Математика в конькобежном спорте

Математика в конькобежном спорте

Конькобежный спорт или скоростной бег на коньках — вид спорта, в котором необходимо как можно быстрее на коньках преодолевать определённую дистанцию на ледовом стадионе по замкнутому кругу. Подразделяется на классический и шорт-трек.

Конькобежный спорт — один из старейших видов спорта. Самое раннее упоминание слова «конёк» можно найти в «Англо-Нидерландском словаре» Гемаха (1648). Самые древние коньки, обнаруженные археологами, принадлежали киммерийцам — кочевому племени, жившему 3200 лет назад в Северном Причерноморье.

Математика скорости. Кто хочет стать хорошим конькобежцем, тот должен подружиться с математикой. Чтобы достигнуть высокой скорости и одержать в состязаниях победу, нужен точный расчет. Ты должен думать не только о сопернике, с которым бежишь бок о бок по ледяной дорожке, но и о невидимом противнике – времени. Ты как бы соревнуешься со стрелкой секундомера. Чтобы одержать в состязании победу, необходимо произвести сложный расчет, составить график бега, заранее решить, за сколько секунд следует пройти круг, два круга, когда подойти к финишу. Иногда тебе будет казаться, что ты обманул время. Чувствуя избыток сил, ты, быть может, пробежишь первые сотни метров быстрее, чем было намечено по графику. Но зато на последние десятки метров сил наверняка не хватит. Плохо рассчитал – в результате проигрыш.

Известно, что методами математической статистики устанавливают перспективность спортсменов, условия, наиболее благоприятные для тренировок, их эффективность, обрабатывают показания датчиков, контролирующих нагрузки спортсменов.

Роль тренера в этом спорте с точки зрения математики очень важна. С 70-х годов XX - го века Ю. А. Барышников  в Коломенском государственном педагогическом институте продолжил свою работу тренера-педагога, начатую  в Коломенской спортивной школе по конькобежному спорту «Комета» и в сборной студенческой команде СССР. Им сформированы эталонные таблицы наблюдений за результатами спортсменов-конькобежцев и получен статистический материал для приложения математических методов к обработке эксперимента. Получены экспериментальные данные по подготовительному тренингу. По результатам обработки их производился отбор юных конькобежцев  в команду спортсменов при различных условиях и уровнях биологического созревания. Использование факторного анализа результатов позволило эффективно управлять тренерско-педагогической деятельностью; вырабатывать оптимальную систему тренировок, строить прогнозы технического мастерства юных спортсменов и их кондиционной подготовленности в любой момент тестирования. Применение законов физики и математики привели Ю. А. Барышникова в 70-е годы к определению понятия резонанса в конькобежном спорте, а многолетние исследования  логично привели к  алгоритму теоретико-практической деятельности тренера и педагога по конькобежному спорту. Применение этого алгоритма позволило вырастить чемпионов международного уровня (например, братьев Муратовых).

Этот алгоритм расчета характеристик системы тренировок  и тренировок с отягощениями использует центральную числовую величину, которая является коэффициентом для определения времени пробегания круга с различной интенсивностью усилий юных конькобежцев. Она вычисляется по установленной формуле, опубликованной в различных работах (в том числе в центральной печати), начиная с 1982 года. Формула вычислений коэффициентов и алгоритм тренировок уже несколько десятилетий известны спортивной научной общественности, опубликованы в 1993 году и применяются восприемниками методологии и последователями  Ю. А. Барышникова.

Поэтому на дистанции 500 м у всех спортсменов КУ=100%. На дистанции 500 м среднедистанционная скорость берется без учета стартового отрезка 100 метров, на дистанции 1000 м - без учета стартовых 200 метров, на дистанции 1500 м - без 300 метров, на дистанции 10000 м - без стартового круга. В 2008 году Ю. А. Барышниковым и М. С. Веселкиным рассмотрены, проанализированы и опубликованы показатели соразмерности специальной физической подготовленности у ведущих конькобежцев мира и России. Получена таблица, содержащая показатели скоростей и КУ скоростных возможностей Э. Хайдена, С. Крамера, X. Бокко, Э. Фабриса, И. Скобрева, Е. Лаленкова (которая четко предсказала возможное распределение чемпионских мест).

Схема дорожки на 400 метров

Схема разметки для шорт-трека

Дистанция	Имя	Страна	Результат	Дата	Место	Средняя скорость
500 м	Джереми Уотерспун	Канада	34.03	9 ноября 2007	Солт-Лейк-Сити	52.89 км/ч
500 м × 2	Джереми Уотерспун	Канада	68,31	15 марта 2008	Калгари	52,70 км/ч
1000 м	Шани Дэвис	США	1:06.42	7 марта 2009	Солт-Лейк-Сити	54.20 км/ч
1500 м	Шани Дэвис	США	1:41.04	11 декабря 2009	Солт-Лейк-Сити	53.44 км/ч
3000 м	Эскил Эрвик	Норвегия	3:37.28*	5 ноября 2005	Калгари	49.71 км/ч
5000 м	Свен Крамер	Нидерланды	6:03.32	17 ноября 2007	Калгари	49.54 км/ч
10000 м	Свен Крамер	Нидерланды	12:41.69	10 марта 2007	Солт-Лейк-Сити	47.26 км/ч
Командная гонка (8 кругов)	Свен Крамер Кун Вервей Ян Блокхёйсен	Нидерланды	3:35.60	16 ноября 2013	Солт-Лейк-Сити	53.43 км/ч
Спринтерское многоборье	Михел Мюлдер	Нидерланды	136.790 очков	26-27 января 2013	Солт-Лейк-Сити