По следам "Пяти навыков...". Комментарии автора

Уважаемый Игорь!

Я надеюсь, что Вы не возражаете, если я отвечу на Вашу статью в виде открытого письма: и Вам отвечу, и воспользуюсь возможностью отреагировать на некоторые отзывы, которые я получил на мои статьи "Пять навыков..."

Заранее извините за использование своего рода "недозволенного" приема: апеллирование к практике, когда не хватает умственных способностей объяснить какое-то явление с позиций "чистой" теории...

Итак, отвечаю Вам в той же последовательности, как это идет в Вашей статье-отзыве.

О влиянии массы на скорость горнолыжника

Уже была довольно оживленная дискуссия на эту тему в отзывах на первую часть статьи "Пять основных навыков горнолыжника", где многоуважаемый Wit высказался убедительно и эмоционально. Тот факт, что этот, казалось бы, решенный и забытый вопрос, все еще вызывает споры, пусть послужит извинением за нижеследующие сведения из элементарной физики.

Чтобы понять, почему все тела на Земле получают одинаковое ускорение под воздействием силы тяжести, давайте вспомним о двух свойствах массы (гравитационном и инерционном). С одной стороны, чем больше масса тела, тем больше сила тяжести (сила гравитационного взаимодействия планеты Земля и данного тела). С другой, чем больше масса, тем выше степень инертности тела и тем "труднее" придать ему необходимое ускорение (этот факт находит свое отражение во втором законе Ньютона). Не вдаваясь в дальнейшие подробности, отметим тот факт, что все тела, независимо от их массы, падают на Землю с одинаковым ускорением g = 9,81 метра в секунду.
Идем дальше.
Многие помнят простой опыт из школьного курса физики для иллюстрации влияния сопротивления воздуха на скорость тел в свободном падении. Стальной и пенопластовый шарики падают с одинаковой скоростью внутри стеклянной трубки, из которой откачан воздух, (в некоторых случаях для большей убедительности используют вместо пенопластоваго шарика перо или кусочек ваты).
В воздушной среде происходит следующее: оба шарика (для чистоты опыта возьмем шарики одинакового диаметра) начинают падение вниз под воздействием гравитации с ускорением g (ускорение силы тяжести одинаковое для всех тел) и немедленно сталкиваются с силой сопротивления воздуха, которая нарастает пропорционально квадрату (а на больших скоростях даже кубу) скорости. Как только сила сопротивления воздуха достигает величины силы тяжести, наш шарик продолжает движение равномерно и прямолинейно в полном соответствии с первым законом Ньютона. Понятно, что такое равновесие наступает у стального шарика на более высоком уровне скорости, чем у пенопластового. Поэтому стальной шарик летит к земле со скоростью, скажем, 200 км/час, а пенопластовый - 5 км/час.

Спуск на лыжах с горы - это не свободное падение, в этом процессе участвуют лыжи и снег, и тут уже зависимость между весом и скоростью противоположная. Как известно, сила трения между двумя недеформируемыми поверхностями определяется типом поверхностей (коэффициентом трения) и прижимающей силой: F= kP. Чем сильнее давим (чем больше вес), тем больше сила трения. Лыжи и снег - поверхности деформируемые, что значительно усиливает тормозящее влияние прижимающей силы: лыжи просто вдавливаются глубже в снег.

В какой ситуации эти два фактора друг друга взаимно компенсируют, а когда один из них может слегка превалировать - сказать сложно. По всей видимости, в большинстве случаев, они все-таки компенсируются.

В реальной жизни, когда мы пытаемся выявить влияние массы спортсмена на результат, надо учесть еще и дополнительные обстоятельства.

Во-первых, спортсмены с большей массой, как правило, более крупные и, следовательно, сталкиваются с большим аэродинамическим сопротивлением.

Во-вторых, мышечная и "жировая" составляющие веса играют определенную роль: при одинаковом весе более атлетичный спортсмен (с большей относительной мышечной массой), естественно, имеет преимущество...

Вот тут-то самое время обратиться к практике.

