XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Математическое прогнозирование спортивного результата в плавании

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Зарипова С.М. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 6»

Крюкова Л.В. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 6»

Работа в формате PDF

2.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Спорт и математика, вроде ничего общего; казалось бы, они   далеки друг от друга, но это не так. Ни один вид спорта не обходится без математики. Так как в спорте присутствует и порядок, и мера, математика для него не может быть сторонней наукой. В спорте нельзя достигнуть высоких результатов без ежедневных тренировок, так и математика любит упорных и настойчивых. Мы повсюду видим использование натуральных чисел в любых видах спорта. В каждом соревновании ведется счет на время.

Плавание — это олимпийский водный вид спорта, который заключается в преодолении различных дистанций вплавь и за наименьшее время.

Я несколько лет хожу в спортивную секцию по плаванию ВСМПО. Меня заинтересовал вопрос взаимосвязи математических расчетов и моих спортивных результатов.

Тема актуальнане только для людей, которые занимаются спортом, но и для тех, кто только планирует сделать первые шаги.

Цель: определить роль математики при подготовке спортсменов к хорошим результатам.

В работе проверяется гипотеза: с помощью математических расчетов можно просчитать, через какое время я смогу стать кандидатом в мастера спорта по плаванию.

Задачи:

1. Изучить правила выполнения спортивных разрядов.

2. Установить взаимосвязь между характеристиками силовой подготовленности и результатами.

3. Проанализировать мои достижения.

4. Популяризировать плавание среди сверстников.

Объект исследования: секция плавания.

Предмет исследования: математические составляющие в результатах спортсменов – пловцов.

В работе используются следующие методы исследования:

• изучение литературных источников;

• наблюдение за тренировками;

• сравнение и анализ полученных данных;

• вычисление результатов и прогнозирование.

1. Основная часть

1.1 Цифры и основные понятия в плавании

З аниматься плаванием люди начали давно, несколько тысячелетий назад. Об этом известно из дошедших через века графических изображениях, сохранившихся на археологических находках. Но в древности плавание помогало в первую очередь выживать. В 14 веке в Венеции проводились состязания пловцов. Первые официальные соревнования с участниками из разных стран прошли в 19 веке. Сегодня плавание является олимпийским видом спорта, включающим себя (помимо заплывов на различные дистанции): прыжки в воду, синхронное плавание и игровой вид — водное поло.

В спортивном плавании существуют 4 стиля: Кроль – самый быстрый вид плавания, который характеризуется попеременными и симметричными движениями руками и ногами. Каждая рука совершает широкий гребок вдоль оси тела пловца, ноги при этом попеременно поднимаются и опускаются.

Кроль на спине – стиль плавания, который визуально очень похож на обычный кроль. Спортсмен также совершает попеременные гребки руками с попеременным поднятием и опусканием ног, но плывет на спине и совершает пронос прямой рукой над водой.

Брасс – вид плавания, в котором спортсмен лежит на груди, а руками и ногами выполняет симметричные движения в плоскости, которая параллельна водной поверхности.

Баттерфляй – один из наиболее технически сложных и утомительных видов плавания. При передвижении баттерфляем спортсмен совершает широкий и мощный гребок, приподнимающий тело пловца над водой, а ноги и таз совершают волнообразные движения. Считается вторым по скорости после кроля.

В плавание существует вольный стиль, под ним принято понимать дисциплину, в которой спортсмену разрешается плыть любым способом. В настоящее время все спортсмены используют кроль, так как он является самым быстрым стилем.

Плавательный бассейн — гидротехническое сооружение, предназначенное для занятий водными видами спорта.

Обычный размер ванн в плавательном бассейне — 25 или 50 метров. Количество дорожек обычно бывает от 5 до 10. По центру каждой дорожки на дне, а также на торцах ванны делается разметка для того, чтобы пловцам легче было плыть без отклонений от прямолинейного курса.

Первые и последние 5 метров каждой из них состоят из поплавков красного цвета. Остальное пространство заполнено поплавками зеленого цвета для 1 и 8 дорожек, синего цвета для 2, 3, 6 и 7 дорожек и желтого цвета для 4 и 5 дорожек. Температура воды должна быть 25—28 °C, а освещенность на всём протяжении ванны — не менее 1500 люкс.

Поперек ванны на расстоянии 5 м от начала и конца подвешиваются два шнура с флажками, они нужны пловцам на спине — чтобы видеть близость стенки и подготовиться к повороту.

Длина бассейнов составляет от 25 м до 50 м, ширина от 11,4 м до 21 в зависимости от количества дорожек, глубина от 1.2 м до 5 м в зависимости от назначения бассейна, ширина дорожки от 2,25 м до 2,5 м.

