Впервые я написал письменно своё мнение по этому вопросу в далёком 2003 году, выложил его в сеть в том числе и в википедию и не только, я нашёл копию этого документа, последнее изменение в нём произведено 14 октября 2003 г. Поэтому некоторые тезисы могут показаться Вам уже знакомыми. Текущий вариант написан заново, то есть несколько изменился.
Недавно я приобрёл книгу Дмитрия Ливанова «Физика в спорте. Игры с мячом и не только». Естественно, первым делом я полез искать статью про планирующую подачу в волейболе. И что я там обнаружил? Снова старая байка про сферического коня в вакууме. Автор утверждает, что эффект планирования появляется из за взаимодействия круглого тела с атмосферным воздухом, дескать возникают завихрения… а так как тело круглое, то предсказать эти завихрения невозможно поэтому он и планирует. И всё это зависит исключительно от скорости полёта мяча относительно воздуха. Естественно, мяч при этом не должен сильно крутиться, иначе траектория будет соответствовать мячу поданному с вращением. Ну это старая ошибочная байка.
Что именно в этой теории неправда. Тут два пункта.
1) Если подать мяч, чтобы он не крутился и его скорость при этом будет высокой (выше некоторой величины, не важно какой), то он будет планировать. Ставим эксперимент. Берём мяч, отпускаем его с большой высоты под действием силы тяжести, при стартовой скорости = 0. Именно отпускаем, без удара, это важно. Таких видеороликов в интернете полно. Что мы видим, мяч падает, набирает скорость, в какой то момент включаются именно вот все те силы о которых написано в книге и мяч действительно начинает хаотично биться по траектории. Казалось бы, вот оно доказательство теории из книги. Но не тут то было. При всём при этом, мяч начинает вращаться, при том что стартового вращения ему не придавали, и более того, это вращение усиливается, и всё это не мешает мячу «планировать». А что мы знаем про вращение мяча при планирующей подаче в волейболе? Мяч стремится не вращаться. То есть, даже при лёгком стартовом вращении, некие силы воздействующие на мяч это стартовое вращение останавливают. Мяч может повернуться после удара на треть, на пол оборота, а затем вращение останавливается. И далее летит без вращения. Этот эффект происходит только при наличии удара по мячу, и этого не происходит без удара. Значит, сам удар по мячу очевидно важен, и однозначно влияет на планирование. И это никак не объясняется теориями о «сферическом коне в вакууме».
2) Факт номер два. «Случайный» процесс полёта планирующей подачи в волейболе оказывается не случайным. Существует простая и понятная методика, как заставить мяч планировать в конкретную сторону. Оказывается, возможно подавать мяч планирующий по запросу в какую либо сторону. Это шах и мат всем теориям о случайных процессах.
У меня нет физического обоснования этих процессов. Когда то давно я выдвинул гипотезу о вибрации мяча (вызванной ударом по нему внешним предметом), которая стабилизирует его в полёте. А вот что делать с управляемым уходом мяча от нормальной баллистической траектории тут извините, этот вопрос ещё ожидает своего исследователя. Зато я могу просто объяснить как этого эффекта добиться на практике.
Итак. Практические рекомендации полученные эмпирическим путём.
1) Удар по мячу. Разделим контакт с мячом на две фазы, сначала рука продавливает мяч внутрь изменяя его геометрию, затем, мяч за счёт избыточного давления внутри восстанавливает свою сферическую форму. Так вот, для планирующей подачи наша задача сделать так, что бы бьющая рука воздействовала на мяч только в первой фазе, пока она продавливает его внутрь, а в фазе восстановления круглой формы мяча не воздействовала на него (не касалась мяча). Как этого добиться на практике? Возможны два варианта: резко останавливать руку или расслабить её. Резкая остановка сложнее в исполнении, убивает вам плече-лопаточный сустав, но зато эффективнее. Расслабление (в плече-лопаточном суставе. Кисть всё время напряжена) соответственно наоборот.
*если придерживаться гипотезы о вибрации, то в первой фазе удара по мячу мы вибрацию создаём, а во второй вазе сами же её и гасим, если даём мячу опору на бьющую руку.