Как известно, в горнолыжном спорте, где победителей часто разделяют сотые доли секунды, нет весовых категорий, как, например, в боксе. Также среди чемпионов редко можно отыскать людей, страдающих ожирением. Что касается чемпионов с 90-100 кг крепких мышц, то может быть, они и чемпионы во многом благодаря атлетизму и тем усилиям, которые способны развивать, используя эти мышцы, а не их чистому весу...

Однако самое время тут поставить точку, как это уже было сделано многими практиками, которые на этот вопрос отвечают просто: какой-либо существенной зависимости между весом спортсменов и результатами нет.

Будем тоже придерживаться этой версии, по крайней мере, пока FIS не ввел весовые категории.

О цели горнолыжного спорта (какая патетика, ну прямо "в чем смысл жизни")

Я понимаю Вашу озадаченность: трудно вместить в одну формулировку цели всех людей на горных лыжах.

Со спортсменами-рейсерами все понятно. Их цель определить нетрудно: двигаться по намеченному пути (установленная трасса) с максимальной скоростью (избегать торможения). Собственную энергию тут тратить придется, будь здоров, однако очень полезно тратить ее рационально, вкладывая максимум усилий там, где это действительно необходимо, и умея расслабляться в каждом цикле - своеобразный феномен хорошего катания, атлетичного и в то же время расслабленного.

Совершенно другую задачу ставит перед собой большинство "нормальных" людей, приезжающих в горы один-два раза в сезон на несколько дней или по выходным: двигаться по намеченному пути, находясь в зоне комфортных ощущений, с чувством контроля скорости и равновесия, и не чувствовать себя после катания как после разгрузки вагона с углем. Очевидно, что определенной долей энергии силы тяжести придется пожертвовать для чувства комфорта, но не более чем это необходимо. Что касается собственных трудозатрат - смотри выше.

Тут следует заметить, для того чтобы решать эти задачи: ехать куда надо, не тормозить, где не надо и не уставать, надо владеть правильной техникой.

Так что под этим углом зрения цель горнолыжного спорта можно определить еще проще: овладение правильной техникой.

В своей формулировке цели горнолыжного спорта "скольжение по зараннее намеченному пути с максимальным сохранением всех видов энергии (максимально эффективно)" под словами "все виды энергии" я понимаю два вида энергии:

1. Кинетическая энергия движения, сообщенная силой тяжести.
2. Химическая энергия, запасенная в мышцах.

Под словами "с максимальным сохранением" я понимаю их рациональное использование, а именно:

• не тормозить без необходимости
• не тратить мышечную энергию на совершение технических ошибок, а потом на их исправление, прикладавать усилия там, где надо, и где надо - расслабляться.

Если Вам по какой-то причине не нравится выражение "все виды энергии", пользуйтесь более общей формулировкой "эффективное скольжение по зараннее намеченному пути".

По поводу текста:

"Могулистам, например, стабильность нужна как воздух, однако, такую роскошь как широкое положение лыж они позволить себе просто не могут: приходится держать ноги как склеенные, чтобы минимизировать затраты энергии на вращение лыж из стороны в сторону с большими угловыми ускорениями. Малейшее разведение ног в стороны вызывает увеличение момента инерции вращения системы ноги-лыжи. "

И Ваших комментариев к нему:

"Я всегда полагал, что в могуле равновесие определяется именно узким положением лыж, поскольку изображать из себя "независимую подвеску" на бугристом склоне крайне сложно. Это же относится к глубокому пушистому снегу. Чем шире поставлены ноги, тем больше опрокидывающие моменты, возникающие из-за неровностей и неоднородностей опорной поверхности. Что до момента инерции, то он действительно увеличивается, но относительно "центральной" оси лыжника, которая, пользуясь образным языком автора, проходит через ****. Относительно этой оси у лыжника практически нет возможностей вращать разведённые лыжи, разве что посредством сильно утрированного навыка № 3.

Лыжник в широкой стойке вращает лыжи относительно их собственных осей, проходящих через голени, а эти моменты инерции не меняются при разведении лыж. Более того, в широкой стойке для вращения появляется такой мощный механизм как бракаж. Да и, вообще говоря, задача лыжника инициировать вращение и позволить лыжам вращаться самим, а не крутить их что есть мочи."

