المرجحة في الجمناستك/ Swinging in Gymnastics

مدخل:
المرجحة هي المفتاح الرئيس لكافة تمارين الاستناد والتعلق في الجمناستك . وسيكون التركيز في هذ التقديم على الدوران العمودي .
وفي منافسات الجمناستك الفني هناك اربعة استخدامات لها تصنف على اجهزة الحلق والمتوازي والعقلة والمتوازي المختلف الارتفاع .
والمرجحة في المستوي العمودي على سبيل المثال تستخدم لربط القوة واوضاع الاتزان مع حركات الدوران الهادئة ( السلسة )، كما يشاهد في التمارين على جهازي الحلق والمتوازي .
وتستخدم المرجحة ايضا من قبل اللاعبين لزيادة كمية الحركة الزاوية وغالبا في التحضير لحركات الترك واعادة المسك أو حركات الهبوط ، كما يشاهد في التمارين على جهازي العقلة والمتوازي المختلف الارتفاع حيث المرجحة الاولى هنا ستكون مرجحة ربط والثانية كمرجحة تعجيل ( زيادة السرعة ) .
وفي هذا التقديم ستستخدم مرجحة اللاعب على العقلة صورة ( 1 ) لبيان ميكانيكية المرجحة . ثم نعرض لمثالين لمهارات مرجحة سمتها الغالبة الربط والتعجيل .


صورة رقم (1)
ميكانيكية المرجحة : Mechanics of Swinging
الميكانيكية لكل المرجحات في الجمناستك يمكن تلخيصها ببساطة هي زيادة قوة اللف والدوران المطلوبة .
ان كبر وطول قوة الدوران تمثل الجزء الاعظم في زيادة قابلية لاعب الجمناستك على الدوران . وان الفترة الخاصة بالميكانيكية والتي تستخدم لوصف هذه القابلية هي كمية الحركة الزاوية ، اما الفترة الخاصة الميكانيكية لقوة اللف فهي عزم الدوران او القوة لحظة اللف .


صورة رقم (2)
وللمساعدة في فهم ميكانيكية المرجحة نحتاج الى تثبيت ( اقرار ) ثلاثة شروط اساسية من الميكانيك :
1. مركز الكتلة والذي يكمن اعتباره النقطة الوهمية التي تمثل وزن اللاعب .
ففي حالة الجسم الممدود تكون المسافةاقصى مايمكن بين مركز الكتلة واليدين صورة ( 2 - A ) اما اذا تبنى اللاعب شكلا منحنيا لجسمه فان مركز الكتلة سيتحرك خلف الجسم في الفراغ بين الفخذين والجذع وقريبا من اليدين صورة ( 2 - b ) .
وبنفس الشكل اذا عمل اللاعب تقوسا، فان مركز كتلته يتحرك خلف الجسم وقريبا من اليدين صورة ( 2 - c ) .
ان مركز الكتلة هو مفهوم خاص مفيد في الجمناستك. لانه بالامكان ان يمثل جسم اللاعب كله بواسطة علامة مفردة بصرف النظر عن شكل الجسم ، وبهذا العمل يسهل عمل الميكانيك .
2. وزن اللاعب هو قوة تعمل باتجاه الاسفل والتي تساوي كتلة اللاعب مضاعفة بتعجيل الجاذبية الارضية .
والجاذبية الارضية تعمل دائما باتجاه الاسفل، ووزن اللاعب ( ك * ج ) يشاهد كقوة باتجاه الاسفل في مركز الكتلة صورة ( 3 ) .
3. المسافة القائمة ( العمودية ) بين محور الدوران - العارضة - وقوة الوزن تدعى الذراع اللحظية - لان طول هذه المسافة يتغير لحظيا -
وبما ان الوزن يكون دائما باتجاه الاسفل ، فان هذه الذراع ( الذراع اللحظية ) لقوة الوزن تكون دائما افقية .
ويمكن مشاهدة الذراع اللحظية كخط افقي في الصورة ( 3 ) .

