„Analiza wybranych elementów techniki pchnięcia kulą”

na podstawie artykułu Jacka Stodółki

Wojciech
Dobrowolski, gr. 1m

Pchnięcie kulą jako konkurencja
lekkoatletyczna wywodzi się z
naturalnych form ruchu
człowieka. Rzucanie
kamieniami lub ciężkimi
przedmiotami służyło
człowiekowi pierwotnemu w
walce o byt. Z czasem pod
wpływem rywalizacji sportowej
rzucanie różnymi przedmiotami
przerodziło się w konkurencje
lekkoatletyczne, między innymi
w pchnięcie kulą. Jest to
popularna konkurencja dla ludzi
lubiących zmagania siłowe i
powszechna wśród młodzieży
na szkolnych zawodach
lekkoatletycznych. Należy do
grupy konkurencji sportowych o
dynamicznym, siłowo-
szybkościowym charakterze i
złożonej technice ruchowej.

I. Opis merytoryczny artykułu

Tytułowy artykuł ma na celu wskazanie nam najważniejszych
parametrów kinematycznych, jak i dynamicznych ruchu na
podstawie pchnięcia kulą. Dlatego porównanie tych
parametrów może nam dać podstawę do stworzenia techniki,
która będzie doskonała dla zawodników o bardzo
zróżnicowanych umiejętnościach i różnym poziomie
sportowym.
Autor tego właśnie artykułu przeprowadził szereg testów dla
trzydziestu zawodniczek o różnych umiejętnościach,
zaczynając od najlepszych, a skończywszy na zawodniczkach
uzyskujących słabe wyniki, a nawet nieklasyfikowanych.
Wśród przebadanych kobiet były miotaczki, wieloboistki, oraz
studentki I i II roku AWF we Wrocławiu. Badania zostały
przeprowadzone przy użyciu kuli o masie 4 kg. Wykonywano
trzy próby, za każdym razem zwiększano jednak ilość
dodatkowych czynności jakie towarzyszą pchnięciu kulą. W
pierwszej próbie kula wypychana była tylko kończyną górną,
natomiast w drugiej pchnięcie było wykonywane z miejsca z
koła do pchnięć kulą. Z kolei trzecia próba polegała na
wykonaniu już prawidłowego pchnięcia z koła z
uwzględnieniem wszystkich przepisów towarzyszących
zawodom lekkoatletycznym.

Aby osiągnąć
zamierzony cel badań
należało wykonać
szereg następujących
zadań:

1. Pomiar ciągły (w
funkcji czasu) drogi kuli
w czasie wypychania i
wyliczanie wartości
zmian prędkości w
funkcji czasu.
2. Pomiar ciągły (w
funkcji czasu) siły, z
jaką człowiek
oddziałuje na kulę.

Hipotezy:

1. Odległość pchnięcia kulą zależy od
prędkości przemieszczania się kuli w
czasie pchnięcia. U zawodniczek o
słabszych umiejętnościach na
odległość pchnięcia kulą mogą mieć
także inne czynniki.
2. Wielkość siły, jaką człowiek
oddziałuje na kulę ma decydujący
wpływ na odległość pchnięcia.
3. Moc i popęd siły jako parametry,
które opisują ruch w sposób bardziej

kompleksowy, pozwalają określić
proporcjonalne wskaźniki (z
podstawowych parametrów
fizycznych ruchu) determinujące
odległość pchnięcia kulą.
4. Przemieszczenie punktu
przyłożenia siły na kulę, decyduje o
skuteczności techniki w tej
dyscyplinie.

Metody
pomiarowe:

-
tensometryczn
a
-
stroboskopowa

Do wykonania zdjęć
stroboskopowych
wykorzystano lampę
stroboskopową, która
błyskała z
częstotliwością 100
Hz, rejestrując przy
tym jednocześnie
szereg światełek,
czyli błyśnięć na
błonie fotograficznej
o bardzo wysokiej
czułości- 27DIN.

Schemat urządzenia do pomiaru siły:

1- kulista metalowa
czasza
2- trójnik zamocowania
czujników
tensometrycznych
3- czujniki
tensometryczne
4- oznaczenia liczbowe
czujników
5- pętla mocująca
6- wyłącznik lampki
stroboskopowej

W kulistej czaszy wykonanej
z metalu, dostosowanej do
krzywizny kuli
zamontowano trzy czujniki
tensometryczne. Zostały
one rozmieszczone w
wierzchołkach trójkąta
równobocznego, który był
wpisany w okrąg czaszy.
Tensometry te odkształcały
się pod wpływem nacisku
kuli. Miarą tego
odkształcenia była zmiana
natężenia prądu jaki
przepływał przez mostek
tensometryczny. Do mostka
było podłączone
przewodami urządzenie do
rejestracji siły. Impuls
elektryczny, który był
wywołany przez wypychaną
kulę w kolejnych próbach
zapisywano na komputerze
z częstotliwością
próbkowania 50 Hz przez
okres 5 sekund.

