Agnieszka Kowalczyk

Grupa I żeńska

Temat: Równia pochyła jako trenażer cech biomechanicznych.

1)Wprowadzenie.

Wartość mocy maksymalnej oraz wytrzymałość całego organizmu lub poszczególnych grup mięśniowych są podstawowymi parametrami w ocenie stanu i rozwoju cech fizycznych zawodników różnych dyscyplin sportowych. W teorii wychowania fizycznego oceny sprawności dokonuje się za pomocą licznych testów, w których jednym z ćwiczeń jest wyskok dosiężny jako ocena mocy kończyn dolnych. Jednak w badaniach biomechanicznych dowiedziono, że wysokość uniesienia środka masy nie koreluje z wartością mocy rozwijanej podczas odbicia. Wysokość wyskoku h zależy od wykonanej pracy W równej energii potencjalnej:

W=mgh gdzie mg=const.

dla danej osoby, h jest proporcjonalne do W a współczynnikiem tej proporcjonalności jest ciężar ciała osoby badanej.

Opublikowane wyniki badań wskazują, że czas odbicia nieznacznie różni się u różnych zawodników reprezentujących tę samą dyscyplinę sportu.

Tak więc impuls siły zależeć będzie głównie od siły odbicia, a prędkość odbicia przy tej samej wartości impulsu uzależniony jest od masy badanego. Zatem występuje tu kilka zmiennych, które należy uwzględnić oceniając wartość rozwijanej mocy. O ile maksymalna moc może być rozwijana w krótkotrwałych wysiłkach, o tyle utrzymanie tej mocy na jak najwyższym poziomie może świadczyć o wytrzymałości badanego. Z fizjologicznego punktu widzenia wytrzymałość zależy od ogólnej wydajności organizmu, której miarą jest zdolność zużycia tlenu na minutę. Podstawą wytrzymałości są więc procesy tlenowe, które nie zawsze odzwierciedlają reakcje organizmu, zwłaszcza w wysiłkach krótkotrwałych lub angażujących ograniczoną grupę mięśni. Dlatego też w biomechanice wytrzymałość jako cechę fizyczną charakteryzuje zmiana mocy w funkcji czasu.

W ten sposób można oceniać zarówno pracę całego organizmu (bieg) lub poszczególnych grup mięśniowych (wyprost w jednym stawie). Do tej oceny stosuje się trenażery (urządzeń elektromechanicznych), które w znacznej mierze zastępują trenera, dając natychmiastowe informacje o podstawowych parametrach ruchu.

Ocena wytrzymałości z użyciem trenażerów nie jest ograniczona czasem i może dotyczyć wysiłku trwającego kilkanaście a nawet kilkaset sekund.

Wartość mocy rozwijanej przez mięsień zasadniczo zależy od czasu trwania wysiłku, co związane jest ze zmiennym udziałem źródła energii. Do 6-8 sekundy energia dostarczana jest na drodze fosforylacji i glikolizy beztlenowej. Procesy tlenowe początkowo nie biorą udziału (lub mają niewielki udział) w wytwarzaniu energii. W miarę narastania czasu pracy mięśnia , procesy beztlenowe tracą swoje znaczenie i energia dostarczana jest na drodze procesów tlenowych. Od procesów tlenowych zależy wytrzymałość osobnika. Im te procesy są sprawniejsze tym lepsza wytrzymałość.

2) Cel badania.

Celem badania jest ocena wartości mocy maksymalnej P_max i spadku mocy w czasie P(t) kończyn dolnych podczas odbicia na równi pochyłej.

3) Opis stanowiska pomiarowego.

Do pomiaru mocy maksymalnej oraz zmian mocy kończyn w funkcji czasu, wykorzystuje się stanowisko składające się z równi pochyłej i wózka. Urządzenie treningowe „Równia pochyła” składa się z wózka o masie 33 kg z regulowanym oparciem i zjazdu zbudowanego

z szyn stalowych pochylonych pod kątem α =15⁰ do poziomu. Zjazd u dołu zakończony jest platformą. Do zjazdu przymocowano przetwornik obrotowo-impulsowy z układem linek. Płytę kontaktową wraz z przetwornikiem O/I połączono z komputerem IBM PC z kartą PIO 8255.

Układ ten realizuje cztery podstawowe funkcje:

•dokonuje pomiaru i oblicza:

-max prędkość wózka i moc podczas każdego odbicia

-drogi wózka po odbiciu- jako różnicę między położeniem wózka w chwili utraty kontaktu z

płytą i najwyższym położeniem wzdłuż równi

-czas kontaktu z płytą

-sumę pracy wykonanej w serii pomiarowej

-czas serii i numer odbicia

•opracowuje arkusz badania,

•przedstawia graficznie wartości czasu kontaktu z platformą, pracy i mocy w powtórzeniach,

•przedstawia graficznie i liczbowo dane w pojedynczym akcie ruchowym.