Вы правы, меньший момент инерции при вращении - не единственное преимущество узкой стойки. Ехать в широкой стойке по буграм такого типа, на которых соревнуются могулисты, и в таком стиле, как они едут, - бессмысленно. Однако к глубокому пушистому снегу я бы это правило не относил. Опять воспользуюсь запрещенным приемом: посмотрите какой-либо из недавних фильмов Уоррена Миллера, например "RIDE", где в изобилии представлено целинное катание. Вы наверняка обратите внимание на очень, мягко говоря, не узкую стойку горнолыжников-экстремалов.

С осью вращения тоже не все так очевидно, как кажется на первый взгляд. Хорошие лыжники стремятся уменьшить естественно образующееся положение так называемой "разножки", подтягивая назад внутреннюю лыжу и продвигая внешнюю несколько вперед. Что как раз и смещает общую ось вращения системы ноги-лыжи в середину, под самые ****.

И последнее. Принципиальное отличие спортивного могула от рэйсинга и от обычного катания состоит в том, что в двух последних случаях движение центра масс происходит по дуге, а в могуле - по прямой линии. Ну, просто правила такие. Одним из последствий этого факта является то, что единственная возможность повернуть лыжи в спортивном могуле - "крутить их что есть мочи". За недостатком места оставлю без ответа несколько Ваших последующих небольших замечаний для того, чтобы подробнее остановиться на вещах более важных.

О фазах поворота

Вы пишете:

Далее в части 2.2 приводится интересный материал о новой концепции фаз поворота, которая, как пишет автор, является, к тому же, одной из опорных для методологии обучения. Совершенно справедливо автор пишет, что традиционное разделение поворота на фазы страдало некоторым волюнтаризмом в определении переходных точек. Нынче же они привязаны к определённым физическим проявлениям и могут фиксироваться достаточно точно. Но "непонятностей", по-моему, и тут избежать не удалось. Вот что, например, пишет автор о переходном этапе "по-старому":

"Кроме того, непонятно, какая часть завершения предыдущего поворота и начала следующего относится к понятию переход."

А что относится к этому понятию в предлагаемом делении? Фаза 1, которая заканчивается в «нейтральной» точке, то есть в момент плоского положения лыж? Так точка потому и «нейтральная», что ни к чему ни относится. Если эта точка может быть принята за начало следующего поворота, то почему бы ей не быть и концом предыдущего?

Кроме того, такое деление поворота на фазы приводит к интересным последствиям. Например, лыжник, спускающийся дугами не вдоль линии ската, а под углом к ней (рис. 1) может оказаться в ситуации, когда из "единицы цикла" выпадает та или иная фаза. Верхние дуги (синяя линия) состоят из первой и второй фазы, а нижние - из первой и третьей. Для лыжника, спускающегося по красной линии, третья фаза пропадает вообще. Но надо признать, всякое деление преследует свои цели, в данном случае - методологические. И если такое разбиение поворота на фазы оправдано с этой точки зрения, то оно, безусловно, полезно. Автор, кстати, обещал ещё вернуться к этому вопросу.

Отвечаю:

