Реализация принципов каратэ в спортивном поединке

1.1. Удар, как физический процесс

Всем, кто занимается каратэ, известно, что прямые удары наносятся вдоль продольной оси по незащищенным участкам тела по центральной линии тела и под углом 90о к цели. Вращение кулака, как и его сжатие, производится в последний момент, как бы ввинчиваясь в цель. Вращение кулака именно в последний момент позволяет держать руку расслабленной на протяжении всей траектории удара, выключая степени свободы лишь в последний момент. Кулак, приходя в цель, должен располагаться горизонтально под углом 90о к цели. На близких дистанциях, когда рука выпрямляется не полностью, кулак должен приходить в цель вертикально. В обоих случаях рука выбрасывается волновым движением, которое задается всем телом. Рука после удара должна быть отдернута с той же скоростью или больше, чем, когда двигалась к цели. Корпус должен располагаться строго вертикально. Это известно всем. Однако есть и другие техники исполнения, которые будут рассмотрены далее в этой работе, но всем им присущ принцип волнового формирования удара. Для начала рассмотрим физическую природу удара.

По второму закону Ньютона, формула определения силы удара будет выглядеть следующим образом:

F = m (v1 – v2) / (t1 – t2)

где m – это масса ударяющего предмета,

v1 и v2 – это скорость в момент начала удара и после него,

t1 и t2 – это время, которое было затрачено на контакт.

Из формулы видно, что чем больше времени занимает удар, тем он слабее. Время, затраченное на контакт с целью должно быть минимальным. Не вникая в подробности преобразования формул второго и третьего законов Ньютона, используем конечную формулу измерения эффективности удара, применяемую в Кодокане.

Кинетическая энергия удара прямопропорциональна половине произведения массы на квадрат скорости.

Eкин= (mv2) /2

Давление же, с которым кулак воздействует на тело пропорционально силе удара, разделенной на площадь ударной поверхности.

P=Eкин/Sпов.

где

m —масса тела (кулака),

v – скорость, обеспеченная волновым принципом,

Sпов. – площадь бьющей поверхности

Допустим, что

Sпов. кулака = 24 см2

Sпов. шуто, 4х фаланг, кулака 45о = 12 см2

Sпов. 1й фаланги = 1 см2

m = 0,8 кг – средний вес кулака взрослого мужчины

v = 5,8 м/с – средняя скорость прямого удара кулаком начинающего каратиста

Eкин = 0,8*5,82/2 = 13,6 Дж

Pкулака = Eкин /24 = 0,6 Дж/см2

Pшуто, 4х фаланг = Eкин /12 = 1,1 Дж/см2

Pпальца, фаланги = Eкин /1 = 13,6 Дж/см2

Как известно, энергия может превращаться из одной формы в другую, поэтому и полученное выше количество энергии кулака (13,6 Дж) можно употребить для, например, метания камня ввысь. То же количество энергии также можно было бы освободить при свободном падении камня с известной высоты.

Екин = 1/2*mV2

Епот = mgh

Екин = Епот

1/2*mV2 = mgh

h = Екин/mg

Если в качестве массы возьмем предмет (камень) массой m=1кг, то при ускорении в g=10 м/сек2 энергия удара кулака начинающего каратиста будет иметь одинаковое количество энергии, как и камень массой в 1 кг, когда падает с высоты в 1,5 метра:

h = 13,6 Дж/1кг*10м/с2=1,5м

Это совершенно очевидно доказывает, насколько в каратэ важен фактор скорости для силы удара. Вдвое увеличенная скорость в четыре раза увеличивает энергию удара, а вдвое увеличенная масса дает всего лишь в два раза большую энергию. Итак, сила, необходимая в каратэ, не есть сила, которою поднимаются тяжести, а сила, полученная как результат скорости; мышечная сила, преобразованная в скорость, в контакте с противником превращается в энергию удара.

Увеличить массу ради увеличения силы удара довольно проблематично, а вот натренировать скорость, – вполне под силу любому. Ведь нам уже известно, что сила удара больше всего зависит от скорости и времени соприкосновения кулака с целью. При высокой скорости любой удар обязательно достигнет цели.