Sposób przeprowadzania ćwiczenia:

W czasie zajęć przeprowadzane były dwie próby. W pierwszej próbie wykonanych było 5 odbić z maksymalną mocą. Druga próba była po kilkuminutowym odpoczynku. Obejmowała ona serię 40 odbić. Na podstawie tej próby badana była wytrzymałość biorących udział w badaniu.

4) Materiał badawczy.

W badaniach wzięły udział studentki III roku.

Lp	Imię	Masa (kg)	Uprawiana dyscyplina
1	Agnieszka	63
2	Wioletta	63
3	Karolina	61

5) Wyniki:

Agnieszka		Wioletta		Karolina
t	P(W)	t	P(W)	T	P(W)
2,724	954,556	2,89	879,32	1,518	558,384
5,064	1117,555	5,282	976,091	3,996	674,066
7,456	1226,197	7,716	977,186	6,442	742,662
9,844	1120,718	10,144	996,44	8,88	742,662
12,218	1099,334	12,578	1007,022	11,338	751,945
14,578	1154,422	15,022	1001,373	13,782	716,324
16,948	1154,422	17,502	952,399	16,204	704,771
19,32	1208,11	19,952	971,259	18,652	693,403
21,648	1130,041	22,432	991,556	21,102	704,771
23,98	1125,924	24,914	1016,846	23,548	701,94
26,302	1191,163	27,384	991,556	26,038	731,31
28,62	1211,242	29,858	1026,864	28,494	688,123
30,956	1064,618	32,312	1001,373	30,988	718,991
33,256	1099,445	34,76	1006,355	33,482	611,111
35,566	1077,99	37,214	1021,603	35,92	699,484
37,862	1102,215	39,658	986,719	38,38	668,737
40,162	1147,335	42,118	996,44	40,806	716,324
42,466	1032,601	44,584	952,399	43,248	713,884
44,784	1039,366	47,024	976,091	45,654	648,982
47,048	1089,968	49,484	991,556	48,046	673,616
49,332	1041,28	51,94	952,399	50,482	674,838
51,612	1059,233	54,39	952,399	52,878	693,403
53,888	1065,355	56,84	923,32	55,262	713,884
56,178	1028,129	59,312	864,563	57,638	682,22
56,488	1064,888	61,748	865,289	59,992	699,131
60,726	1025,873	64,192	837,757	62,358	673,523
62,972	985,596	66,626	849,339	64,76	550,545
65,238	1017,133	69,06	791,015	67,02	621,78
67,5	1010,469	71,478	861,245	69,372	679,304
69,742	998,788	73,89	845,443	71,74	656,755
71,984	928,98	76,306	796,268	74,132	654,041
74,218	944,209	78,718	785,41	76,512	633,111
76,448	893,965	81,122	800,457	78,86	638,217
78,66	962,175	83,522	764,559	81,222	630,589
80,88	893,965	85,902	766,841	83,588	652,146
83,112	914,234	88,272	818,816	85,904	561,707
85,32	850,766	90,664	826,487	88,242	533,116
87,524	725,347	93,038	744,91	90,606	552,678
89,706	791,44	95,402	803,676	92,97	574,821
91,886	781,062	97,784	774,844	95,33	563,851

6) Sposób opracowania wyników.

Na podstawie wartości mocy w całej serii (40 odbić), analizuje się wytrzymałość badanego. Pomiarem wytrzymałości w tym badaniu jest spadek mocy w funkcji czasu. Przyjmujemy, że zmianę mocy w czasie można opisać równaniem linii prostej P=a-bt. Miernikiem wytrzymałości jest współczynnik kierunkowy (b) równania prostej regresji opisującej zmianę mocy w funkcji liczby powtórzeń.

7) Dyskusja:

Wykres numer 1 przedstawia wartości mocy uzyskanej przez Agnieszkę w próbie liczącej 40 odbić. Czas jej próby wyniósł 91,886 sekundy. Była to najszybciej wykonana próba. Agnieszka charakteryzuje się uzyskaniem najwyższej mocy spośród swoich dwóch pozostałych koleżanek: Wioletty i Karoliny. Prosta regresji na jej wykresie wskazuje na to, że należy ona do osób charakteryzujących się siłowymi i szybkościowymi parametrami. Nie należy natomiast do osób zbyt wytrzymałych. Świadczyć o tym może nie tylko przebieg jej prostej regresji, ale również wartość współczynnika b równania prostej regresji. Wartość tego współczynnika wyniosła u Agnieszki - 3,7618. Widać wyraźnie, że wartość współczynnika b Agnieszki jest większa od wartości współczynników Karoliny i Wioletty. Wynika z tego, że Agnieszka jest osobą o jeszcze mniejszej wytrzymałości niż dwie pozostałe dziewczyny. Natomiast wykazuje ona większe parametry szybkościowe w porównaniu z koleżankami.

