Когда тело бегуна находится прямо над центром давления на площадь опоры, то реакция опоры под действием веса тела направлена вертикально вверх (вертикальная составляющая реакции опоры). Однако центр тяжести не всегда находится над центром давления на опору. В этом случае давление на опору и равная ей опорная реакция будут направлены под острым углом (вперед или назад).
Следовательно, силу давления и силу реакции опоры можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную
(рис. 4).
Рис. 4. Запись динамограмм вертикальных (–
) и горизонтальных () составляющих усилий реакции опоры при беге
Горизонтальная составляющая динамограммы
бега и ходьбы состоит из двух полуволн: отрицательной и положительной. Отрицательная полуволна соответствует начальной фазе периода опоры, когда происходит неизбежное торможение. Нога в этой фазе, амортизируя, замедляет и прекращает опускание тела вниз. При этом у квалифицированных бегунов ОЦМТ снижается на 2–2,5 см, а опорная нога испытывает нагрузку, превышающую вес бегуна в 3–3,8 раза.Отрицательная полуволна длится с момента постановки ноги на опору и постепенно уменьшается до нуля, приблизительно в момент вертикали. Ее следует, по возможности, уменьшить, для чего непосредственно перед постановкой ноги на опору квалифицированные спортсмены делают активное «загребающее» движение.
При этом квалифицированные бегуны в момент приземления опускают стопу на дорожку так, чтобы она не имела горизонтальной скорости в направлении бега. Ясно, что при пассивном приземлении стопа никогда не будет столь быстро двигаться назад относительно ОЦМТ. Для такого приземления нужны активные усилия спортсмена. Это не просто «загребающая» работа приземляющейся ноги. Это активное движение всего тела бегуна, основой которого является мощное сведение бедер.В результате раньше начинается вторая, положительная полуволна динамограммы, показывающая, как изменяется во времени сила, продвигающая тело бегуна или ходока вперед. Ее величина у высококвалифицированных бегунов достигает 50–60 кг.
Равенство площади «А» (фаза амортизации) и площади «Б» (отражающей процессы, происходящие в фазе отталкивания) свидетельствует о беге с установившейся скоростью
(см. рис. 4). Превышение одной над другой является признаком бега с ускорением или замедлением. Значительно больше амплитуда вертикальной составляющей динамограммы. При беге она достигает у мастеров спорта 280 кг, а у новичков – 130 кг. При ходьбе вертикальная составляющая в среднем достигает 100 кг.В вертикальной составляющей
отмечается, как правило, один максимум, приходящийся примерно на середину периода опоры. В некоторых случаях наблюдается двухпиковая конфигурация с наличием так называемого «ударного пика». Показательно, что снижение «ударного пика» силы реакции опоры считается положительным критерием улучшения техники бега, что достигается специальной тренировкой. Этот пик может снижаться в соответствии с более оптимальной постановкой стопы на опору.Для лучшего использования реакции опоры при отталкивании необходимо ногой упираться в грунт так, чтобы она не вязла и не скользила в нем. Поэтому в соревнованиях по бегу и ходьбе имеет большое значение качество дорожки и обувь.