Мы рассмотрели первый аспект – скорость удара. Вторым аспектом удара является время соприкосновения – чем меньше время соприкосновения руки с целью, – тем больше значение силы воздействия по тому же второму закону Ньютона:

F = m (v1 – v2) / (t1 – t2)

Допустим, что

v1=5,8 м/с

v2=0

(t1-t2) – время соприкосновения кулака с целью. Для примера, возьмём два значения – 0,1 с (удар с оттяжкой руки) и 0,5 с (толчковый удар без оттяжки, когда тело противника от воздействия удара подаётся назад). Получим два наглядных результата значения силы удара:

F1=0,8*5,8/0,1=46,4

F2=0,8*5,8/0,5=9,28

при увеличении скорости в два раза

F1=0,8*11,6/0,1=92,8

F2=0,8*11,6/0,5=18,56

Как видим, при нанесении хлёсткого удара с оттяжкой значение силы воздействия значительно больше, чем при обычном толчковом ударе. Также, мы видим, что при увеличении скорости удара большое время соприкосновения (удар без оттяжки) может свести на нет воздействие скорости удара.

Вторым моментом удара с оттяжкой является воздействие проникающей ударной волны на внутренние органы. Тело человека имеет неоднородную структуру – кости (более плотные), мышцы, плотные органы, наполненные кровью (а жидкость, как известно, не сжимается) и полые органы. Каждый из этих органов по разному поглощает и отражает полученную ударную волну с некоторым временем задержки и когда основная ударная волна отразится от противоположной стороны тела и вернётся обратно в исходную точку удара, её результирующее значение будет меньше изначальной. Однако, если кулак в то время всё ещё будет находиться в точке удара, то происходит сдавливание тканей и образуется гематома, а часть ударной волны возвращается через бьющую руку в тело атакующего. В случае, если рука к этому времени отдёрнута, то ударная волна возвращается обратно в тело, где складывается с отражёнными волнами от внутренних органов и её значение возрастает многократно. В этом случае на поверхности тела гематома не образуется, а внутри тела происходит настоящий взрыв.

Таким образом, именно скорость является решающим фактором в нанесении удара. То же самое касается и фехтования. При нанесении удара Мастером меча на лезвии не остается следов крови. Это связано именно со скоростью нанесения реза, хотя в обоих случаях принято говорить о нанесении удара при помощи внутренней энергии Ци.

Во время соревнований мы часто можем наблюдать выполнение спортсменами толчковых ударов, идущих не от таза, а от плеч. Как правило, такие удары не приводят к желаемому эффекту в большинстве случаев. Мышцы тела, при такой форме исполнения, напрягаются и закрепощаются уже во время движения кулака к цели ДО момента его соприкосновения с ней. Такие удары достаточно медленны в исполнении, сила их зависит исключительно от атлетичности бойца и эффективны максимум в своей весовой категории. Кроме того, привычка вкладывать в удар силу и наносить удары от плеч приводит со временем к проблемам с позвоночником (в области поясницы). К таким же проблемам приводит исполнение ударов без контроля тандэна. Это говорит о плохом техническом исполнении и отсутствии тренированности в нанесении прямых ударов.

Из физики нам известно, что опора воздействует на предмет с силой равной или меньшей чем сила, с которой предмет действует на опору (упругость).

F = m*g2*cosф

где ф – угол между плоскостью опоры и горизонтальной плоскостью.

В момент соприкосновения ударной поверхности с целью, последняя может быть представлена как опора. Наибольшее воздействие оказывается при значении угла 90о, и наоборот, что очень важно знать при выполнении блоков. Поэтому, в каратэ и бьют под прямым углом. Однако, угол это еще не все. При соприкосновении кулака с целью все тело должно быть напряженным, как единое целое и в том числе пальцы. Ведь при соприкосновении кулака с целью пальцы имеют некоторую степень свободы, которая гасит скорость кулака и увеличивает время его соприкосновения с целью. При отработке ударной техники следует очень тщательно работать не только над жесткостью структуры тела, но и над степенью сжатия пальцев, чтобы исключить их степени свободы.

При ударе под углом 45о к цели участие пальцев практически исключено, проникающая способность кулака выше (1,1 Дж/см2), однако, косинус угла равен ½, – т.е. сила удара и, соответственно давление меньше от расчетных в два раза. Кинетическая энергия и проникающая способность такого удара приближаются к обычному удару кулаком под углом 90о.

Принято считать, что при нанесении удара в момент сближения бойцов их скорости складываются, и сила удара возрастает. Нет, это совсем не так.

