m2 m1

Teorie skoku - let

 

Pohyb těla

Letovou periodu u krasobruslařského skoku s více obraty je možné posuzovat, jako pohyb těla s osou otáčení a kolem této osy. Obr. níže ukazuje tři po sobě jdoucí pozice těla na začátku, uprostřed a na konci periody letu. Vidíme, že v určité fázi letu tělo krasobruslaře vykonává oba uvedené pohyby.

Analýza kinogramu ukazuje, že u dobře provedeného skoku je pohyb osy rotace těla blízko k dopřednému pohybu. Tento pohyb těla za letu lze posuzovat jako pohyb dopředný, spolu s osou rotace a otáčením okolo osy rotace. Je známo, že při dopředném pohybu mají všechny body těla v určitých momentech shodné vektory rychlosti a zrychlení. A tak, zkoumání pohybu osy rotace můžeme nahradit zkoumáním pohybu bodů. Body jako takové lze pohodlně vybrat na ose středu těžiště, přes kterou v průběhu bezoporové periody prochází osa rotace.

image033
Pozice těla na začátku, uprostřed a na konci periody letu.

Kde:

  • V1, V2, V3 - rychlosti pohybu osy středu těžiště těla;
  • ω1, ω2 ω3 - úhlové rychlosti rotace těla.

Je nutno poukázat, že rozložení složitého pohybu na dopředný a rotační je záležitost výzkumu, ale mat při, zatím co ve skutečnosti oba dva pohybu těsně navzájem propojené a jsou dvěma stránkami jediného pohybu.

Pohyb osy středu těžiště těla

Pohybová rovnice středu těžiště těla, v letu pod úhlem k horizontu, s průmětem na osy souřadnic x a y bez ohledu na odpor vzduchu jehož vzorec vypadá následovně:

image034

Kde:

  • αо — úhel vzletu;
  • Kо — počáteční rychlost vzlet;
  • Ј — gravitační zrychlení.

Rovnice ukazuje, že jak tvar trajektorie, tak nejvyšší výška a délka skoku závisí pouze na základních parametrech pohybu osy středu těžiště.: Počáteční rychlosti vzletu (Vo), a úhlu vzletu (αо ), při konstantním zrychlení volného pádu( g ).

A proto, se trajektorie osy středu těžiště těla v bezoporová periodě stanovuje pouze úhlem vzletu a počáteční rychlostí letu (obvykle je to parabola viz obr. níže) Žádná rotace končetin, nebo změna polohy tuto křivku pohybu neovlivní.

image035
Trajektorie osy středu těžiště těla za letu:

Kde:

  • Vo — úhel vzletu;
  • Vvert — počáteční rychlost vzlet;
  • l — dráha letu osy středu těžiště;
  • hmax — maximální výška osy středu těžiště těla

 

Odtud vyplývá důležitý praktický závěr: charakter pohybu osy středu těžiště těla v bezoporové periodě se celkově určuje odrazem. Parametry pohybu osy středu těžiště těla za letu definujeme metodou podle tabulky 2. U několika mistrů sportu, s odlišným provedením skoků, byly změřeny parametry pohybu osy středu těžiště za letu ve skocích dvojitý lutz a dvojitý axel. Zjistilo se, že u každého interpreta byla počáteční rychlost vzletu v těchto skocích přibližně stejná, úhel vzletu odlišný: u skoku axel větší (32 - 34°), u skoku lutz - menší (21 -28°). Rozdílnost v úhlu vzletu lze vysvětlit tím, že u skoku axel je brzdový pohyb zpravidla výrazně silnější. Větší hodnota úhlu vzletu u skoku dvojitý axel umožňuje dosáhnout vyšší výšku osy středu těžiště těla.

