Физика в единоборствах

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Физика в единоборствах

Яковенко Н.А. 1
1МБОУ "СОШ №11" ИМОСК
Газимагомедова К.А. 1
1МБОУ "СОШ №11" ИМОСК
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Физика играет важную роль в единоборствах, определяя успех и эффективность бойца. В данном проекте мы исследуем различные аспекты физики, которые применяются в единоборствах, а также изучим влияние различных физических законов на ход и результаты боя. Мы рассмотрим движение, силу, энергию и другие основные концепции физики, применяемые в различных видах единоборств, таких как бокс, кикбоксинг, бразильское джиу-джитсу и многое другое. Моя цель - помочь участникам единоборств более полно понять и использовать физические законы в своей практике, а также продемонстрировать важность научного подхода к тренировке и соревнованиям.

Актуальность: Глубокое понимание физических законов позволяет спортсменам оптимизировать свою технику и улучшить результаты в соревнованиях. Знание физики помогает спортсменам избегать травм и контролировать свои движения, что способствует повышению безопасности в единоборствах.

Объект исследования: боевые искусства (бокс, кикбоксинг, бразильское джиу-джитсу, борьба, капоэйра, карате, дзюдо, муай-тай)

Предмет исследования: физические законы и их применение в единоборствах.

Цель: создать телеграмм бота, который помогал бы начинающим спортсменам и тренерам в освоении боевых искусств и в подготовке.

Задачи:

  • Найти и подробно изучить информацию о различных законах, которые используются в единоборствах.

  • Выявить, как они могут помочь спортсмену.

  • Проанализировать информацию.

  • Создать разные разделы в телеграмм боте.

  • Найти информацию по разделам.

  • Создать телеграмм канал для отзывов, предложений и обратной связи.

Гипотеза: изучение и применение физических законов в контексте единоборств повышает эффективность и безопасность тренировок, улучшает технику и результаты спортсменов.

Методы исследования: теоретический, эмпирический, практический опыт, создание телеграмм бота и сайта.

Глава I. Применение физических законов в единоборствах

    1. Роль механики в единоборствах

Физика играет важную роль во всех видах единоборств. Например, в борьбе, в капоэйре, в боксе и других. Следовательно, и в смешанных единоборствах применение физических законов также велико. В теоретической части мы рассмотрим физические законы и где их можно применить. В смешанных единоборствах можно использовать все законы, так как в ММА собраны все виды единоборств. В практической части я разрабатываю и дорабатываю телеграмм бота, который, судя по отзывам, очень помогает начинающим тренерам и спортсменам. Почему знание физических законов так важно для спортсмена и тренера? Знание физических законов позволяет спортсмену более эффективно использовать свое тело и силу во время тренировок и соревнований, повышает шансы спортсмена на победу и сводит к минимуму риск травмироваться.

В единоборствах, механика находит применение в нанесении ударов. Удар наносится при помощи руки или ноги, и эффективность удара зависит от множества факторов, включая массу и скорость тела, угол удара, точность и силу. Все это можно применить в боксе, муай-тай, кикбоксинге и других ударных видах единоборств. [4, 20] (См. приложение фото 1, 2, 3, 4)

Кинематика играет также важную роль в единоборствах, поскольку она изучает движение тела. Знание законов кинематики позволяет бойцу контролировать свое движение, находить правильные углы атаки и эффективно уклоняться от противника. В каратэ знание кинематики и динамики позволяет бойцу правильно передвигаться, контролировать свои движения и использовать массу своего тела для усиления ударов. Например, применение правильной механики движения, такой как вращение бедра, помогает бойцу генерировать большую силу при ударе. В каратэ также важен закон сохранения импульса. Когда спортсмен наносит удар, его сила передается на противника. Знание закона сохранения импульса позволяет бойцу точно контролировать движение удара и силу, чтобы достичь наибольшего воздействия на цель. (См. приложение фото 5). [12, 15, 18, 25]

    1. Законы сохранения

Одна из важных концепций физики, применяемой в единоборствах - это закон сохранения энергии. Когда спортсмен наносит удар, кинетическая энергия переходит в потенциальную. (Смотреть приложение фото 6 и 7).

(Сближение. Я держу соперника на дистанции. Для этого выставляю переднюю левую руку. Тем самым не подпускаю его и перекрываю ему обзор. Заряжаю дальнюю руку, чтобы продемонстрировать закон сохранения энергии. БУМ! Закон сохранения энергии в действии).