صوره رقم (3)
الدائرة الخلفية العظمى : The backward Gaint circle
في الصورة رقم (3)اعلاه يشاهد عزم الدوران وكأنه المباشر والوحيد الذي يؤثر على اللاعب خلال المرجحة للاسفل في الدائرة الخلفية العظمى .
والكلام الدقيق هو ان هناك قوى اخرى مؤثرة على عملية الدوران تشمل قوى الاحتكاك باليدين ومقاومة الهواء لجسم اللاعب. وان اتجاه كلا منهما معاكس لاتجاه حركة اللاعب. ولكن هذه القوى تعتبر صغيرة بالمقارنة مع قوة وزن اللاعب وبالامكان اعتبارها عديمة القيمة (لاقيمة لها لحظتها)، كما ان العارضة (العقلة) تنحني ايضا وتعطي قوة والتي سنتطرق اليها بشيء من التفصيل لاحقا.
ان عزم الدوران او القوة لحظة الدوران - الصورة (3) - تكون مساوية لقوة الوزن ( mg ) وتضاعف بواسطة طول الذراع اللحظية ( d ) . وان هذا العزم يعمل على دوران اللاعب عكس اتجاه دوران عقارب الساعة ، الامر الذي يؤدي الى زيادة سرعة الدوران الخلفي للاعب .
اذا اعتبرنا جسم اللاعب خلال الدائرة العظمى يظهر وكأنه يدور على وجه ساعة جدارية ، فانه سيكون في وضع الوقوف على اليدين فوق البار عند الساعة (12) صورة ( 4 - A ) . ويكون طول الذراع اللحظية هنا صفرا لانه كما قلنا بأن الذراع اللحظية تكون افقية دائما بالنسبة لقوة الوزن . وفي وضع الوقوف على اليدين فان مركز الكتلة يكون عموديا على محور الدوران بمعنى انه ليس هناك اي عزم دوران يؤثر على اللاعب . ولكن عندما يكون وضع جسم اللاعب عند الساعة (9) صورة (4 - b ) فان طول الذراع اللحظية يكون في حده الاقصى . ولذلك فان عزم الدوران الذي يؤثر على اللاعب هنا سيكون في اقصاه ايضا . وعندما يصل جسم اللاعب اسفل العارضة عند الساعة (6) صورة ( 4 - c )
فان عزم الدوران يعود مرة اخرى الى الصفر .


صورة (4)
من خلال ملاحظة الصورة اعلاه نرى ان عزم الدوران سيزداد بين الوضعين (A ) و ( b ) ثم بعد ذلك يقل بين الوضعين ( b ) و ( c ) وان وزن اللاعب هو قيمة ثابتة نظرا لان كلا من كتلته والتعجيل الارضي ثابتتان لاتتغيران . ولهذا نرى ان العامل الوحيد الذي له التأثير على عزم الدوران هو طول الذراع اللحظية و ذلك عن طريق بقاءها مستقيمة خلال المرجحة باتجاه الاسفل والتي يتم التحكم بها عن طريق الزاوية التي يصنعها مركز كتلة اللاعب مع العارضة اثناء دورانه حولها . وبنفس الشيء ماان يجتاز اللاعب اسفل العارضة - فاذا بقي ممدودا - فان التحكم في الذراع اللحظية مرة اخرى ثانية سيكون فقط بواسطة الزاوية التي يصنعها مركز كتلة اللاعب ايضا بخصوص العارضة .
اذا لم يقم اللاعب باي شيء اخر فأنه سيدور خلفا الى وضع الوقوف على اليدين فوق قمة العارضة ، على ان هذا يمكن ان يكون صحيحا فقط عندما لاتكون هناك قوى احتكاك باليدين ومقاوة الهواء بالضد من الحركة . في صالات الجمناستك فان كلا هاتين القوتين المقاومتين ستظهران ولهذا فان اللاعب سوف لن يكمل الدائرة ، بل سيتوقف فجأة في مكان ما حول الساعة (2) كما في الصورة (4) .
في المسكة القوية للعارضة كما في الصورة (5) فان اللاعب يؤدي الدائرة الخلفية العظمى وقوى الاحتكاك بين يديه والعارضة تعمل بتماس الى العارضة وبالاتجاه المعاكس لحركته

