Двигательные действия в шоссейном велоспорте

 
 

Московский  Государственный Педагогический университет

Педагогический  институт физической культуры 
 
 
 
 
 

Кафедра легкой атлетики и плавания 

«Двигательные действия в шоссейном велоспорте» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                Выполнила: Ширяева  С.И.

                                                                                 1 курс МАГ 
 
 
 
 
 

Москва  – 2011 
 
 

План  контрольной работы:

1. Общая характеристика шоссейного велоспорта
2. Характеристики кинематических показателей
3. Силы, действующие на велогонщика
4. Эффективное выполнение езды на велосипеде
5. Методы контроля над движениями
6. Управление движениями в шоссейном велоспорте
7. Библиография

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Шоссейный велоспорт — одна из дисциплин велоспорта, подразумевающая гонки по дорогам с твёрдым покрытием на шоссейных велосипедах. Соревнования делятся на групповые гонки и гонки с раздельным стартом.

Специализации гонщиков:

Классик - специалист классических однодневок, способен преодолевать неровности рельефа и длительное время находиться в отрыве, сохранив при этом достаточно сил на финиш. Может одержать победу на отдельных этапах многодневных гонок, но не обладает достаточной восстанавливаемостью и стабильностью, чтобы бороться за высокие места в генеральной классификации.

Спринтер - обладает большой мышечной массой и резким рывком на финише, но выпадает даже на небольших подъемах. Силовые спринтеры предпочитают мощный раскат своего поезда и финиш с колеса разгоняющего, более резкие самостоятельно выбирают позицию в голове пелотона и выигрывают за счет «взрывного» рывка. Некоторые спринтеры способны неплохо преодолевать горы и финишировать в небольшой подъем.

Раздельщик - за счет аэродинамической посадки, правильного педалирования и достаточной мышечной массы, раздельщик обладает хорошим индивидуальным ходом. Он может держаться в горах при ровном темпе, но во время атак, как правило, выпадает. Такие гонщики проводят хорошие смены и могут долгое время находиться на первой позиции в группе, не сменяясь, а также пытаться убежать в одиночку. Но основная их специализация — гонки с раздельным стартом.

Горняк - легкий спортсмен, обладающий хорошим рывком в гору. Обычно горняки преодолевают перевалы в рваном ритме, пытаясь сбросить соперников «с колеса», при этом хорошо восстанавливаются в горе. Во время атаки они часто приподнимаются из седла, «танцуя на педалях». Но за счет небольшой массы тела, их выдувает из группы на равнине при сильном боковом ветре. Горняки также обладают худшим индивидуальным ходом, нежели раздельщики.

Мастер скоростного спуска - умеет грамотно проходить технически сложные спуски, за счет чего может заработать большое преимущество, атакуя под гору. Может уверенно спускаться с незнакомых перевалов и при плохих погодных условиях.

Универсал - велогонщик, сочетающий в себе несколько разных специализаций. Если спортсмен не борется за победу в общем зачете, он может пытаться уходить в отрывы на этапах разного профиля.

Генеральщик - гонщик, нацеленный на борьбу в генеральной классификации многодневок. Генеральщиком может быть горняк, хорошо едущий разделку, или раздельщик, умеющий держаться в горах. Для победы в общем зачете больших туров, велосипедист должен также хорошо восстанавливаться в процессе гонки.

Грегари выполняет работу на капитана команды: возит «на колесе», ловит атаки конкурентов, передает воду и питание из технички. Он жертвует своими шансами ради общекомандного успеха. Наличие в команде хороших грегари, способных оказать поддержку в решающие моменты гонки, является одним из важнейших факторов для обеспечения победы ее капитана.

Виды  шоссейных гонок:

1) Классическая однодневка - велогонка, проходящая по классическому маршруту (иногда, с незначительными изменениями) в течение одного соревновательного дня. Большинство таких гонок проходит весной, в начале сезона, и осенью, в его завершении. Сложность однодневок заключается в большой длине дистанции (за 200 км), пересеченном рельефе и трудном для преодоления дорожном покрытии (брусчатка, гравий, или просто разбитая дорога).

2) Критериум - однодневная круговая гонка по очкам, обычно проходящая в пределах города. Наибольшую известность имеют критериумы, проводящиеся после окончания главной велогонки сезона, Тур де Франс, с участием ярко выступивших на ней спортсменов.

3) Многодневка - велогонка, состоящая из этапов, продолжительностью от нескольких дней до более, чем недели. На многодневке разыгрываются победы в общем зачете и на отдельных этапах, обычно присутствуют и другие классификации. В отличие от однодневных соревнований, гонщики должны распределить свои силы на все этапы.

4) Гранд тур

Гранд тур — самый престижный вид соревнований в шоссейном велоспорте, победа на нем ценится больше, чем успех на любой другой гонке (включая чемпионат мира и Олимпийские игры). Представляет собой трехнедельную многодневку, состоящую из 21 этапа различных профилей и двух дней отдыха. Помимо генеральной классификации, разыгрываются горный, спринтерский и командный зачеты, а также некоторые другие, специфичные для данной конкретной гонки. Решающими для общего зачета становятся «королевские» горные этапы и гонки с раздельным стартом, для финальной победы спортсмен также должен обладать хорошей восстанавливаемостью на протяжении всех трех недель гонки.

2. Кинематика педалирования

Процесс вращения шатунов велосипеда называют педалированием. Педалирование есть результат трех одновременно совершаемых вращательных движений (рис.1):

— бедра вокруг оси, проходящей через тазобедренный  сустав;

— голени относительно коленного сустава.