Новая "фазировка" хороша еще и тем, что она прекрасно обходится без такого понятия, как "переход" (имеется в виду участок сколько-нибудь значительной длины на траектории движения). Старайтесь воспринимать участок траектории от линии падения до линии падения как единое, плавное, непрерывное движение. Действительно, давайте посмотрим, что происходит между фазами 1 и 2. С начала фазы 1 (с момента начала раскантовки) лыжа начинает движение в одном направлении (я имею в виду вращение тела лыжи вокруг оси, проходящей вдоль опорного канта, сначала одного, а потом другого). Это движение непрерывно продолжается, пока оно не сменится вращением в другую сторону между фазой 3 и фазой 1 следующего поворота. Если это движение происходит действительно непрерывно, время нахождения лыжи плоско на снегу стремится к нулю, независимо, с какой скоростью это происходит. Перехода как бы не существует. В методическо-психологическом плане полезно отказаться от представления о повороте как о траектории в форме буквы "С" и воспринимать его как "зигзаг". В силу чисто психологических особенностей после выполнения каждой отдельной порции работы мы невольно делаем микро паузу, как бы говоря себе: "Ну вот, одна вещь сделана, теперь беремся за другую". В первом случае такая микро пауза совпадает с самым неподходящим для этого моментом - в районе "нейтральной точки". В сознании многих понятие "переход" ассоциируется с каким-то барьером, перевалом, препятствием, так что лучше, чтобы он как бы "не существовал". Вы, конечно можете сказать, что это мои субъективные ощущения, но мне приходилось обсуждать эту тему с несколькими очень неплохими лыжниками, и они говорили, что чувствуют или чувствовали раньше то же самое. Есть более подходящее место для такой микро паузы на траектории поворота - на линии склона (на стыке фаз 2 и 3), где она даже полезна.

Пытаюсь понять, в чем суть "непонятностей" в ситуации, изображенной на Вашем рисунке 1. Все фазы прекрасно видны и в этом случае. Отличие тех поворотов, что Вы изобразили, от "нормальных" только в том, что Ваш лыжник, достигая или приближаясь к линии падения склона (линии ската), "передумывает" и вместо продолжения поворота в том же направлении поворачивает в противоположную сторону, выполняя всю ту же фазу 3, но только в другую сторону. Для наглядности я пометил эти фазы на Вашем же рисунке

Отличие между синей и красной линиями в том, что в первом случае лыжник в повороте достигает линии ската, затем "передумывает" и возвращается в прежнее положение почти точно поперек склона, а во втором делает то же самое, но не доворачивает лыжи до линии ската на определенный угол и не доворачивает их также до положения точно поперек. Применяя вышеописанное представление о повороте как о "зигзаге", можно сказать, что лыжник выполняет все время однотипные циклы. Следуя полету Вашей фантазии, я могу предложить Вам идти дальше и рассмотреть вариант, когда лыжник разворачивает лыжи на больший угол, чем 90 градусов к линии ската, и заезжает вверх на склон, прежде чем повернуть обратно вниз, и т.д., и т.п. - количество вариантов бесконечно.

Это неплохие упражнение для разнообразия, но поворотом в горных лыжах все-таки принято называть полный цикл движения, когда лыжи разворачиваются под углом к линии ската по обе её стороны. Так что, ставя задачу научить типовому "нормальному" повороту, я беру этот "нормальный" типовой поворот и разбиваю его на фазы с целью облегчения понимания, что надо делать в каждой такой фазе. Если Вы попросите меня научить Вас или кого-то еще выполнению такого, например, трюка как карвинговые "мертвые петли", то я изберу немного другую методику и разбивку на фазы. (Карвинговые "мертвые петли" - трюк, при котором, выполняя карвинговый поворот, вы заезжаете на склон лицом вверх и продолжаете движение, по инерции описывая полную окружность, и снова едете вниз, разгоняясь для следующей петли.)

Вот Вам нехитрая методика разбивки на фазы любого зигзагобразного следа на склоне.

1. Находите две соседние точки на траектории следа, где продольные оси лыж совпадают с линией ската или сближаются с ней на минимальный угол. Это точки, разделяющие фазы 2 и 3.
2. Между этими точками найдите относительно прямой участок в середине "зигзага". Этот отрезок - фаза 1.

Любой тренер Вам скажет, что переводить лыжи с канта на кант надо как можно быстрее. В нашей терминологии это будет звучать так: "фаза 1 должна быть как можно короче". Длину этой фазы определить несложно.

S = vt + L,
где S - длина участка траектории, соответствующая фазе 1,

v - средняя скорость на этом участке траектории,

t - время затраченное на раскантовку лыжи,

L - длина лыжи.

Как видите, из этой простой формулы следует, что участок фазы 1 не может быть короче лыжи... Геометрически участок фазы 1 начинается в точке, где радиус поворота начинает возрастать и заканчивается в точке, где он начинает снова уменьшаться.