Мои победы за счет знаний физических законов в боксе. (См. приложение фото 8)

Закон сохранения энергии помогает понять, как эта энергия передается, а также как использовать ее максимально эффективно. Закон сохранения энергии очень важен в капоэйре. Капоэйра – традиционное бразильское боевое искусство, которое включает элементы акробатики, танцев и боевых приемов. Закон важен, потому что он помогает оптимизировать движения и акробатические трюки, эффективно двигаться в пространстве и использовать энергию. Прием из капоэйры, выполняемый с помощью закона сохранения энергии. (См. приложение фото 9). [9, 13 ,28]

    1. Понятие инерции и центра тяжести в единоборствах

Некоторые единоборства, такие как борьба, дзюдо, бразильское джиу-джитсу используют инерцию для защиты и победы над соперником. Если поподробнее, когда соперник нападает, боец старается плотно его схватить и за счет инерции повалить. Прием из дзюдо-бросок через бедро. (См. приложение фото 10)

Также в выше перечисленных единоборствах важно правильно распределять центр тяжести. Например, правильный центр тяжести почти не нагружает позвоночник спортсмена и может помочь освободиться от такого приема как прогиб. Для этого нужно как можно быстрее, широко расставить ноги и немного согнуть колени, ну а дальше разрываем замок. Знание и использование такого явления, как инерция, может помочь повалить соперника, занять выгодное положение и получить баллы на соревнованиях. А в дзюдо и БЖЖ из удобного положения можно провести болевой прием. А правильный центр тяжести не нагружает позвоночник, следовательно, спортсмен меньше устает.

    1. Рычаг в видах единоборств

В джиу-джитсу используется действие рычага. Например, болевой прием - армбар. Представляет собой рычаг локтя. Классический способ проведения армбара. (См. приложение фото 11). Когда соперник лежит лицом вверх, нужно сесть на него и взять его предплечье так, чтобы кисть смотрела вверх. Затем нужно согнуть ноги в коленях и захватить между ними локоть оппонента. Положите ноги на грудь сопернику и тяните кисть соперника на себя, вместе с этим приподнимая свое тело. Последовательность этих действий создаст сильное давление на локоть и причинит бойцу сильную боль. Большая часть спортсменов, попав в такую ситуацию, постучат в знак сдачи. Но бывает такое, что бойцы терпят данный прием. Тогда для более эффективного использования можно увеличить амплитуду (Рисунок 12), тем самым вынудив противника сдаться. Все эти законы, действительно, повышают шансы спортсмена на победу. Например, армбар с большей амплитудой (См. приложение фото 12), позволит закончить бой досрочно, без сомнений. [6, 14, 16, 17, 19, 27, 29]

    1. Законы Ньютона

Законы Ньютона также действуют и в единоборствах. II закон Ньютона гласит, что ускорение тела пропорционально силе, действующей на это тело, и обратно пропорционально его массе. Это можно применить к единоборствам следующим образом:

1)Когда боец прикладывает силу к удару, это приводит к ускорению его тела и передаче этой силы на цель. Мы можем наблюдать действие силы, когда смотрим замедленный повтор удара.

Обычное лицо Тони Фергюсона (Рисунок 13)

Лицо Тони Фергюсона под действием II закона Ньютона (Рисунок 14).

2)Более массивные бойцы, имеющие большую массу, могут производить более мощные удары, так как их масса обеспечивает большее ускорение и силу. Конор Макгрегор весит от 70 до 90 кг. Бьет с силой, которая оценивается в 932 кг. Фрэнсис Нганну весит в районе 120 кг. Бьет с силой равной 1300 кг (приблизительно 12 753 Н). То есть II закон Ньютона, действительно, работает. Представим гоночный КАМАЗ массой 8530 кг, который разгоняется до 100 км/ч (28 м/с) за 20 секунд. По II закону Ньютона ( ), где . Так как , то . Ускорение равняется . Сила равняется Получается, что Фрэнсис Нганну бьет с той же силой, что если бы в вас врезался гоночный КАМАЗ, разогнавшийся до 100 км/ч. А если энергию его удара можно было бы перевести в электроэнергию, то этого хватило, чтобы зажечь все лампочки в вашем доме, и 26 таких же.

1.6. Система измерения силы удара

Для определения точной силы, необходимой для нокаутирования человека ударом, требуются точные измерения и многофакторный анализ, включая анатомические особенности, физическую подготовку и физиологическое состояние человека, а также механику удара и их воздействие на мозг и нервную систему. Однако можно привести пример оценочной силы, которая может быть необходима для нокаутирующего удара. Статистические данные показывают, что сила удара, превышающая 500-600 Н (около 50-60 кг силы), может вызвать потерю сознания и потенциально нокаутировать человека. Абсолютное большинство людей даже с высшим техническим образованием смутно представляют, что такое сила удара и от чего она может зависеть. Кто-то считает, что сила удара определяется импульсом или энергией, а кто-то – давлением. Одни путают сильные удары с ударами, приводящими к травмам, а другие считают, что силу удара надо измерять в единицах давления. Попробую внести ясность в эту тему. Сила удара, как и любая другая сила, измеряется в Ньютонах (Н) или килограмм-силах (кгс).

