Wyznaczanie środka ciężkości wykorzystał Józef Barton i Attila Szende do optymalizacji techniki przejścia nad poprzeczką w skoku wzwyż.
WSTĘP:
Wraz z rozwojem techniki skoku wzwyż podejmowano wysiłki zmierzające do poznania rozbiegu, odbicia i fazy lotu, a wraz z tym zmieniały się poglądy teoretyków odnośnie funkcji tych elementów skoku.
METODY:
Dla lepszej analizy ruchów tułów podzielono na trzy segmenty. Gdyby traktować tułów jako jednolity, sztywny element, to komputerowy program optymalizacji ruchu w odniesieniu do jego najistotniejszej sekwencji, tj. gdy tułów przemieszcza się nad poprzeczką, byłby niemal niemożliwy. Skonstruowano manekin o trzysegmentowym tułowiu posługując się metodą układu ciał wolnych ( metoda free body diagram ). W tym celu wykorzystano 36 mm film przedstawiający gimnastyka i wykonano analizę kinematograficzną zgodnie z zasadami przyjętymi w biomechanice. Graniczne linie między częściami tułowia w stosunku do jego osi podłużnej określono za pomocą zewnętrznych punktów identyfikacyjnych. Następnie, na tejże osi zaznaczone zostały środki ciężkości ( sc ) tychże części tułowia, a ich położenia zlokalizowano w połowie długości segmentów. Procent masy danej części tułowia obliczono w relacji do długości odcinka tej części ( jego osi długiej ) korzystając z danych Dempstera ( 1965 ). Na tych danych oparto program komputerowy do określania położenia środków ciężkości i wypadkowego środka ciężkości tułowia przy jego pozycji wyprostowanej oraz maksymalnie wygiętej w tył i w przód. Pierwszym zadaniem było odtworzenie, za pomocą manekina, położenia segmentów ciała najlepszych skoczków wzwyż podczas przechodzenia nad poprzeczką aż do najwyższego wzniesienia OSC.
Fosbury, Gibicsara, Trapka, Thompson i Matay, każdy z tych zawodników miał inny styl skakania. Z punktu widzenia teorii jest zupełnie oczywiste, że tułów ( klatka piersiowa, brzuch, obręcz biodrowa ) oraz uda muszą być w szczytowym momencie trajektorii OSC w możliwie najwyższym położeniu. Pewne segmenty ciała w locie mogą oczywiście poruszać się po trajektorii innej niż zakreśla OSC. Gdy jakiś segment porusza się w jednym kierunku, np. w kierunku głowy, to inne segmenty przesuwają się w przeciwnym kierunku tak, aby droga do OSC pozostała zgodnie z kierunkiem początkowym, a ruchy poszczególnych części ciała nie mają w locie wpływu na jego trajektorię. Możemy wobec tego powiedzieć, że mamy do czynienia z interesującym procesem sterowania, a poszukiwanie najlepszego rozwiązania może być np. efektywnie dokonane z pomocą programu komputerowego.
Skoczek musi np. przemieścić w górę te segmenty ciała, które są w tym momencie nad poprzeczką. Z tego punktu widzenia najistotniejsze są trzy części tułowia i uda. Optymalna pozycja tych segmentów w kolejnych momentach czasowych może być obliczona za pomocą komputera. Przyjęto, że istotne jest tylko najlepsze położenie ciała nad poprzeczką. To oznacza, że dolna granica konturu danego segmentu ciała aktualnie przelatującego nad poprzeczką, musi być w optymalnej ( maksymalnej ) odległości od poprzeczki. W celu wytestowania tego z pomocą manekina przemieszczano pewne części ciała do kilku różnych położeń, a komputer obliczał, gdzie powinny być przesunięte środki ciężkości innych segmentów ciała, aby zachować oryginalne położenia OSC.
WYNIKI:
W wyniku analizy zaproponowano następującą strategię ruchów skoczków stosujących styl flop celem zoptymalizowania przejścia ciała nad poprzeczką.
Po odbiciu należy wykonać energiczny wymach rąk w przód i w górę, natomiast w chwili przejścia nad poprzeczką ręce muszą być gwałtownie opuszczone do tułowia lub ułożone obok uszu. W tej samej chwili tułów powinien być maksymalnie wygięty, a uzyskane to musi być w bardzo krótkim czasie, zaś głowa powinna być mocno obniżona w dół ( nie w górę ). W takiej pozycji przechodzenia nad poprzeczką wzrasta odległość między dolnym konturem segmentów tułowia i ud a drogą OSC. Oznacza to, że przy tych samych parametrach rozbiegu i odbicia położenie poprzeczki może być wyższe, a tułów i uda mogą być przeniesione ponad nią.
WNIOSKI:
1. Skoczek powinien rozpoczynać lot mając w chwili zakończenia odbicia najwyższe położenie OSC. Ten warunek spełnia również budowa skoczka charakteryzująca się dużą wysokością ciała i długimi kończynami dolnymi, ale pomaga w tym również pozycja ciała jaką przyjmuje skoczek przed zakończeniem odbicia.
2. Szczyt paraboli OSC w czasie lotu powinien uzyskać możliwie najwyższe położenie. Ten czynnik rozpatrywany jest niezależnie od wysokości położenia OSC w chwili rozpoczęcia lotu lecz od prędkości początkowej wylotu po odbiciu i kąta wylotu optymalizujące wielkość i kierunek siły reakcji odbicia
3. Skoczek powinien przechodzić nad poprzeczką stosując taką technikę, aby dystans między trajektorią OSC i poprzeczką był optymalny.
Potrzeba takich analiz w dyscyplinach lekkoatletycznych jest bardzo widoczna i uzasadniona dla utrzymania i dalszego postępu wyników.