Tabulka 2

Parametry pohybu osy středu těžiště těla za letu

Bruslař Název skoku Čas(s) Délka(m) Výška(m) Úhel vzletu Rychlost (m/s) Horiz.. rychlost (m/s) Vertik.. rychlost(m/s)
A 2L 0,59 3,20 0.43 28,10 6,16 5,42 2,90
B 2L 0.56 2,80 0.385 28,50 5,68 5,00 2,73
C 2L 0,50 3,10 0,31 21,40 6,67 6,20 2,46
A 2A 0.70 3,50 0,60 34,30 6,07 5,00 3,44
B 2A 0,62 2,90 0,47 34,00  5,65 4,65 3,16
C 2A 0,65  3,28 0,52 32.10  6,00 5,05 3,20

Rotační pohyb těla

Způsob rotačního pohybu těla za letu podstatně ovlivňuje kvalitu provedení skoku. Nedotočený a neo přetočený obrat těla za letu komplikuje dopad. Pomineme-li odpor vzduchu, lze předpokládat, že za letu na tělo krasobruslaře působí pouze vnější síla - gravitační síla. Velikost této síly ve vztahu ose středu těžiště těla je roven nule, proto, abychom mohli analyzovat rotační pohyb, můžeme využít zákon o zachování energie, podle kterého velikost rotačního pohybu, získaný krasobruslařem v odrazu, trvá v průběhu celého letu, K = J · ω = const,

Kde:

  • K — točivý moment (zásoba rotačního pohybu);
  • J — moment setrvačnosti, který charakterizuje stupeň zabalení bruslaře;
  • ω — úhlová rychlost rotace.

Tento zákon je základním pro analýzu rotačního pohybu těla v bezoporové periodě. Krasobruslař za letu provádí zabalení a rozbalení, tj. určitým způsobem posouvá části těla k ose rotace, čímž mění moment setrvačnosti těla. Nejmenší moment setrvačnosti těla ve vztahu k podélné ose je u krasobruslařů se vzrůstem 170 cm a hmotností 60 kg cca 0,12 kGm.sec2. S pomocí kamery s rychlostí snímání 100obr/s jsme definovali úhlovou rychlost rotace za letu v okamžiku zpevnění zabalení. Na základě těchto údajů, je možné určit přibližnou dobu hybnosti, kterou má tělo krasobruslaře za letu.

Na dalším obr.je zobrazen graf změny úhlové rychlosti skoku s 2,5 obratem, Body 1, 2, 3, odpovídají fázi zabalení, bod 4 fixace zabalení, body 5, 6, 7 a 8 fázi rozbalení. Moment hybnosti, kterým disponuje tělo krasobruslaře za letu, je přibližně stejný, 3 kgm.s

Při zkoumání rotačního pohybu za letu je velmi důležité definovat vliv velikosti hybného momentu na parametry rotačního pohybu. Na dalším obr. je zobrazen graf závislosti úhlové rychlosti rotace těla za letu pro tři různé hodnoty hybného momentu: K1 = 1kgm . sec, K2 = 3 kgm . sec, К3 = 5 kgm . sec. Vybereme oblast možné změny setrvačnosti těla krasobruslaře ve skoku. Vidíme, že pro ovládání těla potřebujeme více momentu hybnosti, jinými slovy, čím větší je rotační pohyb získaný krasobruslařem v odrazu, tím jsou za rovných podmínek větší úhlové otáčky.

Rychlost rotace těla krasobruslaře ve skocích definujeme základní rovnici, tj. pohybovým momentem, získaným v odrazu, a pohybu za letu - zabalením a rozbalením.

