранее. Дело в том, что 
максимальная скорость штанги при подрыве достигается 
не при полностью опущенных вниз руках, а тогда, когда 
штанга после отбива слегка переместилась вперёд и 
вверх. То есть поднимать штангу для взятия на грудь 
относительно тела требуется уже не на длину рук, а на 
длину проекции рук на вертикальную ось. На опущенных 
руках штанга находится на кадре 5, а максимальную 
скорость она имеет на кадре 7 - но на кадре 7 штанга 
находится выше, чем на кадре 5, на целых 9 см. 
Соответственно, имей штанга максимальную скорость на 
кадре 5, для подъёма до уровня положения на груди её 
потребовалось бы поднимать на длину вытянутых рук и 
опущенных плеч. Но, поскольку скорость максимальна на 
кадре 7, поднимать штангу относительно тела нужно уже 
на высоту меньшую на 9 см, чем длина рук и опущенных 
плеч.

Этот фактор компенсирует и разниицу в длинах рук при 
удержании штанги на вису и при удержании штанги над 
головой (растяжение в первом случае, сжатие во 
втором), и ту разницу в длинах рук, которая возникает
из-за того, что при подрыве штанга держится в опущенных
вниз пальцах, а при удержании над головой она лежит на
подушечках ладони. Так что при подрыве после достижения
максимальной скорости штангу действительно требуется
поднять примерно на столько же, на сколько и при 
толчке.

Вопрос только в том, можно ли разогнать штангу при
подрыве до той же скорости, что и при посыле. Может
быть, Ботев не делает этого не случайно? С каким
весом работают те, кто разгоняет штанги до больших
скоростей? Есть ли супертяжи, разгоняющие рекордные
веса быстрее Ботева?

В особенности интересен для рассмотрения был бы толчок
такого атлета, у которого максимальная скорость штанги 
при взятии на грудь в сед и при толчке от груди в 
"ножницы" одинакова.
 

Просмотр всех сообщений по данной теме
Полный список

Тема Автор Дата
О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 23/03/2004 19:21
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 25/03/2004 15:39
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 26/03/2004 02:26
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 26/03/2004 10:31
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 26/03/2004 16:40
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 26/03/2004 17:59
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 27/03/2004 17:12
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 29/03/2004 20:00
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 29/03/2004 20:37
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 30/03/2004 14:31
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 30/03/2004 17:03
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Itsme 31/03/2004 12:01
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Оппонент 01/04/2004 12:21
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Чумбурмучка 01/04/2004 17:08
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 01/04/2004 17:26
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Itsme 01/04/2004 20:38
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 02/04/2004 12:39
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 02/04/2004 16:14
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 02/04/2004 18:38
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 03/04/2004 19:00
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 05/04/2004 11:54
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Itsme 05/04/2004 14:04
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Itsme 04/04/2004 21:12
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 05/04/2004 10:44
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 05/04/2004 00:29
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 05/04/2004 11:12
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 05/04/2004 17:00
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 19/04/2004 19:19
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 20/04/2004 02:06
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 20/04/2004 12:31
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь CuPoTKa 20/04/2004 22:35
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 21/04/2004 18:02
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 01/04/2004 16:50
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 26/03/2004 12:43
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь Составитель 26/03/2004 16:02
Re: О силе рук при взятии штанги на грудь VadimPro 26/03/2004 16:25


Free counters!    ,  
Weightlifting database Weightlifting database