** обратите внимание, что если мяч додавили до конца, он попадает в площадку, и он не крутиться, то ему не хватает скорости, что бы начать планировать по теории «сферического коня в вакууме».
1а) Так как мяч не додавливается до конца, то он получает меньше энергии от руки, а значит изначально скорость руки должна быть больше, чем при обычной подаче.
2) В какую часть мяча надо попасть? Есть распространённое мнение: «Попадание в центр мяча». Сразу скажу, что это вообще не обязательно. Более того, чем дальше от центра мяча бьющий попадает по нему, тем интереснее будет планирование. Другой вопрос, что чем дальше попадание от центра, тем сложнее добиться самого эффекта планирования. Подробнее смотрите в приложении ниже.
* В этом смысле не надо удивляться, что порой люди подают планер не попадая в площадку по длине на 4-5 метров. Это означает, что подающий хотел предельно усложнить свою подачу, но перешёл тонкую грань между сложностью и отсутствием планирования. Мяч просто не спланировал в нужную сторону.
3) Кулаком или открытой ладонью? Чем бы Вы не подавали важно что бы поверхность была жёсткой. Девочкам традиционно сложнее даётся напряжение кисти, особенно молодым, поэтому они чаще используют подачу планера кулаком. Однако и для них придумали методику – оттягивание большого пальца в сторону, под 90 градусов от лучевой кисти, это напрягает всю кисть и она становиться жёсткой. Кто способен удерживать напряжение в раскрытой ладони, тот соответственно делает именно так. Форма и положение ударника относительно мяча сильно влияет на траекторию его полёта. Подробнее смотрите в приложении ниже.
4) Выпрямлять ли ударную руку? Выпрямленная рука позволяет снять мяч с бОльшей высоты, а значит можно придать ему бОльшую скорость и всё равно попасть в площадку. БОльшая скорость в любом случае усложняет жизнь принимающему (можно ещё подавать планер в прыжке). Однако, как показывает практика, из тех людей которые планером умеют управлять (а это в основном игроки 40-45+) прямой рукой не подаёт никто, у всех локоть существенно согнут. Это просто наблюдение. У меня нет этому объяснения. Можно пофантазировать на эту тему.
5) ниппель. Есть мнение что расположение ниппеля влияет на траекторию полёта мяча. Конечно влияет, но степень этого влияния не сильно заметна. Куда направлен ниппель туда он и оттягивает траекторию полёта мяча. Вниз – значит вниз, вправо – значит вправо. И так далее.
Приложение. Контакт ударника с мячом. В какую часть мяча попадать и какой формы ударник необходимо создать? Предельно простой принцип: «мяч всегда уходит в противоположную сторону от смещения точки приложения ударника от центра мяча». То есть. Мы бьём ниже центра- мяч уходит вверх, выше центра- мяч уходит вниз. Левее центра – уходит вправо. Правее центра – уходит влево. Кто то может посмеяться и заявить, что угол падения равен углу отражения, и логично что мяч будет так реагировать на удар не по центру, как например при абсолютно упругом соударении бильярдных шаров. Но нет. Бильярдный шар после соударения (если не имеет вращения) пойдёт по прямой, а волейбольный мяч будет лететь по дуге.
На практике это может выглядеть вот так (вид сверху):
Для того, что бы мяч спланировал вправо (как показано на рисунке), ударить его надо левее от центра мяча. А как ударить по мячу левее его центра, что бы он не закрутился и не полетел вправо по прямой? Вопрос интересный. И ответ на него простой: ударник имеет не нулевую площадь. То есть, даже кулак соприкасается с мячом не в одной точке, а имеет некоторую площадь контакта. Что уж говорить о раскрытой ладони, где площадь контакта сильно больше. Так вот, центр мяча должен попасть внутрь площади контакта ударника с мячом. Даже если центр мяча не совпадёт с центром площади контакта, мяч всё равно может не крутиться и планировать (может, но не обязан). Дальше больше, например мы решили наносить удар по мячу раскрытой ладонью. Ладонь держать ровной или свернуть из неё какую-нибудь фигуру? Наша цель – увеличить площадь контакта. Значит плоская ладонь не лучший вариант. В идеале сформировать из ладони чашу повторяющую округлую форму мяча, именно эта форма ладони даст нам максимальную площадь контакта. И тем не менее вся ладонь, включая пальцы до самых кончиков, должна быть напряжённой.