Один Ньютон – это сила, благодаря которой тело массой 1 кг получает ускорение 1 м/с2. Одна кгс – это сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение равное 1 g = 9,81 м/с2 (g – ускорение свободного падения). Поэтому 1 кгс= 9,81 Н. Вес тела массой m определяется силой Р, с которой он давит на опору: P = mg. Если масса Вашего тела 80 кг, то Ваш вес, определяемый силой тяжести или притяжением, P = 80 кгс. Но в просторечье говорят «мой вес 80 кг», и всем все понятно. Поэтому часто о силе удара тоже говорят, что он составляет сколько-то кг, а подразумевается кгс. [30, 32]

Также необходимо учесть, что целью единоборств является защита и нанесение контролируемого удара без нанесения серьезного ущерба здоровью противника. Поэтому основной акцент должен быть сделан на развитие техники, точности и контроля, а не на увеличении силы удара.

1.7. Способы повышения шансов на победу

Профессиональные бойцы задумались - «А можно ли использовать II закон Ньютона так, чтобы повысить шансы на победу и получить преимущество над противником?» Оказывается, можно. Сейчас расскажу как. Весогонка - это недолгая и быстрая потеря массы для попадания в лимит весовой категории. Спортсмены нашли способ, как получить преимущество, с помощью «махинаций» с водой. Правильная сгонка веса подразумевает постепенное снижение массы за 1,5 месяца. Это происходит из-за соблюдения диеты, которая исключает почти все углеводы и соль (соль исключают, потому что она задерживает воду в организме, а спортсмены от нее избавляются). Различные сауны, бани, кардио-тренировки в специальном костюме помогают вывести воду из организма. Важное правило — есть хорошо усвояемые продукты, которые быстро переварятся и покинут организм, а не будут «лежать тяжким грузом». Чем ближе день взвешивания, тем меньше воды употребляет атлет. Так содержание воды в организме снижается, а мышечная масса остается неизменной. В этой ситуации стоит учесть, что вместе с водой человек теряет важные минералы и микроэлементы для нормальной жизнедеятельности. Поэтому вопрос о том, как восстановиться после сгонки веса, актуален для всех, кто пользуется данным приемом.

ЕСЛИ ВАМ НУЖНО МНОГО ГОНЯТЬ, ТО МАХИНАЦИИ С ВОДОЙ НЕ СОВЕТУЮ. ЕСТЬ ОГРОМНЫЙ РИСК ПОЛУЧИТЬ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ. ОБЯЗАТЕЛЬНО РАБОТАЙТЕ С ДИЕТОЛОГАМИ И СПЕЦИАЛИСТАМИ В ДАННОЙ ОБЛАСТИ, ЧТОБЫ ИЗБЕЖАТЬ СЕРЬЁЗНЫХ ПРОБЛЕМ.

Сгонка веса перед боем может провоцировать различные сбои в организме. Поэтому за самочувствием стоит следить особенно пристально. Восстановление после сгонки массы должно происходить постепенно. Пища вводится небольшими порциями, каждые полчаса-час. А вот жидкость должна начать поступать незамедлительно, но малыми порциями. Но причем тут II закон Ньютона? Предположим, что наш спортсмен между боями весит 90 кг. Выступает он в лёгкой весовой категории, то есть до 70 кг. За тренировочный лагерь ему надо сбросить минимум 20 кг. Конечно, это наносит вред организму, даже есть шанс летального исхода из-за сильного обезвоживания, поэтому со спортсменами работают диетологи, нутрициологи и другие специалисты. Вот подошёл день взвешивания, спортсмен сделал вес. Обычно после взвешивания у бойцов есть день иногда два до самого боя. Спортсмен начинает принимать небольшими порциями воду и еду. И за день или два он набирает в районе 12-13 кг. То есть он тяжелее, чем его противник, что дает ему преимущество, опираясь на II закон Ньютона. НО САМОСТОЯТЕЛЬНО ГОНЯТЬ МНОГО ВЕСА НЕЛЬЗЯ. ТОЛЬКО ПОД ПРИСМОТРОМ СПЕЦИАЛИСТОВ. Вот примеры спортсменов, которые много гоняют от 15 кг и более. (См. приложение фото 15 и 16)

III закон Ньютона гласит, что для каждого действия существует равное и противоположное противодействие. В контексте единоборств это можно проиллюстрировать так. Когда боец наносит удар, его тело также испытывает противодействие силы, вызванное ударом. Это проявляется в откате руки или тела после удара. Поэтому в единоборствах важно не забывать о физической подготовке. Из-за действия 3 закона можно получить травму, а именно плечо может вылететь из сустава. Все это происходит из-за силы противодействия. Поэтому начинающим тренерам не стоит забывать о физической подготовке своих воспитанников.

