In questo articolo Il deficit di forza esplosiva abbiamo parlato del deficit di forza esplosiva e della relazione esistente nella prestazione sportiva tra la forza massima e il tasso di sviluppo della forza. Adesso vedremo nello specifico la relazione che lega la forza alla velocità, la cosiddetta curva di Hill.
Relazioni parametriche
La relazione che lega la forza alla velocità è definita relazione parametrica. In campo scientifico un parametro è una variabile indipendente che determina il risultato di un esperimento. Vediamo un esempio pratico: per un atleta che lancia un peso, la lunghezza del lancio dipende dalla posizione del peso nello spazio e dalla velocità al momento del rilascio. Poniamo che la posizione nello spazio e l’angolo di lancio siano invariabili, l’unica variabile rimasta è la velocità di uscita dell’attrezzo. A questo punto chiediamo all’atleta di lanciare un peso più leggero, in questo caso vediamo che la velocità dell’attrezzo è maggiore ma la forza esercitata è minore.
L’esempio illustrato rappresenta una relazione parametrica, queste relazioni sono negative cioè sono inversamente proporzionali. Nel lancio dell’attrezzo pesante la velocità di uscita è minore rispetto a quella dell’attrezzo leggero ma la forza esercitata è maggiore.
Curva di Hill
La curva forza-velocità conosciuta come curva di Hill è un’equazione iperbolica che rappresenta la relazione tra la forza e la velocità. Come vediamo dal grafico quando il valore della velocità è massimo la forza è nulla (cioè il valore della resistenza esterna è nullo) e quando il valore della forza è massimo la velocità è zero. Questo valore non sorprende poiché sappiamo bene che il valore della forza isometrica è maggiore di quello della forza dinamica positiva. Vediamo inoltre che a sinistra del grafico la curva continua a crescere quando la velocità diventa negativa. Anche questo è in linea con quanto sappiamo, infatti il valore della forza di una contrazione eccentrica è maggiore di quello di una contrazione statica.
Da questa curva possiamo ricavare alcune informazioni utili:
- non è possibile esercitare una forza elevata in movimenti rapidi. Se un atleta esegue la prima fase del movimento troppo velocemente non sarà in grado di esercitare una forza elevata nella seconda fase;
- i valori di forza e di velocità sviluppati nella fase centrale della curva dipendono dalla forza massimale, allo stesso tempo non esiste questa dipendenza nelle zone estreme della curva;
- la massima potenza viene raggiunta nella parte centrale del continuum forza e velocità.
Essendo la potenza il prodotto di due grandezze (P = Fv) è naturale che il valore massimo venga raggiunto quando le due grandezze presentano valori intermedi. Per ottenere il massimo valore di potenza il valore della forza corrisponde a circa metà della forza massima, e quello della velocità a circa un terzo della velocità massima.
Se lo scopo del mio allenamento è migliorare la potenza, dovrò scegliere una resistenza esterna tale che possa muoverla ad una certa velocità. Come si vede dal grafico se la resistenza è troppo alta o troppo bassa non raggiungerò il mio obiettivo.
Modifiche della curva
L’obiettivo dell’allenamento è quello di aumentare la velocità del movimento contro una resistenza. Nel grafico questo corrisponde ad uno spostamento verso destra della curva. Prendendo come esempio sempre il nostro lanciatore di peso, vediamo che esistono quattro varianti della curva forza-velocità a seconda dell’allenamento svolto:
- l’aumento del livello di forza ha un riscontro positivo su tutta la curva che si sposta verso destra, ciò significa che l’atleta migliora la prestazione di lancio sia con attrezzi pesanti sia con attrezzi leggeri;
- eseguire esercizi con sovraccarichi elevati a bassa velocità significa migliorare la velocità di movimento con carichi pesanti, si va a modificare la parte alta della curva;
- allenamenti con pesi leggeri e velocità elevate portano a miglioramenti nella zona con sovraccarichi bassi, cioè la parte in basso a destra della curva;
- l’utilizzo di sovraccarichi medi a medie velocità porta all’appiattimento della curva e la prestazione migliora nel tratto centrale.
Il primo caso è tipico dei giovani atleti che ottengono miglioramenti qualsiasi cosa facciano, il secondo caso viene utilizzato generalmente per migliorare la prestazione sportiva. La strategia vista nel terzo caso è utile come allenamento ausiliario nel periodo di tapering, infine nel quarto caso il miglioramento della prestazione è di breve durata e di grandezza ridotta. Questo indica che, in atleti avanzati, allenarsi solamente con l’attrezzo da gara porta ad un rapido stallo della prestazione.