صورة (5)
وبهذا فان قوى الاحتكاك تنتج عزما دائريا خلال الدائرة العظمى والتي تعمل على تقليل سرعة الدوران، كما ان مقاومة الهواء لجسم اللاعب ستعمل ايضا على تقليل سرعة الدوران خلال حركته. ان لاعبين الجمناستك لايملون ويستطيعون تغير شكل اجزاء اجسامهم انسجاما مع طبيعة الحركة.
ومن ملاحظة الصورة (2 - b )فان لاعب الجمناستك عندما يغير شكل جسمه من حالة المد الى حالة الثني فان مركز كتلته يقترب الى يديه ولذلك فان المسافة الشعاعية بين مركز الكتلة والعارضة تتناقص قليلا وتزامنا معها فان الذراع اللحظية تتناقص ايضا .وهي اخر مسافة يتحدد بها العزم الدائري ولهذا فان الانثناء سوف يقلل من العزم المدور، فاذا رغب اللاعب ان يصل بعزم الدوران الى الحد الاعلى فانه يحتاج الى الحد الاعلى من طول الذراع اللحظية . وهذا يعني بانه يجب ان يحتفظ بمركز كتلة جسمه ابعد مايمكن عن محور الدوران ( العارضة ) قدر الامكان . وان الشكل المدود للجسم هو الشكل الافضل لانجاز هذا الغرض.
والخلاصة فان احتفاظ اللاعب بجسمه ممدودا خلال المرجحة للاسفل سيزيد من طول الذراع اللحظية والذي سيؤدي بدوره الى زيادة عزم الدوران . وما ان يجتاز اللاعب العارضة من الاسفل فان قوة وزن الجسم سوف تعمل بشكل مضاد لحركة اللاعب . وبكلام اخر فان قوة الوزن والتي تعمل دائما باتجاه الاسفل فانها الان تنتج عزما مدورا باتجاه دوران عقارب الساعة بينما اللاعب يرغب باكمال دورانه باتجاه عكس دوران عقارب الساعة . فاذا ابقى اللاعب على استقامة جسمه فان دورانه لن يكتمل . مما يتطلب من اللاعب ان يقلل من عزم الدوران قليلا وذلك عن طريق تقصير الذراع اللحظية بين قوة الوزن والعارضة لانجاز التأثير المطلوب .لان الاحتفاظ بالجسم ممدودا سيزيد من مقاومة اللاعب للدوران ايضا . ان طول لحظة القصور الذاتي وهي الجزء الخاص بالميكانيك الذي يستخدم لوصف مقاومة الجسم للتغير من حركته الزاوية ، سيؤدي الى كبر المقاومة والذي سيعمل على سقوط اللاعب من وضع الوقوف على اليدين فوق العارضة الى وضع التعلق اسفل العارضة . وببقاء الجسم ممدودا اثناء المرجحة للاسفل فان اللاعب سوف يحصل على فائدة من خلال عاملين هما : الذراع اللحظية وبلوغ زمن المرجحة السفلية الحد الاقصى .وهذا يعني ان على اللاعب ان يعمل على اطالة جسمه قدر مايستطيع خلال المرجحة السفلية للوصول بدورانه الحد الاعلى . عندما يتجاوز عمل العزم الدائري الفترة الزمنية ( اكثر مما هو مطلوب )فان ذلك سيؤدي الى خلق قوة دفع زاوي والتي ستحدث تغييرا في كمية الحركة الزاوية للاعب او قابليته على الدوران . وان كبر قوة الدفع الزاوي سيؤدي الى تغيير في كبر كمية الحركة الزاوية. ولكي يحصل اللاعب على زيادة كبيرة في كمية الحركة الزاوية يجب عليه المحافظة على كل من عزم الدوران وزمن المرجحة عاليين كما اسلفنا . وبشكل عكسي فعندما يجتاز اللاعب اسفل العارضة، فهو الان يحتاج الى ان يقلل كل من عزم الدوران وزمن المرجحة. فعن طريق تقصير جسمه يمكنه ان ينجز الاثنان معا نظرا لان مركز كتلته سيتحرك مقتربا من العارضة والذي سيقلل من الذراع اللحظية وكمية القصور الذاتي لديه. ولانجاز التقليل من الذراع اللحظية وكمية القصور الذاتي بامكان اللاعب ان يتبنى وضعا جسميا على شكل صحن مسطح وذلك عن طريق تغيير زاويتي الورك والكتفين قليلا صورة (1). ولانجاز هذا التغيير الطفيف في شكل الجسم، فان اللاعب يستخدم التقلص العضلي لتقريب زاويتي الورك والكتف . وفي عمله هذا فان اللاعب سوف يحصل على بعض الطاقة المخزونة بشكل كيميائي في عضلاته ويغيرها الى طاقة ميكانيكية من الحركة . فاذا كانت كمية الطاقة المتحولة من عضلاته تعادل تماما الطاقة المفقودة بسبب الاحتكاك مع العارضة ومن الهواء، فان اللاعب يعود الى وضع الوقوف المستقر على اليدين فوق العارضة. اما اذا كانت الطاقة المتحولة من عضلات اللاعب اكبر من تلك المفقودة بسبب الاحتكاك فان الفائض في الطاقة سوف يشاهد على شكل طاقة دوران اضافية. وبعبارة اخرى فان اللاعب سيحصل على زيادة في سرعة دورانه خلال وضع الوقوف على اليدين فوق العارضة . ان حركة دوران اللاعب حول العقلة (العارضة) يتم التحكم بها عن طريق التوقيت في التغيرات الصغيرة في زوايا مفصلي الورك والكتفين.

