Ski: Biomeccanica
La biomeccanica spiega i movimenti sportivi basandosi sulle leggi della fisica. Sareste già in grado di rispondere alle domande che seguono?
Muovete il mouse sulle domande o toccatele con il dito.
Questo modulo di apprendimento risponde a queste e ad altre domande. Le conoscenze acquisite devono essere utilizzate per sviluppare una comprensione più profonda delle relazioni funzionali nello sci.
Le leggi e i principi fondamentali della fisica si applicano allo sci, e a tutte le sue discipline. Varie sono le forze in gioco, le troverete descritte in dettaglio qui di seguito.
- La forza di gravità è la forza con la quale un corpo o un oggetto viene attirato verso il centro della terra.
- È quindi la forza con la quale, ad esempio, una persona esercita una pressione su una bilancia stando in piedi.
- È anche chiamata forza peso.
- Essa dipende dalla massa di un corpo, o di un oggetto.
- La forza normale è la componente della forza di gravità che agisce perpendicolarmente al piano inclinato.
- Gli sci o la neve sono sollecitati con questa forza (supponendo che non ci sia una forza centrifuga aggiuntiva).
- La forza parallela al piano inclinato è la componente della forza gravitazionale che agisce in discesa su un piano inclinato.
- Accelera lo sciatore verso valle su un terreno in pendenza.
- Più pesante è la persona e più ripido è il terreno, maggiore è la forza parallela.
Due forze frenanti agiscono sugli sciatori: la forza di attrito tra sci e neve e la resistenza dell'aria. L'attrito tra sci e neve è ulteriormente suddiviso in attrito tra soletta e neve e tra lamina e neve.
- L'attrito tra la soletta dello sci e la neve dipende dalle proprietà di scivolamento dello sci (materiale della soletta, struttura, sciolina).
- L'attrito tra lamine e neve dipende da diversi fattori: Più gli sci scivolano trasversalmente alla direzione di marcia (= angolo di attacco), maggiore è l'angolo di presa di spigolo, maggiore è il carico sugli sci e di conseguenza maggiore sarà l'attrito tra lamine e neve.
- Per semplicità, il baricentro può essere considerato come il punto centrale di applicazione di tutte le forze agenti.
- Il baricentro è il centro della massa corporea e si trova (di regola) a circa 5 cm al di sopra dell'asse dell'articolazione dell'anca se ci troviamo in posizione eretta con le braccia lungo il corpo.
- Tuttavia, la posizione del baricentro dipende dalla posizione e dai movimenti parziali del corpo (vedi disegni).
- Il baricentro può trovarsi anche all'esterno del corpo stesso (ad esempio, in una postura piegata estremamente in avanti).
Secondo il principio di inerzia, ogni corpo si sforza di rimanere nel suo stato di moto attuale (velocità e direzione). Per modificare la velocità o la direzione di un corpo, è necessario l’intervento di forze esterne.
Per portare un corpo su un percorso circolare (curva o transizione), è necessaria una forza di deviazione (forza centripeta). Questa è generata dalla presa di spigolo e/o dal carico sugli sci. Affinché il baricentro segua tale percorso circolare, la forza centripeta deve essere generata attivamente da gambe e busto con l'aiuto della resistenza della neve. La forza risultante, che spinge lo sciatore verso l’esterno , è chiamata forza centrifuga.
La forza centrifuga aumenta :
- Se il raggio di curva si riduce (a condizione che la velocità rimanga invariata)
- Se la velocità aumenta (a condizione che il raggio della curva rimanga invariato).
In curva vale quindi quanto segue: Più è piccolo è il raggio e più è alta è la velocità, maggiore è l’amplitudine del nucleo Inclinazione/curvatura.
Perché il movimento chiave di traslazione/angolazione è maggiore per lo sciatore di desta rispetto a quello di sinistra? Muovete il mouse sulle immagini o toccate con il dito per ottenere la risposta.
Non c'è solo il raggio orizzontale (curva), ma anche quello verticale (transizione ). Anche qui c'è una forza centrifuga, anche se si parla più di una compressione e di una deflessione dovuta al terreno. Anche in questo caso l'entità della forza centrifuga dipende dal raggio e dalla velocità.