Длина бассейна, в котором я занимаюсь, составляет - 25 метров, ширина – 15 метров, количество дорожек – 6 шт.

Для обеспечения максимального комфорта, а так же для снижения сопротивления воды необходима экипировка для плавания. К ней относятся: плавательная шапочка, спортивный купальник, очки для плавания, а так же

для тренировок дополнительно необходимо: трубка для плавания, колобашка, ласты, лопатки.

Общие правила выполнения спортивных разрядов

Для того чтобы получить определенный разряд по плаванию и звание, необходимо участвовать в соревнованиях определённого уровня и проплыть быстрее отведённого времени.

Другими словами, вам не обязательно побеждать на соревнованиях или занимать место на пьедестале. Достаточно проплыть быстрее установленного времени.

Вместе с тем, не обязательно проплывать всеми стилями одну дистанцию, чтобы получить звание КМС. Достаточно проплыть любым стилем, который является вашим основным, чтобы выполнить разряд. То есть, если вы проплыли 50 кролем по разряду КМС, то вам не нужно проплывать остальными стилями.

Спортивные разряды по плаванию

Существуют юношеские разряды, взрослые разряды и звания.

К юношеским разрядам относится III юношеский, II юношеский и I юношеский. Именно в такой последовательности. То есть, III юношеский разряд является самым медленным из всех.

После покорения I юношеского разряда, спортсмен переходит ко второй категории. В эту категорию входят III взрослый, II взрослый I взрослый.

Далее идут КМС, МС и МСМК.

Для бассейнов 25 и 50 метров идут разные нормативы, также, как для женщин и мужчин, учитывая физиологические особенности, нормативы тоже различны. Ниже представлена таблица нормативов для юношей и мужчин в бассейне 25 метров.

Таблица нормативов для женщин

С какого возраста присваиваются разряды по плаванию?

Для выполнения всех юношеских разрядов, а также трёх взрослых разрядов спортсмену необходимо достичь 9 лет. КМС можно получить только с 10 лет. Мастер спорта присваивается с 12 лет. Звание МСМК дается, начиная с 14 лет.

При этом, следует учитывать, что спортсмен не обязательно должен быть определённого возраста во время проведения соревнований, для получения звания. Достаточно того, что участнику соревнований исполнится в году проведения соревнования этого возраста.

Верхней границы для разрядов нет. Иначе говоря, даже в 99 лет, при отсутствии до этого званий в плавании, человек может выполнить III взрослый разряд.

Срок годности разрядов

Присеваемые разряды недолговечны, поэтому, получить разряд не означает, что он остаётся навсегда. Хотя есть и исключения. Так, все взрослые и юношеские разряды присваиваются на 2 года, то есть, необходимо постоянно актуализировать их. Звание КМС присваивается на 3 года, а МС и МСМК являются исключением из списка и присваиваются навсегда.

Как и где можно получить спортивные разряды

по плаванию в бассейне?

Юношеские спортивные разряды по плаванию в бассейне третей и второй категории спортсмен может получить на соревнованиях спортивной школы.

Первый юношеский разряд можно получить только, выступив и проплыв по установленному времени на соревнованиях не ниже межмуниципальных.

Разряды первой и второй категории присваиваются на межмуниципальных соревнованиях, при этом, в качестве судей должен быть хотя бы один судья не ниже первой категории и двое судей второй категории.

1 взрослый разряд по плаванию присваивается как минимум на соревнованиях на уровне субъекта РФ или городские чемпионаты по плаванию. При этом, необходимо, чтобы на соревновании присутствовали один судья второй категории и двое судей первой. Вместе с этим, на соревнованиях должна иметься электронная система хронометража или три секундометриста на каждой дорожке.

Звание Кандидат в мастера спорта присваивается на соревнованиях субъекта Российской Федерации. На соревнованиях двое судей должны быть не ниже первой категории и один не ниже всероссийской категории. Аналогичные требования по хронометражу и секундометристам.

Мастера спорта спортсмен может получить на чемпионатах и первенствах федеральных округов или чемпионатах и первенствах Москвы или Санкт-Петербурга. На таких соревнованиях обязателен электронный хронометраж и присутствие трёх судей всероссийской категории.

Мастер спорта международного класса могут получить спортсмены, выступившие на международных соревнованиях, которые включены в Единый календарный план. Требования к судьям и хронометражу аналогичные, как и для мастера спорта.