الطاقة المرنة : Elastic Energy
هناك شكل اخر للطاقة في الدوران حول العقلة، وتلك هي الطاقة المرنة المخزونة في العارضة. وتشير قواعد القانون الدولي بالجمباز الى ان العارضة يجب ان تكون مرنة وتنحني بمقدار (100 ملم) عندما تحمل بقوة مقدارها ( 2200 نيوتن ) ( وهو مايعادل تقريبا اوزان ثلاثة ونصف من اللاعبين الذكور ) والرجوع الى وضعها الاصلي عندما يزال التحميل عنها . ولهذا فان العقلة عبارة عن زنبرك (spring)، فعندما يتمرجح اللاعب فان العقلة سوف تنحني ( تميل ) عن وضعها الطبيعي الساكن - انظر الى الصورة (1) ج/1 لترى ان يدي اللاعب تتحرك حول الوضع الطبيعي لمركز العارضة اثناء الدوران - تحدث القوة الاعظم عند انتقال اللاعب باسرع مايمكن الى اسفل الدائرة ( النقطة العميقة ) والذي سوف يؤدي بالعارضة الى الانحناء ( الميل ) اكثر عند هذه النقطة . ان القوة في هذه المرة ستفوق وزن (4) لاعبين عنها في الدورة العظمى القياسية ، بينما ستكون اي القوة اكثر من وزن (6) لاعبين في الدائرة العظمى المتسارعة . في الوقت الذي يرتفع فيه اللاعب اثناء المرجحة الى الاعلى تبدأ العارضة بالرجوع الى وضعها الاصلي وفي هذا فان بعض الطاقة سترجع الى اللاعب .
ان كمية الطاقة المخزونة في العارضة تكون متناسبة مع انحناءها وبهذا فليس كل الطاقة المخزونة في العارضة سترجع الى اللاعب ولذا فاللاعب بحاجة الى الحصول على بعض الطاقة الاضافية من خلال عضلاته لتعويض هذا النقص ( الفقدان ).