Глава II. Создание телеграмм бота

2.1.Телеграмм бот (Tyson'sClub) для начинающих спортсменов и тренеров

В практической части я решил создать своего телеграмм бота. Называется он Tyson's Club. У меня ушел день, чтобы только создать его. То есть логотип, название, описание. На следующий день я стал придумывать разделы. На начальном этапе были запланированы 6 разделов. Один из них включал в себя 4 подраздела. В итоге были написаны небольшие статьи для 9 команд. Дальше я нашел нужную и полезную информацию для начинающих спортсменов и тренеров, посоветовался со своим братом, который отучился на тренера по смешанным боевым искусствам, и постарался как можно подробнее и понятнее объяснить ее. Создал специальные команды и ответы на них. Дальше через телефон брата проверил работоспособность бота. Мной были выявлены небольшие недочеты и ошибки. Потратил еще один день на их устранение. И наконец, запустил своего телеграмм бота. Я стал раскручивать его с помощью своих друзей и знакомых и со временем пошли первые отзывы. В нем вы обязательно найдете, что-то новое для себя. Если же не верите мне, проверьте сами. (См. приложение фото 17) Например, в боте есть такие команды как техника ведения боя, как составить свой тренировочный лагерь, советы, полезое для новичков, спортивные добавки, физика в единоборствах. Бот и канал не стоят на месте. Большую часть контента (материала) я выкладываю в канал. В бота же я включаю самое необходимое. Например, самое последнее, что я включил в бота – это раздел мотивация. В нем собраны истории различных спортсменов, которые не смотря на жизненные трудности или другие факторы смогли добиться своих целей. В разделах телеграмм бота используется материал, взятый с литературы [5, 7, 8, 10, 23, 24, 26] и консультаций с тренерами.

Вот вам, немного отзывов. (См. приложение фото 18, 19, 20, 21)

Дальше я планирую развивать и дорабатывать своего телеграмм бота. Включать в него то, что хотят видеть «потребители», новые разделы, полезную информацию, развлекательный контент и т.д.

Вывод по главе II: в ходе практической части моей работы был создан телеграмм бот, который на данный момент востребован детьми занимающимися разными видами единоборств в ДК и С нашего поселка (См. приложение фото 22). Для расширения возможностей моего бота связался с тренерами и спортивными блогерами, с которыми сотрудничаем в данный момент.

Заключение

Исходя из результатов данной работы можно сказать, что поставленные задачи и цели выполнены. В следствие этого сделаем вывод, что знание и применение законов физики в единоборствах облегчают исполнение приемов и повышают их эффективность и силу, что позволяет спортсмену затрачивать меньше усилий. А также помогут достигнуть лучших результатов в спорте, помогут сохранить здоровье, воспитать выносливость и волю к победе.

В ходе работы:

  1. я нашел и изучил информацию о физических законах

  2. оценил их влияние на результаты боя

  3. выявил, как они могут помочь спортсмену.

  4. мною был создал телеграмм бота, который помогает начинающим спортсменам и тренерам в освоении боевых искусств и в подготовке.

  5. создал разделы в телеграмм боте и канал для отзывов и предложений (обратной связи).

В январе ютуб блогер «ЗВУКИ ММА» выложил в своем телеграмм канале пост. Он искал профессионалов своего дела или людей, у которых есть интересный продукт. И я, конечно, как его подписчик показал своего бота. Блогер заинтересовался и в дальнейшем предложил сотрудничать, по его рекомендациям будем совершенствовать телеграмм бот.

Тем самым, я выполнил все поставленные задачи и достиг своей цели.

В начале своей работы мною была выдвинута гипотеза о том, что в целом, изучение и применение физических законов в контексте единоборств повышает эффективность тренировок, улучшает технику и результаты спортсменов, а также повышает безопасность тренировок и соревнований. Гипотеза подтвердилась.