Например, если два легковых автомобиля одной марки столкнутся на скорости каждой из них 60 км/час, то повреждения у них будут одинаковы. Если же на такой скорости легковой автомобиль столкнется с КАМАЗом, то у легкового автомобиля повреждения будут куда более значительными по сравнению с повреждениями КАМАЗа. Тело с большей массой способно передать большую энергию деформации телу с меньшей массой на одинаковых скоростях. И другой пример. Если из ручного противотанкового гранатомета выстрелить холостым зарядом в борт БМП с расстояния в пару десятков метров, то выстрел легко прошьет борт машины. Здесь условия несколько другие – тело с большей скоростью способно передать большую энергию деформации другому телу, даже с большей массой, но двигающемуся с меньшей скоростью.

Если обратиться к разделу физики ДИНАМИКА (упругие и неупругие соударения), то на примере баллистического маятника видно, что импульс силы, переданный маятнику, будет тем большим, чем большей была скорость пули. Если же оба тела движутся навстречу примерно с равной скоростью, то больший импульс силы в виде энергии деформации будет принят телом с меньшей массой. Кроме того, тело с большей массой передает и больший импульс (энергию деформации) телу с меньшей массой. Поэтому, навстречу движению атаки противника боец должен провести встречный контрудар таким образом, чтобы полностью или частично нейтрализовать воздействие массы атакующего или нанести более значительное воздействие в зависимости от соотношения масс бойцов и скорости собственного удара.

Тело противника можно представить как опору, а кулак как груз, воздействующий на нее. В момент удара, на кулак воздействует упругость опоры и импульс силы в виде ударной волны, которая, проникая в тело противника, возвращается обратно в кулак, воздействуя на тело спортсмена, наносящего удар. При нарушении условия жесткости структуры тела, когда ударная волна не может «утечь» через ноги спортсмена в землю, она воздействует на тело самого спортсмена в местах, наиболее чувствительных или слабых по отношению к обратной волне, что чревато возникновением множества микротравм и незаметно, но деструктивно воздействует на организм. Это очень легко проверить на практике. Если при нанесении ударов, например, локтем по боксерскому мешку, намеренно терять связь с опорой (полом), то уже через несколько ударов можно ощутить, как каждый удар отдает болью в области головы. Отсюда можно сделать два очень важных вывода:

– при нанесении удара боец должен сохранять устойчивое равновесие и жесткость структуры тела для передачи собственного импульса силы;

– после нанесения удара тело должно сразу же расслабиться, рука должна быть отдернута как можно скорее для предотвращения возврата части энергии в виде отдачи.

Человеческое тело по своей природе не однородно по плотности:

– конечности представляют собой кости, покрытые разным по толщине слоем мышц;

– шея – спереди полая гортань, сзади позвоночник, по бокам артерии;

– уязвимые суставы в области конечностей;

– череп представляет собой соединение из плоских костей и суставом нижней челюсти, внутри черепа находится мозг, по плотности значительно ниже, чем кости черепа, а в некоторых местах соединения костей черепа проходят кровеносные сосуды;

– верхняя часть туловища имеет жесткий каркас из ребер, внутри которого находятся плотные органы, наполненные жидкостью (кровью), – разнородность плотности тел на лицо;

– нижняя часть туловища с полыми органами, которые могут быть наполненными или нет. Особенностью данной части тела является нижняя часть тела, – область мочевого пузыря и легко уязвимая лобковая кость.

Возьмем два предмета, например, деревянный брусок размером 50х50х150 мм и воздушный шар, наполненный двумя-тремя стаканами воды. Если резко ударить каждый из них тупым концом карандаша, то импульс силы заставит брусок сдвинуться с места на некоторое расстояние по направлению приложенного вектора силы, а пузырь с водой начнет совершать колебательные движения в разные стороны, вобрав перед этим в себя импульс приложенной силы. Повторим опыт с некоторыми изменениями. Теперь, вместо карандаша возьмем круглый предмет такой же длины, но большего диаметра (примерно в 4 раза). Теперь, при ударе такой же силы, пузырь будет совершать более видимые колебания (как известно, жидкость не сжимается, а пропорционально давлению расширяется во все стороны).

Разность поведения предметов связана со степенью жесткости их структуры и способности к поглощению импульса силы. Иными словами, наличие или отсутствие внутренних степеней свободы тел (упругость деформации) и приводит к таким результатам в поведении тел различной плотности. Брусок имитирует поведение скелета человека, а пузырь – плотных внутренних органов, наполненных жидкостью (кровью). Причем, пузырю удавалось более легко поглощать энергию тонкого предмета (карандаша), но энергию более толстого предмета поглотить уже не способен – расширение во все стороны более видимо.