كما ذكرنا هناك مثالان للدوران في الجمناستك يمكن استخدامهما لتوضيح هذه العلاقة الميكانيكية في الحركة .
الاول دوران تام على جهاز المتوازي من المرجحة الطويلة أو دياميدوف من المرجحة الطويلة والذي يكمن ان يستخدم لتوضيح مرجحة الربط . والثاني دائرة عظمى متسارعة سوف تستخدم لاختيار الطرق او الكيفية في زيادة كمية الحركة الزاوية عند التحضير للهبوط .
دياميدوف من المرجحة الطويلة: كانت اول مشاهدة لهذه المهارة في المنافسات اثنا بطولة الصداقة عام 1984، ونوعان من التكنيك يستخدمان لتنفيذ هذه المهارة على جهاز المتوازي ، احد هذه الانواع تبناه اللاعب الصيني (لي جنج) والثاني بني على تكنيك قدمه اللاعب (يوري بالابانوف ) لاعب الاتحاد السوفيتي سابقا ، وتم تطويره اكثر من قبل اللاعب الاوكراني (مسوتن ) مؤخرا . كلا اللاعبان الذين امتعوا العالم والالمبياد نجحوا في استخدام التكنيكين المختلفين ، ولكن يبقى السؤال اي الطريقتين افضل في الاداء ولماذا ؟
في هذه المهارة هناك جزءان ممتعان هما المرجحة والدوران الذي يحدد بواسطة كمية الحركة الزاوية التي تتطور جزئيا اثناء المرجحة . الملاحظة لكلا الادائين توضح بان ( مسوتن) يرفع ذراعه الحرة الى جانب جسمه اثناء الدوران ، بينما يتبنى (لي) شكلا ضيقا جدا لجسمه اثناء الدوران . والمعلومات عن عزم القصور الذاتي تبين بشكل واضح بان تقليل عزم القصور الذاتي معناه تقليل مقاومة الجسم للدوران ولذلك فان الدوران بشكل ضيق سيمكن اللاعب من اداء اللف بيسر وسهولة .
في دراسة مبكرة نشرت عن تكنيك اللاعب الصيني (لي جنج)ذكرت ان هناك بعض الصعوبة في تجربة (لي) باعادة مسك العارضة الثانية عندما ينهي دورانه وهذا يجعل مركز ثقله بعيدا قليلا عن الوسط . وبشكل معاكس فعند ملاحظة (مسوتن) في حركته فانها تدل على ان لديه متسع من الوقت للدوران واعادة مسك العارضة الثانية .ويظهر وكأن (مسوتن) يعارض ان فكرة الشكل الضيق للجسم هي الافضل عند القيام باللف .ومن الموثوق به كما نعلم ان امالة الجسم اثناء القلبة الهوائية ينتج اللف ، ولذلك فلربما حركة رفع الذراع من قبل (مسوتن ) باتجاه نهاية الدوران للقلبة الهوائية ساعدت عملية اللف والتي هي كنتيجة لميل الجسم .
ولكن التحليل الفديوي (لكيروين 1993 ) يرينا بوضوح بان كمية الحركة الزاوية للقلبة الهوائيةتكون من دون قيمة لانها غير كافية لتوليد لف مناسب . والجواب الذي لابديل عنه هنا في تفسير اداء (مسوتن) هو ان رفع الذراع يؤدي الى ميل الجسم وينقل او يزحزح مركز الكتلة باتجاه عارضة الاسناد ويساعد في اتزان اللاعب عن طريق اعطائه وقت ليتمكن من وضع يده الثانية على مهل على العارضة الثانية . كلا التكنيكين يحتاج لكمية كافية من الحركة الزاوية حول محور القلبة الهوائية لاكمال عملية الدوران ونظرا لان اللاعب يبدأ من وضع الوقوف المستقر على اليدين فان كمية الحركة الزاوية هذه ممكن خلقها فقط اثناء المرجحة للاسفل من المهارة .
وبوضع صور متعددة ومتتابعة لاشكال اجسام هذين اللاعبين اثناء الاداء فسنرى انها من الممكن ان تتشابه في اجزائها قليلا ولكن الاختلافات مهمة بين التكنيكين .


من خلال الصورة (6) نرى ان جسم (لي) في المرجحة السفلية على شكل صحن مسطح قليلا بينما جسم (مسوتن) ممدود بالكامل، وبهذ فاننا نجد ان تكنيك (مسوتن) اكثر تأثيرا في انتاج كمية الحركة الزاوية لان ذراعه اللحظية اكبر والزمن الكلي لمرجحته السفلية طويل نوعما . وان كلا اللاعبين يتبنون ثني الساقين قليلا اسفل العارضة للابتعاد عن الارض قبل ان يمداهما عند المرجحة للاعلى عند الدوران . ولكن (مسوتن) لديه كمية حركة زاوية اكثر ليتلاعب بها ، وهذا يمكنه من التنفذ لادائه بتمهل اكثر .وبامكانه ان يبقى ممدودا تماما وبالرغم من رفع ذراعه جانبا وحركته تبدو بطيئة فان لديه وقت اكثر وسيطرة جميلة اثناء الدوران. في الجانب الاخر فان (لي) لديه نقص قليل في كمية الحركة الزاوية وعليه ان يتبنى شكل ثابت اكثر لجسمه لاكمال الدوران، وهكذا فبالرغم من ان حركة الذراع للجانب ذات فائدة واضحة للسيطرة على الجسم فهي من الممكن المؤثر الوحيد جدا التي تخلق كمية الحركة الزاوية المطلوبه كنتيجة لكنيك المرجحة السفلية .
تابع