Таким образом, для получения спортивного разряда нужно много работать. Развитие скоростных способностей пловца начинается с овладения им техникой спортивного плавания. С этой целью нужно добиться точности, свободы и экономичности движений при проплывании различных дистанций, в том числе и длинных, сначала в умеренном, а потом и в высоком темпе. Развитие скоростных способностей идет параллельно с изучением техники плавания, формированием стиля, повышением выносливости.

1.2 Особенности техники плавания

При оценке техники плавания, а также ее эффективности важными ее характеристиками выступают такие параметры, как цикл, шаг, длительность движений, темп, ритм.

Цикл — целостная система движений, повторяемая многократно. Плавание так же, как и бег, ходьба, гребля, – относится к циклическим видам спорта из-за своей особенности в повторении одних и тех же движений.

Шаг — расстояние, на которое пловец продвигается за один полный цикл движений. Длину шага вычисляют по формуле:

L = s/n, где L — длина шага, м; s — отрезок пути (дистанции), м;

n — количество циклов.

Одна рука толкает вас вперёд, другая рука в это время Длительность движений — промежуток времени между началом и окончанием движения, или длительностью одного цикла в циклических видах. Для расчета используется следующая формула:

t цикл = t/n, где t цикл — средняя длительность одного цикла движений, с;

t — время, затраченное на выполнение всех циклов, с;

n — количество циклов.

Темп — частота движений в единицу времени или количество циклов движений, выполненных за единицу времени. Темп — величина, обратно пропорциональная t цикл. Темп вычисляется по формуле:

f = n/t, где f — темп, цикл/с;

n — количество циклов;

t — время, затраченное на выполнение всех циклов, с.

В последние годы отмечается увеличение частоты гребковых движений, повышение их темпа при сохранении высокой скорости продвижения и небольших перепадах ее в цикле. Значительные «пики» на кривой скорости привели бы к резкому повышению сопротивления воды.

Как и во всех локомоторных упражнениях, в плавании ищут оптимальное соотношение между длительностью цикла (темп движений) и расстоянием, преодолеваемым за один цикл («шаг цикла»). Более длинный «шаг» требует большего времени, снижает темп; более высокий темп укорачивает «шаг». И то, и другое может снизить скорость. При оптимальном соотношении темпа и «шага» достигается наивысшая возможная скорость.

Ритм — соотношение частей (фаз) движения внутри одного цикла. При одном и том же темпе пловцы могут показывать совершенно разный ритм движений.

Для удобства исследований, более детального изучения, использования в обучение и тренировке цикл делится на фазы и периоды.

Фазы — части движения, имеющие свои конкретные особенности. Каждая фаза характеризуется определенными параметрами. Причем фазовый состав рассматривается отдельно в движениях ног, рук и дыхании.

Периоды — объединяют в себе одну или несколько фаз. Плавательный цикл делится на 2 основных периода: рабочий и подготовительный.

1.3 Взаимосвязь силовой подготовленности и результата

Для достижения высоких результатов в период становления спортивного мастерства в плавании необходимо уделять внимание комплексной подготовке пловцов. К числу важнейших факторов, определяющих результативность двигательной деятельности, относят физическое развитие, силу, технику и скорость плавания.

Расчеты тренировки по плаванию.

Сначала разминка это 200 м кроль и 200 м комплекс, затем 100 м каждым способом комплекса, а точнее говоря, дельфин, спина, брас, кроль. Потом 50 м на руках каждым способом. На этом разминка заканчивается.

Теперь посчитаем, сколько всего метров разминка: 200+200+(100х4) +(50х4) =1000(метр) – это 1 км.

Но можно посчитать не только в метрах, но и в бассейнах, это значит проплыть от начала и до конца бассейна. В бассейне, длиной 25 м - разминка: 8+8+16+8=40 (бас.)

Следующие упражнения, к примеру,50 м 10 раз с ускорением в режиме - 1:30 мин.

Они производятся под секундомер, так мы можем узнать за сколько проплыли не только 500 м или 20 бас, но и, например, 1 бас, 100 м и так далее. После каждого заплыва по 50м надо измерить пульс, а это сердцебиение за шесть секунд потом результат надо умножить на 10. Полученное число не должно превышать 180 ударов в минуту и не должно быть ниже 120 ударов в минуту. После того как все проплыли, нужно снова померить пульс, потом сделать пять выдохов под водой, и снова померить пульс и опять повторить эту процедуру. После этого по результатам пульса можно понять хорошо ли восстанавливается твоё сердце.

Потенциальные способности к плаванию с большой уверенностью можно определить, ориентируясь на показатели роста, физической работоспособности, подвижности в суставах и силы. Приводим средние величины этих показателей у сильнейших юных пловцов трех возрастных групп.

При прогнозировании способности к плаванию необходимо проверить у пловца исходный уровень развития всех показателей, перечисленных в таблице.