На картинке показан принцип выполнения планирующей подачи с уводом мяча выше и ниже от нормальной траектории. Тут видно, что какая то часть собранной в чашу кисти обязательно попадает в центр мяча. А другая её часть придаёт направление планирования (обратное от места приложения усилия).
Вроде эта картинка уже должна была ответить на все вопросы.
* уводя мяч вверх или вниз от траектории, сразу надо вспоминать, что при подаче мы бьём по мячу находящемуся в полёте (будучи подброшенным рукой), и традиционно мы это делаем в фазе падения мяча вниз. Очевидно, что ударяя по мячу в нижнюю полусферу мяч падает навстречу руке, а значит выполнить такой вариант подачи легко. Более того, у некоторых игроков такая подача получается самопроизвольно. А вот ударить по мячу в верхнюю полусферу, что бы сделать укороченную подачу, приходится рукой обгонять падение мяча, что безусловно сильно сложнее выполнить. Поэтому можно рекомендовать такой вариант подачи выполнять не по опускающемуся мячу, а ловить его в верхней точке подброса, когда он в вертикальной плоскости условно неподвижен.
** Выполняя подачу с уводом по высоте, всегда надо понимать куда Вы уводите свой планер, и изначально делать поправку по высоте относительно сетки. Уводя мяч вверх, целится лучше в верхнюю треть сетки, тогда он поднимется и оближет верхний трос. Уводя мяч вниз, надо целиться хотя бы на метр выше сетки, что бы мяч смог её перелететь.
*** Стоит ещё сказать что кисть у человеков не симметричная сама по себе. Поэтому просто сложив чашу и попытавшись подать планер прямо, Вы с удивлением обнаружите, что у правши мяч таки будет стремиться уйти вправо, а у левши влево. Ответ на это простой, основание большого пальца создаёт ту самую неровность которая и заставляет мяч отклоняться.
**** Вроде как бы существует другой вариант уводить планирующую подачу в нужную сторону за счёт смещения бьющей руки вдоль плоскости перпендикулярной вектору движения ударника, в самый последний момент контакта с мячом. Но лично у меня такое получается разве что случайно. Я не в силах это отконтролировать.
***** Планер классическим и пляжным мячом имеет свои особенности, из за того, что зальный мяч твёрже, а пляжный мягче, время контакта у зального мяча существенно меньше, контролировать его сложнее и бить по нему надо ощутимо быстрее. Опять же, продавить внутрь более жёсткий мяч кулаком сильно проще, чем раскрытой ладонью, именно из за того, что ладонь имеет бОльшую площадь контакта.
****** Ветер и планер. Кто то скажет, что встречный ветер увеличивает скорость обтекания мяча, а значит по теории о «сферическом коне в вакууме» он должен планировать сильнее. На самом деле встречный ветер сжимает (укорачивает) все те же колебания, которые были бы и без него, а попутный удлиняет. Конечно же при встречном ветре планер летит сложнее.
******* Ветер и планер2. Где планер получается качественнее подать? В зале или на улице с ветром? Вопрос с подвохом. Именно отконтролировать подачу конечно легче в зале, особенно когда речь идёт про пляжный мяч. Ветер на улице создаёт проблемы не только принимающему, но и подающему. То есть планер в песчаном зале может оказаться сложнее для принимающего, чем на улице с ветром.
******** Всё раннее написанное касалось контролируемого планера. А что на счёт не контролируемого, который не отклоняется весь полёт в одну сторону, а бьётся в рамках некоторого коридора несколько раз меняя своё направление? Что можно об этом написать, всё та же методика, только руку никуда не смещаем от центра, создаём неровности на ударнике которые и определят суперпозицию колебаний мяча в рамках единого коридора.