Przykładowy zapis rejestracji siły w
funkcji czasu

Wszystkie zapisy zarówno
dynamiczne, jak i
kinematyczne tego ruchu
były zsynchronizowane w
czasie, poprzez włącznik
elektryczny, który był
zamontowany w centralnym
punkcie czaszy i połączony z
lampą stroboskopową. W
chwili, gdy kula znajdowała
się w czaszy, pod wpływem
nacisku dochodziło do
zapalenia lampy
stroboskopowej, a gdy kula
opuszczała czaszę lampa
gasła.
Po zsumowaniu wyników z
poszczególnych punktów
pomiarów sił i punktów
pomiarów prędkości,
wykonano wykres siły w
funkcji prędkości. Należy
dodać, że pomiary siły i
prędkości były
zsynchronizowane w czasie.
Mając te dane, obliczono z
nich zmiany wartości mocy w
czasie wypychania kuli.

Wyniki Badań:

Wyniki przedstawiono
w postaci rozkładów
prawdopodobieństwa
na kolejnych
rysunkach:

Omówienie wyników:

Zawodniczki, które
brały udział w
badaniu osiągnęły
następujące rezultaty
na poziomach:
a) I klasy sportowej –
14,60 m
b) II klasy sportowej –
12,37 m
c) cztery z pośród
badanych
zawodniczek
osiągnęły wyniki na
poziomie III klasy
sportowej – 10,20
m

Po porównaniu otrzymanych
wyników z rekordem Polski, a
nawet z rekordem świata
zauważamy, że nie są one
adekwatne do parametrów ruchu
mistrzów. Dobrane próby miały
zilustrować różnice w parametrach
ruchu, jakie zachodziły podczas
różnego rodzaju wypchnięcia kuli.
Różnice pomiędzy wynikami w I i II
próbie mieszczą się w granicach
1,0 m – 5,5 m. Natomiast
największe różnice widać u osób,
które reprezentują najwyższy
poziom w tej dyscyplinie. Bardzo
ważne jest to że w I próbie różnice
pomiędzy uzyskanymi wynikami
są bardzo małe, a uwidaczniają się
dopiero w kolejnych próbach.
Można z tego wywnioskować, że
różnice te wynikają z zastosowanej
techniki wypchnięcia kuli. Dlatego
różnice w II i III próbie świadczą o
skuteczności techniki, jaką
pchnięcie wykonała dana osoba.

Jednym z założeń niniejszej pracy jest
to, że dłoń wypychająca kulę jest
elementem decydującym o końcowym
wyniku konkurencji pchnięcia kulą.
Tym samym usiłowano dokonać
pomiaru siły w całym przebiegu
poprawnego wykonania, ale okazało
się, że jest to bardzo trudne zadanie,
ponieważ wymaga aby na dłoni
zamontować urządzenie, które będzie
rejestrowało wielkość siły. Te trudności
wynikają nie tylko z rozwiązań
konstrukcyjnych,

ale także

z zaburzeń

czuciowych w układzie

dłoń-kula. Już

podczas badań stwierdzono, że w
próbie I największe przyrosty siły
przewyższały dwukrotnie masę kuli,
natomiast w próbie II czterokrotnie a
nawet sześciokrotnie, jak miało to
miejsce w próbie III. Wcale to jednak
nie oznacza, że wysoki poziom siły
determinuje odpowiednio dalekie
pchnięcia. Jest tu brak istotnych
związków pomiędzy wielkością siły, a
rezultatem sportowym. Warto
odnotować, że u osób osiągających
lepsze wyniki w pchnięciu kulą
zwiększa się poziom mocy. Jednak te
wartości nie u wszystkich są wprost
proporcjonalne do osiąganych
wyników.

Występuje tu pewien pułap mocy,
który to determinuje najdalsze
odległości spośród wszystkich
przebadanych i jest on wyższy w
kolejnych próbach:
w I próbie wynosi 152-363 W dla
5,50m-5,94m
w II próbie wynosi 246-326 W dla
9,13m-11,10m
w III próbie wynosi 451-830 W dla
9,24m-14,60m

Na samym końcu nasuwa się
wniosek, że poziom wyników w
pchnięciu kulą kształtuje pewien
optymalny poziom mocy, który w
dużej mierze zależy od rozwijanej
prędkości wypychania kuli.

Wnioski:

1. W pchnięciu kulą nie można określić odległości
na podstawie prędkości wylotu kuli bez
uwzględniania innych, wielu dodatkowych
czynników. Dla zawodniczek będących na tym
poziomie sportowym duży wpływ na wartość
osiąganych rezultatów mają przypadkowe czynniki.
2. Wyraźny brak jest statystycznie istotnych
wartości współczynników pomiędzy siłą działającą
na kulę, a rezultatem sportowym w pchnięciu

kulą.