Wykres 2 przedstawia wartości mocy uzyskane przez Wiolettę również w 40 odbiciach na równi pochyłej. Czas jaki potrzebowała ona na uzyskanie tej próby wyniósł 97,784 sekundy. Był to najdłuższy czas spośród dziewcząt. Moc uzyskana przez nią była mniejsza od Agnieszki, ale większa od Karoliny. Również Wioletta podobnie jak jej koleżanka charakteryzuje się siłowo-szybkościowymi cechami motorycznymi. Świadczyć o tym może wartość jej współczynnika b równania prostej regresji. Wartość tego współczynnika w wypadku Wioletty wyniosła - 2,7687.

Wykres 3 przedstawia przebieg tej samej próby. Został on sporządzony dla wartości mocy uzyskanej przez Karolinę. Czas jej próby wyniósł 95,33 sekundy. Moc uzyskana przez nią była najsłabsza spośród koleżanek. Karolina podobnie jak jej poprzedniczki należy do osób posiadających cechy szybkościowe, a nie wytrzymałościowe. Można to zaobserwować po przebiegu jej prostej regresji. Wskazuje na to również wielkość współczynnika b, który wyniósł - 1,2436.

Wykres 4 przestawia porównanie wyników trzech dziewczyn. Na wykresie tym widać wyraźnie, że największą moc spośród wszystkich dziewczyn uzyskała Agnieszka, a najsłabszą Karolina. Na wykresie tym zostały również przestawione przebiegi prostych regresji dla każdej z dziewczyn. Wykres ten w sposób bardzo wyraźny pokazuje, że każda z nich posiada cechy szybkościowo-siłowe, a nie wytrzymałościowe. Jest to bardzo wyraźne w przebiegu tych prostych. Mianowicie każda z nich ma tendencję spadkową w stronę współrzędnej, na której został zaznaczony czas próby. Proste Agnieszki i Wioletty przestawia większy spadek, natomiast prosta Karoliny ma spadek mniejszy, jest on łagodniejszy. Może to świadczyć o tym, że Karolina charakteryzuje się mniejszą wartością parametru szybkościowego w porównaniu z koleżankami.

Wykres numer 5 przedstawia wartości mocy maksymalnej uzyskanej przez trzy badane. Największą moc uzyskała Agnieszka , a wyniosła ona 1226,197 W. Uzyskała ją w trzecim odbiciu w siódmej sekundzie. Druga moc uzyskana przez Wiolettę w trzydziestej sekundzie i dwunastym odbiciu wyniosła ona 1026,864 W. Najsłabszą moc uzyskała natomiast Karolina - P max 751,945 W. Wynik ten osiągnęła w 11 sekundzie w 5 odbiciu od równi.

Wykres 6 przedstawia wartości mocy minimalnej badanych. Moc min. Agnieszki wyniosła 725,347 W ( 89 sek., 38 odbicie). Widać wyraźnie, że była ona zbliżona do mocy max Karoliny. Moc minimalna Wioletty jest największa spośród koleżanek i wynosi 744,91 W ( 93 sek., 38 odbicie ). Najmniejszą wartość mocy minimalnej uzyskała ponownie Karolina - 533,116 W ( 88 sek., 37 odbicie ).

Wykres 7 przedstawia wartości mocy średniej.

Moc średnia uzyskana przez Agnieszkę wyniosła 1035,500725 W. Była to największa wartość spośród dziewcząt. Dla Wioletty wartość ta wyniosła 908,637125 W. Natomiast Karolina uzyskała ponownie najsłabszy wynik 663,428825 W.

Kolejny wykres numer 8 przedstawia różnicę pomiędzy mocą max i min. Różnica ta wyniosła odpowiednio: u Agnieszki 500,85 W, u Wioletty 281,954 W, a u Karoliny 218,829 W. Taka duża różnica wartości uzyskanej przez Agnieszkę w porównaniu z jej koleżankami związana jest na pewno z uzyskaniem przez nią największej wartości mocy max. Natomiast jej moc min. była zbliżona wartością do koleżanek.

Wykresy 9,10,11 przestawiają wartości mocy max., min. i średniej w stosunku do bardzo podobnych mas ciał każdej z badanych. Dlatego nie można powiedzieć, że wartości mocy względnej (moc : masę ciała) były uzależnione od masy ciała. Nie można więc powiedzieć, że masa ciała była decydująca i doprowadziła do uzyskania takich, a nie innych wyników. Z tego względu wykres mocy max w stosunku do masy ciała potwierdził ponownie, że najlepszy wynik uzyskała Agnieszka 19,46 W. Druga była Wioletta 16,30 W, trzecia Karolina 12,33 W.

8) Wnioski:

Z przestawionych wyżej danych widać, że każda z dziewczyn biorąca udział w badaniu charakteryzuje się parametrami szybkościowo-siłowymi.

Agnieszka i Karolina uzyskały moc max przed 20 sek. Wynika z tego, że ich moc max została osiągnięta, gdy zapotrzebowanie energetyczne organizmu pochodziło głównie z wysokoenergetycznych procesów beztlenowych. Natomiast Wioletta uzyskała swoją moc max już po 20 sek. Wynika z tego, że jej organizm do uzyskania tego wyniku czerpał energię z beztlenowej i tlenowej fazy glikolizy.

---