Анатомическая характеристика вращательных движений тела

Вращательные движения тела могут происходить как вок­руг абстрактных (вертикальной, фронтальной и сагиттальной), так и вокруг материальных (перекладина) осей вращения. К враща­тельным движениям вокруг материальной оси можно отнести боль­шой оборот в гимнастике, вокруг абстрактной оси — сальто, пи­руэты, кувырки, различные перевороты и др. Вращательные движения наиболее часто встречаются в гимнастике, фигурном катании на коньках, прыжках в воду и в других видах спорта.

Для выполнения вращательного движения действующая сила должна быть направлена не параллельно оси вращения и не в ОЦТ тела, а на некотором расстоянии от него, создавая момент враще­ния, который равен произведению величины силы на плечо ее дей­ствия (кратчайшее расстояние от оси вращения до точки приложе­ния силы). Чем больше момент вращения, тем большее ускорение сообщается телу поэтому чем дальше точка приложения силы от оси вращения, тем эффективнее ее действие.

Как известно, каждое тело имеет инерцию, всвязи с чем для выведения его из состояния покоя или для изменения направле­ния его движения необходимо приложить к телу определенную силу. Сила, изменяющая положение или движение тела, встречает сопротивление своему действию. Такое сопротивление при посту­пательных движениях прямо пропорционально массе тела, а при вращательных — моменту инерции тела.

Моментом инерции тела в отношении какой-либо определен­ной оси вращения является величина, характеризующая то сопро­тивление, которое само тело оказывает силе, стремящейся вращать его около этой оси. Радиусом инерции в отношении оси вращения называется расстояние от нее до точки, в которой как бы сосредо­точена вся масса тела. При вращательных движениях момент инер­ции и момент вращения приложенной к телу силы имеют, значе­ния, аналогичные тем, какие при поступательных движениях имеют масса тела и действующая на эту массу сила таким обра­зом, момент инерции вращающейся материальной точки прямо пропорционален произведению ее массы на квадрат радиуса: М-тг², где М — момент инерции точки, т — масса тела, г — радиус. Момент инерции всего тела можно представить суммой моментов инерции всех точек тела — 8 тг Моменты инерции разных точек тела неодинаковы и зависят от расположения точки по отношению к оси вращения: чем дальше точка (часть тела) уда­лена от оси вращения, тем больше она сопротивляется движению.

Момент инерции всего тела по отношению к продольной оси в стойке «смирно» равняется примерно 1, 2 кг/м в стойке на од­ной ноге в гимнастическом положении «ласточка» —- к кг/м² по отношению к вертикальной оси для человека, находящегося в положении лежа, этот момент равен по отношению к вертикаль­ной оси, проходящей через его ОЦТ тела, — 17 кг/м².

При выполнении тех или иных упражнений вращательного характера стараются изменять момент инерции всего тела или его звена. Так, при выполнении пируэта, приближая конечности к продольной оси тела, можно уменьшить момент инерции всего тела приблизительно в 7 раз при выполнении сальто — в 3 раза.

Если момент инерции уменьшается в 3 раза, то во столько же раз увеличивается угловая скорость, и наоборот (тело ускоряет вращение или замедляет его). В качестве примера вращательных движений тела можно рассмотреть сальто назад с места.