3. Z wyników przeprowadzonych badań wynika

, że

zawodniczki, które rozwijają dużą prędkość

i siłę w

końcowej fazie wyrzutu nie potrafią osiągnąć
odpowiedniego wyniku sportowego dla poziomu
wymienionych parametrów ruchu.
4. Wyniki, jakie zostały osiągnięte w tym
doświadczeniu, kształtują optymalny poziom mocy,
który jest uzależniony od poziomu rozwijanej
prędkości dłoni.
5. Impuls siły świadczy tu o możliwości
eksponowania przez zawodniczki niektórych cech
motorycznych (siłowych lub szybkościowych).
Dlatego bardzo ważnym stwierdzeniem jest to, że
ten sam rezultat sportowy można osiągnąć na
różne sposoby. Analiza wartości popędów z
każdego czujnika tensometrycznego podkreśla
słuszność nauczania techniki sportowej.

II. Moja ocena tego
artykułu:

Artykuł, którego autorem jest Jacek
Stodółka w dużym stopniu porusza
metody analizy techniki ruchu. Są
w nim przedstawione szczegółowo i
dość czytelnie metody wykonania
pomiarów ruchu. W tym przypadku
jest to pokazane na dyscyplinie
sportowej, jaką jest pchnięcie kulą.
Autor, do przeprowadzenia
doświadczeń zastosował metody
oparte na stroboskopii i
elementach tensometrycznych,
czyli dotykowych, które mierzą
wartości sił. Te z kolei są badane i
zapisywane przez komputer IBM.
Według mnie dużym atutem
artykułu, jest to, iż autor do oceny
wpływów techniki rzutów na
wartość otrzymanych odległości
przeprowadził badanie w 3 różnych
fazach. Ponadto badania te były
przeprowadzone na osobach o
różnym stopniu przygotowania
sportowego.

Zastosowanie metody
stroboskopowej pozwala nam na
bardzo dokładne prześledzenie
ruchu każdej zawodniczki. Gdy
połączymy to z danymi o siłach
działających na kulę, daje nam
wynik parametrów zarówno
dynamicznych, jak i
kinematycznych.
Ja osobiście zaproponowałbym
zbadanie większej ilości oddanych
pchnięć, co pozwoliłoby uzyskać
jeszcze bardzie dokładny wynik a
dodatkowo zminimalizowało
ryzyko wystąpienia
przypadkowych błędów. Moim
zdaniem mało uwagi poświęcił
autor na szczegółowe przebadania
ruchów samej dłoni. Przecież to od
niej w ogromnej mierze zależy
efektywność techniki.

III. Moja koncepcja badań z wykorzystaniem tej
metody:

Badania przeprowadzone na kobietach, które
pchają kulę z wykorzystaniem metody
stroboskopowej i tensometrycznej podsunęły
mi inny pomysł, ale przeniesiony na piłkę
nożną. W ten sposób chciałbym sprawdzić
najważniejsze parametry kinematyczne i
dynamiczne ruchu na podstawie wyskoku
piłkarzy do zagrania piłki głową. Badałbym
wyskok po krótkim, ale dynamicznym
nabiegnięciu. Sam te badania prowadziłbym
przez okres ok. 1 miesiąca. Zaznaczam
jednak, że pomiędzy prowadzonymi
doświadczeniami badani zawodnicy powinni
mieć co najmniej 48 godzin przerwy dla
zregenerowania sił. Badania prowadziłbym
na 5 grupach osób, począwszy od osób
nietrenujących piłki nożnej, przez osoby
grające na poziomie Ligi Okręgowej – czyli
trenujących około 3 razy tygodniowo.
Następną grupą badanych byliby zawodnicy
grający w III lidze, a więc trenujący już dość
systematycznie, później zawodnicy grający w
polskiej ekstraklasie, czyli ci, którzy poza grą
nigdzie nie pracują. Ostatnią grupą badanych
byliby reprezentanci Polski, którzy na co
dzień występują przeważnie w klubach
zagranicznych.

Wyskoki piłkarzy do uderzenia głową
nagrywałbym na kilku kamerach
wideo, które są ze sobą połączone i
rejestrują obraz z dużą
częstotliwością, t.j. 200 klatek na
sekundę. Kamery te byłyby ustawione
w różnych miejscach, aby sam nabieg,
jak i wyskok zarejestrować z wielu
ujęć. Ponadto połączyłbym je z
komputerem, dzięki czemu można
bardzo szczegółowo analizować
wykonywane doświadczenia.
Dodatkowo pod powierzchnią trawy
byłaby zamontowana platforma
dynamometryczna, z której to
zawodnicy wybijaliby się do uderzenia
piłki głową. Na stawach wszystkich
kończyn byłyby przyczepione czujniki,
które zapisywałyby udział
poszczególnych stawów w wykonaniu
wyskoku. Czujniki te powinny być
niewielkie, aby podczas nabiegu i
wyskoku nie przeszkadzały badanemu.
Uważam, że badania te pomogłyby
wielu trenerom, aby uczyć już od
najmłodszych lat dzieci prawidłowego
wyskoku do uderzenia piłki głową.
Przez jego prawidłowe wykonanie
wyskok i sam moment uderzenia piłki
stałby się bardziej efektywny.

Opracowano na
podstawie:

„Problemy badawcze w
lekkoatletyce” (Wrocław
1994), artykuł: „Analiza
wybranych elementów
techniki pchnięcia kulą”
– Jacek Stodółka.