Obrat těla kolem podélně osy je jeden pohyb, provázený zabalením a rozbalením, které se provádí v oporových a bezoporných fázích skoku.

image036
Graf změny rychlosti rotace těla za letu v závislosti na upevnění zabaleníu dvojitého skoku axel: ω — úhlová rychlost rotace těla za letu; / — setrvačná síla těla vztažená k podélné ose; Δ/zabalení — změna momentu setrvačnosti v důsledku zabalení; Δ/rozbaleni — změna momentu setrvačnosti v důsledku rozbalení

Kde:

  • ω — úhlová rychlost rotace těla za letu;
  • / — setrvačná síla těla vztažená k podélné ose;
  • Δ/zabalení — změna momentu setrvačnosti v důsledku zabalení;
  • Δ/rozbaleni — změna momentu setrvačnosti v důsledku rozbalení
image037
Graf úhlové rychlosti rotace těla v letu se třemi hodnotami momentu hybnosti: K1, K2, K3 — různé hodnoty momentu hybnosti; Δ/real.— reálná změna odstředivé energie při zabalení.

Měření rychlosti rotace těla ukazuje, na chování změny úhlové rychlosti v různýche skocích. Vysvětluje se to tím , že začátek zabalení, její rychlost a specifická hmotnost, doba zpevnění, rychlost rozbalení je odvislá od počtu otáček ve skoku, stylu a způsobu provedení. Z mnoha křivek úhlové rychlosti rotace těla lze vybrat dvě skupiny, vyhovující dvěma základním způsobům provádení skoku: se zpevněným zabalení a bez zpevnění.

Tímto způsobem se provádí hlavně skoky se dvěma a více obraty. Jednoduché a tak zvané « otevřené » skoky se provádí bez fixace zabalení. Obrázek níže ukazuje grafy změn úhlové rychlosti rotace těla ve skocích Axel, dvojitý Axel a trojitý Lutz. Zabalení u skoku Axel - bez zjevné fixace ukazuje (obr.a) Na rozdíl od jednoduchého Axela, u skoku s několika obraty má křivka změny rychlosti více zjevný úsek fixace rychlosti rotace (b,c).

image040
image041
image042
Grafy změny úhlové rychlosti rotace těla v různých skocích:
a - axel; b - dvojitý axel; c - trojitý lutz

Existují různé varianty provedení skoků (podle způsobů zabalení) Axelův skok s 1,5 obratem a některé dvojité skoky se často provádí v uzavřených a otevřených variantách. U uzavřené varianty skoků se krasobruslař odpoutává od povrchu ledu v co nejvíce rozbalené pozici a zabalení se uskuteční pouze v nejvyšším bodě trajektorie. Názor, že zásluhou maximální změny odstředivého momentu u této varianty zabalení zajistíme maximální úhlovou rychlost, je mylný. Význam momentu hybnosti - maximální úhlová rychlost závisí pouze od minimální hodnoty odstředivé energie, kterou určuje pozice zpěvnění zabalení.

image043
Varianty provedení zabalení ve skoku: Jmin , Jstř , Jmax — minimální, střední a maxmální velikost odstředivé síly ve vztahu k podélné ose: а, b, с — body, odpovídající minimální, střední a maximální velikosti odstřadivé energie těla

U otevřené varianty provedení skoku je charakteristická fáze rozbalení v průběhu celého letu. Nedostatečně vyjádřené zabalení činí otevřené skoky velmi efektními. Nicméně kvůli malé, střední úhlové rychlosti je tato varianta zabalení nepřípustná u skoků s maximálním počtem otáček.

Popisované varianty provedení zabalení ve skocích mohou být vyjádřeny graficky. Na obr. Varianty provedení zabalení ve skoku: je vyznačena oblast s možností změny odstředivé energie těla krasobruslaře. Úsek a — с odpovídá zabalení v uzavřených skocích, b — с — zabalení u otevřených skoků, а — b — zabalení u skoků s maximálním počtem otáček.

 


Pomohl Vám tento článek? Ohodnoťte jej prosím.


Podobná témata

Teorie členění plochy
Základní polohy těla
Teorie figur
Teorie odrazu
Teorie skluzu
Teorie mechaniky obratu
Teorie rotace
Teorie skoku ve smyslu trojky
Teorie skoku ve smyslu protizvratu
Teorie skoku - odraz, - let, - dopad
Teorie piruet
Teorie spirály smrti
Teorie zvedaček