Наиболее перспективными в отношении плавания следует считать детей, имеющих лучшие показатели по всем тестам или высокие в одном-двух и несколько менее высокие в остальных.

Сравним мои характеристики с представленными данными в таблице:

Из представленных данных видно, что мои показатели измерений соответствуют нормативам, представленным в таблице, значит можно с достаточной уверенностью прогнозировать успешную динамику развития этих характеристик в последующие годы. 

2. Мои достижения и прогнозы

В жизни любого спортсмена главную роль играет тренер. Он не только учит технике, он воспитывает в спортсмене силу воли, мужество, упорство, является наставником и настоящим другом.

Моим тренером является Татьяна Владимировна А..

Для того, чтобы с помощью математических расчетов просчитать, через какое время я смогу стать кандидатом в мастера спорта по плаванию, рассмотрим мои достижения в двух дисциплинах – плавание вольным стилем на дистанции 100 метров и комплексное плавание на дистанции 100 метров за последние 3 года и сравним их с нормативом выполнения КМС на данных дистанциях.

Посчитаем на сколько в среднем в год улучшается мой результат:

1. По комплексному плаванию:

(1,54.50 – 1,21.82):2= 16,34

Как мы видим по комплексному плаванию мой результат в среднем улучшается на 16, 34 в год

1,21.82- 0,16.34= 1,05.48

1,05.48 -0,16.34= 49,14

Вывод: при сохранении физической формы я смогу стать КМС по плаванию в комплексном плавании через 2 года.

2. По вольному стилю:

(1,19.47 - 1,07.22):2 = 6.13

Среднее значение ускорения по вольному стилю 6.13 в год

1,07.22 – 0,6.13 =1,01.9

1,01.9 - 0,6,13 = 0,55,77

0,55.77 – 0,6.13= 0,49. 64

Вывод: при сохранении физической формы я смогу стать КМС по плаванию вольным стилем через 3 года.

3. Заключение

В современном спорте широко используется математический аппарат – анализируются графики различных зависимостей, выводятся математические формулы, проводится математическая обработка данных. Многие спортивные ситуации целесообразно рассматривать, анализировать и оценивать с математических позиций. Математические знания как в жизни, так и в спорте помогают быстрее принимать правильные решения. Тренер без математики не вырастит спортсмена-чемпиона.

Кто занимается математикой, тот воспитывает в себе настойчивость, развивает внимание, тренирует мозг и упорство в достижении цели. Эти качества очень важны и для спортсмена.

Занятия спортом, в свою очередь, хорошо влияют на умственную деятельность, укрепляют волю, развивают логику, целеустремленность, помогают легче преодолевают трудности. Регулярные занятия плаванием помогают развить такие черты характера, как самообладание, решительность, самостоятельность, смелость, дисциплинированность, являются мощным фактором воздействия на высшую нервную деятельность человека.

Математика и спорт тесно переплелись друг с другом и стали единым целым. А в основе спорта лежит именно соревнование. Спортсмены принимают участие в различных соревнованиях, показывая высокие результаты.

Подводя итог проделанной работы, можно сказать, что связь математики и плавания определена:

• изучены нормативы по плаванию;

• установлена взаимосвязь потенциальных способностей к плаванию, ориентируясь на показатели роста, физической работоспособности, подвижности в суставах и силы;

• с помощью математических действий спрогнозирован период, через который я с большой долей вероятности смогу стать кандидатом в мастера спорта по плаванию.

Я надеюсь, что своей работой мне удастся заинтересовать сверстников, привлечь их к такому виду спорта, как плавание, а также убедить, что математика помогает нам делать прогнозы на будущее, учить нас правильно планировать свои достижения в спорте.

Список используемых источников и литературы

1. Свод правил по проектированию и строительству. Бассейны для плаванияhttps://tiflocentre.ru/documents/sp31-113-2004.php

2. Чертов, Н. В. Теория и методика плавания : учебник / Чертов Н. В. - Ростов н/Д : Изд-во ЮФУ, 2011.

3. https://swimlife4.ru/kak-poluchit-sportivnye-razryady-po-plavaniyu/

4. http://ru.sport-wiki.org/vidy-sporta/plavanie/

5. https://sportstar.by/information/

6. https://swimming.by/sport/articles/polza_plavaniya_v_bassejne.html

7. Васильев В. С. Обучение детей плаванию. М., «Физкультура и спорт», 1973.

Приложение

Мои достижения в плавании

Первенство Свердловской области по плаванию «Весёлый дельфин» (г. Екатеринбург) – II место на дистанции 100м и III место в многоборье