— стопы относительно голеностопного сустава.                                                     

Эффективность двигательных действий велосипедиста  зависит от посадки и техники  педалирования. Посадкой называют позу гонщика на велосипеде. В зависимости  от наклона туловища различают низкую, среднюю и высокую посадку. Чем  ниже посадка, тем более горизонтально расположено туловище и тем меньше мидель (т. е. наибольшая величина площади сечения, перпендикулярного воздушному потоку). Следовательно, меньше и сила лобового сопротивления воздуха. Поэтому гонщики, как правило, применяют низкую посадку. Но при низких скоростях (например, при езде на велосипеде в оздоровительных целях) привычнее и удобнее средняя и высокая посадка.

При педалировании  центры масс левой и правой ноги движутся по круговым траекториям, а  вот общий центр масс двух ног  практически не перемещается относительно велосипеда. Из этого следует, что при езде по горизонтальной поверхности вертикальные перемещения общего центра масс практически отсутствуют и, следовательно, работа, направленная на вертикальные перемещения тела, близка к нулю.

Характер изменения  углов в коленном, тазобедренном  и голеностопном суставах напоминает синусоиду, а минимальные и максимальные пределы величин суставных углов  составляют соответственно 40—140°, 20—70°  и 80—100°. 
 

Рис.1 Оси  и направления вращения сегментов  ног при педалировании на велосипеде   

Динамика  и энергетика педалирования

На рис.2 показано, как сила, прикладываемая к педали велосипеда, раскладывается на две составляющие: А — нормальную (перпендикулярную к педали) и Б — касательную, или тангенциальную. Полезной, продвигающей вперед является лишь тангенциальная составляющая сил.

При педалировании  целесообразно, чтобы и правая, и  левая нога в каждый момент времени создавали положительный (продвигающий вперед) момент силы. Это неосуществимо при импульсном педалировании и возможно при круговом педалировании при наличии специальных приспособлений— туклипсов и велошипов. Туклипсы необходимы для подтягивания педали вверх, а шипы — для ее проводки, т. е. перемещения назад и вперед. Совместное действие мышц в режиме, близком к изометрическому, позволяет хорошо подготовленному велосипедисту развить силу 2500—3500 Н, а при проводке и подтягивании — 800—1100 Н.

При передвижении на велосипеде механическая энергия затрачивается на преодоление силы трения качения и силы сопротивления воздуха (внешняя работа) и на перемещение ног относительно ОЦМ (внутренняя работа). Внешняя работа зависит от скорости передвижения, посадки и экипировки велосипедиста и коэффициента трения качения. Трение качения зависит от типа дорожного покрытия и самих колес. Чем больше поперечное сечение и ниже давление воздуха в шинах, тем больше трение качения и, следовательно, дополнительные затраты энергии. При езде по гладкой твердой поверхности на велосипеде со стандартными колесами, с давлением в них 7—8 атм стоимость метра пути вдвое меньше по сравнению с обычной ходьбой и втрое меньше, чем при беге. На очень гладких поверхностях затраты энергии уменьшаются наполовину, а на мощенных камнем дорогах, наоборот, возрастают вдвое.  

Рис.2 Средние  величины сил, прикладываемых к педали: А — нормальная составляющая силы; Б — тангенциальная

3. Силы сопротивления в велосипедном спорте

Велосипедист  преодолевает силу сопротивления встречного потока воздуха, силу трения качения, сталкивающую силу при подъеме в гору, центробежную на поворотах и виражах.

Внешним силам  сопротивления спортсмен противодействует силой своих мышц. Он должен, с одной стороны, уметь свести силы сопротивления к минимуму, а с другой — как можно более рациональным способом преодолевать их. Поэтому велосипедисту следует знать природу этих сил и факторы, которые на них влияют.

Силы  сопротивления встречного потока воздуха. Скорость перемещения и сила встречного потока воздуха связаны между собой определенным соотношением. На ровном участке шоссе и на треке встречный поток воздуха — главное препятствие для велосипедиста. Чем выше скорость, тем больше сила сопротивления встречного потока воздуха. Это значит, что для большей скорости требуется больше силы, быстроты и выносливости.

Силу сопротивления  воздуха F_c можно уменьшить несколькими способами, она зависит от: А — величины площади сопротивления, которую можно изменить посадкой; К — коэффициента сопротивления, который зависит от обтекаемости фигуры велосипедиста и характера экипировки;

у—плотности воздуха, которая на равнине примерно постоянна, а в

условиях среднегорья  несколько снижается; V² — квадрата скорости.

Сопротивление воздуха растет пропорционально квадрату скорости (рис.3):

При встречном  ветре эта сила увеличивается, при попутном — уменьшается, что равносильно увеличению или уменьшению скорости езды.

Для уменьшения силы сопротивления встречного потока воздуха велосипедисту нужно сесть на велосипеде так, чтобы поверхность (А), которую создает велосипедист, была относительно меньшей, но гонщик при этом мог дышать свободно. В гонке на время на 1000 м с места и гонках преследования, где скорость очень высока, предпочтительно совершенно горизонтальное положение туловища — низкая посадка. Приподнятая голова, расставленные локти, неплотно прилегающая ветровка, комбинезон или плохо закрепленный на спине номер участника — все это увеличивает силу сопротивления встречного потока воздуха.

Сила  трения качения (Ftp), с которой следует считаться, определяется, главным образом, трением шин о покрытие проезжей части и может выражаться формулой

 

где F_H — масса спортсмена с велосипедом; г — радиус колеса; h — расстояние между теоретической точкой опоры шины с горизонтальной поверхностью и фактической передней точкой соприкосновения шины (рис.4).