Compito: forza centrifuga quando si percorrono le transizioni
(Conche e dossi, salti, halfpipe)
Una sciatrice di 60 kg scia un transizione di 10 m di raggio con le due seguenti velocità:
Discutete con i vostri colleghi e stimate il carico totale in kg nel punto più basso della transizione. Scoprirete la soluzione quando girando le flipcard.
Affinché gli sciatori siano in equilibrio dinamico, la forza risultante (somma della forza gravitazionale e della forza centrifuga) partendo dal centro di gravità del corpo deve attraversare la superficie di appoggio.
Superficie di appoggio = superficie inquadrata da tutte le superfici di contatto con la neve dello sciatore. Di norma sci e bastoni, ma in casi più estremi anche mani, avanbraccia o altre parti del corpo
Interazione tra baricentro e superficie di appoggio
Una tecnica efficace e sicura è caratterizzata da:
- Parte superiore del corpo stabile = centro di gravità stabile lavoro
- Agile dei piedi e delle gambe = sci posizionati per creare la superficie di appoggio sotto il baricentro
La massima stabilità è ottenuta grazie a:
- Baricentro basso
- Superficie di appoggio larga
- Forte tensione del corpo (statica)
La massima agilità si ottiene con:
- Baricentro alto
- Superficie di appoggio stretta
- Leggera tensione del corpo (dinamica).
Il momento angolare per le rotazioni è generato principalmente durante il salto tramite impulso della parte superiore del corpo. La resistenza della neve necessaria a questo scopo è generata dalla presa di spigolo e dal conseguente carico degli sci partendo dalle gambe.
Approccio
Consentire il momento angolare (outhaul)
- Maggiore è l'outswing, maggiore è lo slancio angolare possibile.
Decollo
Generare il momento angolare (pre-giro)
- Un elevato momento angolare si ottiene facendo ruotare rapidamente molta massa del corpo attorno al suo asse di rotazione, lontano da esso.
- Il momento angolare viene trasferito al resto della massa corporea (gambe/piedi/sci) alla fine della pre-rotazione tramite un blocco nel busto.
Fase di volo
Controllo della velocità di rotazione (virata)
- La velocità di rotazione può essere modificata cambiando la postura del corpo.
- Più la massa (parti del corpo e sci) è vicina all'asse di rotazione, maggiore è la velocità di rotazione.
Atterraggio
Rallentare la velocità di rotazione, ridurre il momento angolare
- Prima del contatto con il suolo, la velocità di rotazione può essere rallentata aprendo o allungando il corpo.
- Il momento angolare può essere ridotto solo dopo il contatto con il terreno con l'aiuto della resistenza della neve.
I criteri generali di qualità tecnica possono essere ricavati dai principi sopra descritti. Qui di seguito vi mostreremo come voi, in qualità di monitori, potete lavorare con i vostri giovani basandovi su questi punti chiave.
Criteri di qualità
- Posizione centrale e stabile del corpo sullo sci, pronta a muoversi in tutte le direzioni.
- Mantenere la posizione o ritrovarla rapidamente.
- Le articolazioni più importanti del corpo (piede, ginocchio e anca) sono leggermente piegate.
Forme di allenamento
Diversa distribuzione del peso nello scarpone da sci
- Sentire la pressione sulla pianta dei piedi (dita), sui bordi dei piedi, sui talloni o su tutto il piede.
- Sentire la pressione sullo stinco, sul polpaccio o non sentire alcuna pressione sulla parte inferiore della gamba.
Sciare con diverse posizioni degli sci (metodo differenziale)
- Posizione di sci larga, con un'alternanza di piegamenti e distensioni importante delle gambe (Pedalo).
- Punte degli sci alla stessa altezza o sfalsate (posizione del gradino)
- Guida dello sci parallela, posizione di taglio, stelo a valle
Esercizi con diverse pressioni sullo scarpone da sci
- Sciare con pressione importante/ridotta nello scarpone
- Scaire nelle conche e dossi con pressione costante nello scarpone
Sciare con altri materiali
- Sciare con gli scarponi aperti (sviluppare la sensibilità della caviglia)
- Sciare con un solo sci
- Sciare con degli sci molto corti o con delgi “snowblades”
- Sciare su piste facili con gli sci da fondo
- Sciata adattata al terreno con un contatto costante sulla neve.