Самураи, находясь верхом на лошади, часто прикрепляли к спине кусок плотной ткани, который развевался как парашют, – т.о. они защищались от стрел. Дело в том, что стрела, попадая в этот «парашют» обволакивалась мягкой тканью и теряла кинетическую энергию, просто падая на землю. Точно так же при ударе в живот достаточно просто расслабить мышцы живота и слегка подать таз назад по направлению удара. Жесткость структуры тела нарушается, и проникающая сила просто рассеивается. При напряжении мышц живота, ударная волна проникает в тело, отражаясь от плотных структур и распространяясь по траектории удара.

Проникающая способность удара и производимый им эффект, например пальцем в живот будет сильно отличаться от такого же воздействия в надключичную ямку, а эффект от удара кулаком или ладонью в те же места будет другим. Это связано с отличием мест поражения в размерах, строении, плотности, наличием разности сред и наличием или отсутствием в этих местах биологически активных точек. Нам уже известно, что в более плотном теле (брусок, кость) энергия передается по направлению вектора силы, в то время как в жидких средах во все стороны одинаково. Для лучшей передачи энергии деформации, воздействие на внутренние (плотные) органы должно быть не пробивного действия (палец, одна фаланга), а по всему фронту (ладонь, и в некоторых случаях, кулак).

Поэтому, для поражения органов, наполненных жидкостью (легкие, сердце, мочевой пузырь, мозг) и защищенных скелетом следует наносить удары ладонью, при поражении биологически активных точек – пальцем или одной фалангой, а пробивные и дробящие удары кулаком. Т.о., с одной стороны соблюдается принцип инь-ян (ладонь – инь, а грудная клетка – ян, кулак – ян, живот – инь), а с другой стороны соблюдается принцип целесообразности и эффективности воздействия на противника в зависимости от ситуации и получение требуемого эффекта.

Пример, – удар в точку головы цюй-бинь (точка меридиана желчного пузыря VB-7, место прохождения поверхностной и внутренней височной артерии и вены):

– удар кулаком – разрушение сходящихся костей черепа и повреждение височной артерии и мозга осколками костей черепа. Результат – мгновенная смерть;

– удар ребром ладони – прогиб костей черепа внутрь и защемление артерии. Результат – сотрясение мозга, и периодические головные боли из-за защемления артерии костями черепа.

В вышеизложенных расчетах не принимались во внимание масса, скорость и вектора движения разных частей тела и их общие вектор и масса. Они представляют собой лишь приблизительные оценки, что не умаляет их значения, ибо в данном случае их смысл не в точности, а в выяснении различных энергетических эффектов отдельных ударов.

Таким образом, можно сделать общие выводы о том, от чего зависит эффективность удара:

– чем выше скорость удара и меньше время соприкосновения кулака с целью, тем больше сила удара;

– значение силы удара максимальное при нанесении его строго перпендикулярно к поражаемой точке, а в момент попадания в цель пальцы кулака должны быть плотно сжаты;

– при ударах под углом 45о обеспечивается необходимая жесткость кулака за счет отсутствия степеней свободы пальцев;

– отдергивание руки должно производиться с той же или большей скоростью, чем наносился удар, для «замыкания» ударной волны в теле и препятствия для ее возврата в руку;

– правильное вложение в удар всей силы и веса возможно только при условии полной согласованности работы всех частей тела и, что в свою очередь, возможно при условии сохранения устойчивого равновесия («укоренения»), т.е. вектор силы должен быть направлен от задней ноги через тело в кулак;

– воздействие, производимое ударом на тело человека, может по разному оказывать воздействие на разные его участки и органы. Поэтому, для получения должного ожидаемого эффекта от ударного воздействия необходимо точно знать как, куда, с какой силой и под каким углом наносить тот или иной удар;

– понимать состояние соперника и его ритма дыхания, и наносить удар в конце его выдоха, в момент начала вдоха, когда мышцы тела расслаблены (об этом речь пойдет ниже).

1.2. Анатомия «дюймового удара» Брюса Ли

Старый добрый «дюймовый удар» был знаменит в 70-х годах прошлого века и был окутан завесой некой тайны. Люди изучали фотографии Брюса Ли, используя математические уравнения и геометрические расчеты в надежде постичь его секреты – и в особенности секрет «дюймового удара». А для раскрытия этого секрета требовалось лишь одно – знание того, что необходимо использовать для нанесения ударов такой огромной силы со столь небольших расстояний.