Список литературы

  1. Алехин, А.Ф. Физика бокса: теория и практика. – Москва: Физкультура и спорт, 2019. – 239 с.

  2. Андреев А.С. Физическая подготовка спортсменов в единоборствах. М.: Физкультура и спорт, 2012. – 325 с.

  3. Базовые законы и принципы физической подготовки в единоборствах: учебное пособие / И. А. Иевлев, Г. С. Слепышев, В. А. Пронин. – М.: Московский информационно-образовательный центр «Сфера», 2016. - 112 с.

  4. Богданов В.А. Физика в технике единоборств: учебное пособие. СПб.: Лань, 2010. – 129 с.

  5. Владимиров А.В. Физическая подготовка в боксе. М.: Физкультура и спорт, 2007. 296 с.

  6. Волков, Н.С. Кинематика движений в борьбе. – Санкт-Петербург: Питер, 2018. – 96 с.

  7. Гончар, А.В. Физическая подготовка боксеров. – Киев: Олимп, 2018.- 156 с.

  8. Грановский Ю.В. Физическая подготовка в кикбоксинге. М.: Физкультура и спорт, 2014. – 196 с.

  9. Данильевский В.Л. Бокс. Физика боя и тренировка. М.: Физкультура и спорт, 2011. – 445 с.

  10. Джон Кавана "Конор Макгрегор Жизнь без правил". - М.: Эксмо, 2021. - 416 с.

  11. Жуков, В.И. Физика в кикбоксинге. – Москва: Физкультура и спорт, 2018. – 115 с.

  12. Климов Е.А. Физика в карате. М.: Физкультура и спорт, 2009. – 90 с.

  13. Кольцов С.Л., Малютин А.Э. Физика в боевых искусствах: учебное пособие. М.: Гуманитарный издательский центр, 2011. – 323 с.

  14. Макаров С.К., Моргун В.В. Физика в борьбе: учебное пособие. М.: Физкультура и спорт, 2008. – 80 с.

  15. Меньшиков, В.И. Физика в тхэквондо: удары и стойки. – Москва: Физкультура и спорт, 2018. – 76 с.

  16. Николаев В.А. Физика в самбо. М.: Физкультура и спорт, 2010. – 89 с.

  17. Орлов А.В. Физическая подготовка в дзюдо. М.: Физкультура и спорт, 2015. – 167 с.

  18. Орлов, Е.И. Физика в карате: динамика и кинематика. – Москва: Физкультура и спорт, 2018. – 50 с.

  19. Петров, В.Ф. Биомеханика в спортивной борьбе. – Москва: Физкультура и спорт, 2018. – 98 с.

  20. Попов Н.В., Андреев А.С. Физика в единоборствах. М.: Физкультура и спорт, 2018. – 169 с.

  21. Савицкий А.Г. Физика в кикбоксинге. Киев: Олимпийская литература, 2011. – 79 с.

  22. Семикит А.В. Физика в боксе и кикбоксинге, 2009. – 148 с.

  23. Терехин А.А. Физическая подготовка в тхэквондо. М.: Физкультура и спорт, 2017. – 179 с.

  24. Тураев Т. Б. Физическая подготовка спортсменов в единоборствах: учебник. Тюмень: ТюмГУ, 2018. – 489 с.

  25. Хамидулин Р.Р. Физика в карате. М.: Физкультура и спорт, 2016. – 55 с.

  26. Хорошун А.А. Физика в профессиональном боксе. М.: Физкультура и спорт, 2013. – 33 с.

  27. Шерлетов В.И., Земега С.Л. Физическая подготовка в самбо. М.: Физкультура и спорт, 2009. – 198 с.

  28. Яничкин В.Л. Физика в единоборствах: учебное пособие. М.: Физкультура и спорт, 2019. – 297 с.

  29. https://fight.ru/wiki/priemy/chto-takoe-armbar/

  30. https://fcarmata.ru/tyazhelye-udary-v-bokse-u-kogo-samyi-silnyi-udar-v-bokse.html

  31. https://fcarmata.ru/tyazhelye-udary-v-bokse-u-kogo-samyi-silnyi-udar-v-bokse.html

  32. https://youtu.be/QA0oxfXRVG0?si=2wt7P3f38MaHRwb7

Рис. 1

Приложение

Рис. 2

Рис. 4

Рис. 3

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 8

Рис. 7

Рис. 10

Рис. 9

Рис. 12

Рис. 11

Рис. 14

Рис. 13

Рис. 16

А ему 43 года, между прочим

Рис. 15

Рис. 19

Рис. 18

Рис. 17

Рис. 21

Рис. 20

Рис. 22

Просмотров работы: 114