- Sfruttamento e anticipo cosciente delle irregolarità del terreno.
- Movimento indipendente delle due gambe (sinistra, destra).
Forme di allenamento
Sciare concentrandosi sul movimento indipendente delle gambe
- Mani sulle ginocchia (sentire il movimento indipendente delle gambe).
- Eseguire piccole curve piegando la gamba interna e distendendo la gamba esterna nella posizione dell'aratro .
- Staccare con lo sci esterno, effettuando un cambio al volo verso il nuovo sci esterno (cambio volante).
Il terreno come aiuto
- Sciare nelle stradine nel bosco, entrambi gli sci sempre a contatto con la neve
- Sciare ai bordi della pista.
- Sciare semplici ondulazioni e sfruttarle deliberatamente per accelerare.
- Semplici gobbe, contatto costante con la neve.
- Percorso in neve soffice, mantenere il contatto con la neve nonostante le buche/i segni.
Criteri di qualità
- Stabilità della parte superiore del corpo vs. flessibilità/agilità nelle gambe.
- L'asse delle spalle rimane il più orizzontale possibile.
- Spostare gli sci sotto il baricentro invece di spostare il baricentro stesso.
Forme di allenamento
Forme per aumentare la tensione del tronco
- Aumentare la tensione del tronco stringendo fortemente le impugnature dei bastoni.
- Posizionare le mani nella zona del tronco a destra e/o a sinistra, accompagnando e sostenendo attivamente il lavoro dei muscoli del tronco.
Materiale come aiuto
- Tenere i bastoni incrociati davanti al busto, sul dorso della mano e tenerli in equilibrio.
- Sciare con dei piccoli pesi (ad esempio bottiglie in PET riempiti d’acqua) nelle mani.
Sciare con le metafore
- Metafora "GoPro" sul petto o sul casco: l'immagine della registrazione GoPro deve essere sempre fissa e orizzontale.
Criteri di qualità
Generazione del momento angolare
- Stiramento dinamico e rotazione in avanti simultanea con entrambe le braccia, comprese le spalle.
- Al termine della pre-rotazione, trasferire il momento angolare al resto della massa corporea bloccando il busto.
Ridurre il momento angolare
- Atterrare su entrambe le gambe, centralmente e con il busto eretto.
- Ridurre lo slancio angolare con l'aiuto della resistenza della neve, frenando le gambe e il busto.
Forme di allenamento
Valzer (come esercizio di base e preliminare agli spins)
- Eseguire il movimento al rallentatore e prestare attenzione ai criteri di qualità individuali.
- Orientamento consapevole nella direzione della rotazione sopra la spalla.
- Avvicinamento dala traversa, creare resistenza alla neve sui bordi della montagna
- Avvicinarsi dalla linea di massimo pendio, creare resistenza alla neve sui bordi interni degli sci
- Valzer saltato (ad esempio, saltare di 90° e finire i restanti 270° in scivolata).
Creare il movimento angolare in modo diverso (esperienze contrastanti).
- con appoggio largo o stretto.
- con le braccia sciolte o tese.
- con o senza bastoni da sci
- solo con le braccia o con braccia e spalle
180° o 360° su terreni diversi
- Sul pendiodurante la traversa o in linea massimo pendio
- Su piccole onde e i bordi della pista
- Su un piccolo salto o su un grande box
- Entrambe le direzioni di rotazione, normale o in switch
Compito di riflessione 1
Tra i vari criteri di qualità sopra citati, quali sono i due ai quali prestate più spesso attenzione nella tecnica di sci personale? Discutetene con un collega.
Compito di riflessione 2
Quali forme di allenamento della sezione "Good Practice" integrereste maggiormente nei vostri allenamenti o lezioni future?
- Guardate due vostri video di giovani o adolescenti e analizzate il loro lavoro di gambe e la stabilità della parte superiore del corpo. Se possibile, scegliete due atleti con fisico, materiali o tecniche molto diversi. Con quali forme di allenamento presentate continuereste a lavorare con questi due giovani?
- Quali sport o forme di allenamento potreste utilizzare con i vostri partecipanti al di fuori dell’allenamento sulla neve per lavorare i criteri di qualità menzionati sopra? Quando e dove potreste organizzare questi allenamenti?