Само собой напрашивается желание назвать фазу 1 "переходом". Я этого не делаю только лишь по изложенным выше "педагогическо-психологическим" соображениям, хотя технически фаза 1 - это как раз "переход" и есть.

Надеюсь, что "непонятностей" станет меньше после следующей статьи, в которой будет описан характер и последовательность движений горнолыжника, их координация между собой и фазами поворота.

О контроле давления

Прежде всего, давайте определимся с терминами. Термины "контроль давления" и "сгибание-разгибание" в статье "Пять навыков..." употребляются и будут употребляться в дальнейшем как синонимы. Речь не идет о каком-то "дополнительном" контроле или об обработке микрорельефа. Речь идет о старом добром цикле сгибания-разгибания (всего тела!), который никуда из современного спорта не делся и присутствует в самом неприкрытом виде.

Не будем далеко ходить за примерами. Думаю, что Боде Миллер - достаточно типичный пример современного горнолыжника, и дело было не так уж давно - в декабре 2002 в Alta Badia, Италия.

Боде не знает русского языка, так что не обидится, если мы его препарируем в качестве подопытной лягушки. Итак, давайте посмотрим на его правую лапку... ножку в третьем сверху кадре. Сдается мне, что и колено, и бедро согнуты, если не до предела, то где-то очень близко к нему. Однако уже к шестому кадру те же самые бедро и колено распрямлены почти полностью. Левая нога в первом кадре полностью прямая, но посмотрите на неё же в последнем кадре - это уже даже не сгибание, это гиперсгибание... Этот один поворот - не исключение: все остальные от первого до последнего выполняются в той же манере... И если Вы считаете, что это не сгибание-разгибание всего тела с огромной амплитудой, то к чему тогда этот термин можно применить? Оба основных сустава каждой ноги, коленный и тазобедренный, циклически совершают сгибания и разгибание до почти крайних положений в полном соответствии с циклами поворотов.

(Хочу обратить Ваше внимание на то, что циклы сгибания-разгибания обеих ног "сдвинуты по фазе" относительно друг друга, причем чем шире стойка, тем этот "сдвиг по фазе" выражен сильнее. Напрягите фантазию и представьте Боде Миллера, выполняющего повороты с плотно сжатыми ногами. В этом случае обе ноги будут выполнять сгибание-разгибание практически синхронно.)

Вопрос: "А для чего это (сгибание-разгибание) надо?"

Ответ: Для регулирования (контроля) давления, а именно для увеличения давления на лыжи в фазе 2 и уменьшения давления на лыжи в фазе 3.

В своем комментарии к "Пяти навыкам..." (часть 1) Wit совершенно справедливо написал:

"Про силу тяжести-то правильно, эту энергию надо беречь, но её ведь можно и приумножать, если своевременно и мощно начинать повороты. За счет этого можно получать дополнительное ускорение в начале каждого, вовремя выполненного, поворота."

В фазе 2 мы "помогаем" силе тяжести, совершая разгибание, увеличивая давление на лыжи и увеличивая силу реакции между лыжами и снегом. В фазе 3 мы частично компенсируем негативное влияние силы тяжести путем сгибания и уменьшения давления.

Происходит "подкачка" энергии в повороте, подобно тому, что происходит, когда мы раскачиваем качели.

В тот момент, когда качели идут вниз от верхней точки к нижней, мы делаем активное разгибание, увеличивая, таким образом, давление, подталкивая качели вниз в унисон с силой тяжести. Когда качели идут вверх, и сила тяжести превращается во "врага", мы делаем сгибание с целью "ослабить" негативное влияние силы тяжести.

К сожалению, тот же Wit по всей видимости не понял, что автор пытался сказать в третьей части "Пяти навыков..." о "культе" внешней лыжи, однако автор принимает это на счет своей способности выражать свои мысли просто и ясно и обязуется перечитать рассказы Толстого (не помню какого) "Детям".

Остался незатронутым вопрос перераспределения давления между лыжами в процессе поворота, но об этом и многом другом в следующей статье.

С уважением,
Анатолий Чухломин
Вистлер, Британская Колумбия, Канада
18 мая 2004 г.