Robert-jan Greup
Samenvatting Biomechanica Sport Mechanics for Coaches
robert-jan 20-6-2012
Inhoudsopgave Making a smart move
3
Technique
3
Good technique
4
Teaching good technique
4
Failure of traditional training methods and use of new technologies
4
Application of new methods and technology
5
How sport mechanics for coaches can help you
5
You will learn to observe, analyze and correct errors in performance
5
You’ll be better able to assess the effectiveness of innovations in sport equipment
5
You’ll be better prepared to assess training methods for potential safety problems
5
You’ll be better able to assess the value of innovations in the ways sport skills are performed
5
You will know what to expect from different body types and different levels of maturity
5
Starting with the basics
6
Mass
6
Weight
6
Inertia
6
Linear and Angular motion
7
Speed, velocity and acceleration
7
How to measure speed, velocity and acceleration
8
Using Technology to measure linear velocity
8
The Gravity of the situation
8
Acceleration due to gravity
9
An Athlete’s center of gravity
9
Shifts in the center of gravity
9
How gravity affects flight May the force be with you
10 10
Force vectors
10
Projectiles
11
Trajectory
11
Angle of release
11
Speed of release
11
Height of release
12
Getting a move on
12
pag. 1
How an athlete moves (forces, momentum and impulse)
12
Forces during moving
12
Momentum during moving
12
Impulse
12
Using impulse to slow down or stop
13
What happens when we move (power, energy, rebound and friction)
13
Work
13
Power
13
Energy
13
How kinetic energy is dispersed
14
Rebound
14
Friction
14
Static and dynamic friction
15
Rolling friction
15
Rocking and rolling
16
How an athlete rotates
16
Mechanical principles for rotation
16
Torque
16
Rotation of an object
17
How athletes make them selves rotate
17
How gravity can assist rotation
18
What happens when we rotate (angular velocity)
18
Centripetal and centrifugal force
18
Rotary inertia
19
Angular Momentum
19
Conservation of angular momentum
20
Making use of angular momentum
20
Transferring angular momentum
21
Dont be a pushover Factors that Determine stability
22 23
Increase the size of base of support
23
Centralize line of gravity within base of support
23
Lower center of gravity
23
Increase body mass
24
pag. 2
Extend base in the direction of an oncoming force
24
Shift line of gravity toward an oncoming force
24
Analyzing sport skills
24
Bijlage:
0
Motorische leertheorien:
0
1.
Uitvriezen van de vrijheidsgraden
0
2.
Ontdooien van vrijheidsgraden
0
3.
Relaxatiefase
0
4.
Bevriezen van vrijheidsgraden
1
Bewegingen herhalen
1
Feedback geven op stabiliserende factoren (zie beperkende factoren hier boven) in de beweging.1
Situaties kiezen waarbij exploratie en stabiliserende factoren van de beweging elkaar versterken1
1.
Oproepschema
2
o
Het in gang zetten van de beweging
2
o Responsspecificaties die omgeving van de beweging eist gaan invoeren (snelheid, kracht, lengte, afstand etc.) 2
Making a smart move Biomechanica gaat over de effecten van krachten op het menselijk lichaam en andersom, dat kan van zwaartekracht t/m centrifugale krachten zijn. Een simpel voorbeeld bij het vast houden van een bal waarbij de elleboog in een hoek van 90 graden is, dat de biceps kracht moet leveren om de arm in dezelfde positie te houden zonder dat de arm naar beneden wordt getrokken door de zwaartekracht. (Zie afbeelding) Luchtweerstand en zwaartekracht zijn niet de enige krachten die we kennen in de wereld. Het moment waarop twee objecten met elkaar botsen is ook een bepaalde kracht. Het zwemmen in water heeft ook een weerstand, met als gevolg dat er allemaal nieuwe zwempakken op de markt komen om beter door het water te glijden. Denk maar aan de speedo en strakke badpakken die je aan moet tijdens zwemvaardigheden.
Technique Bij het kijken naar spelers wordt er vaak onderscheid gemaakt tussen techniek wie is beter dan. Bijvoorbeeld een Christano Ronaldo vs Jan Klaas Huntelaar, er wordt dan gekeken naar het bewegingspatroon dat herhaaldelijk terug te zien is en daarop duidelijk verschil is aan te tonen tussen de twee.
pag. 3
In de sport zijn er verschillen op het gebied van bewegingen, zo is het bij een discuswerper goed te zien wie er beter is gezien er vanuit 1 beweging gekeken word. Dit noemen ze ook wel closed skill een gesloten vaardigheid. Bij een open skill kan je ervan uit gaan dat we het hebben over meerdere bewegingen, zoals bij tennis of voetbal. Elke vaardigheid heeft zijn doel ook wel objective, denk daarbij aan een voorzet die door de lucht gaat en een pass over de grond. De ene is voor een langere afstand beter te gebruiken dan voor een korte. Elke sporter probeert de beste techniek op het juiste moment te gebruiken om tot het scoren van punten of juist om de efficiëntie.
Good technique Een sporter kan zijn vaardigheden op de juiste maar ook de onjuiste manier uitvoeren. Door het onjuist uit te voeren van zijn vaardigheid heeft als nadeel dat het ineffectief is en niet datgene wil behalen waarvoor het bestemd is. Dat de voorzet van Willems niet genoeg hoogte maakt en vervolgens onderschept word. In het aller ergste geval is de kans dat de sporten een blessure oploopt maar ook een blessure kan veroorzaken bij iemand anders. Als we kijken naar een professionele golfer en een recreatie golfer lijken de slagen allemaal op elkaar, maar het verschil tussen deze twee is dat de pro golfer de techniek zo verfijnd heeft dat zijn slagen constant zijn en bij een recreatie golfer vaak een bal goed is en de daarop volgende minder. Het effect van al het trainen is dat de beweging vooral efficiënter is dan die van de recreatieve golfer. Alle topatleten maakt niet uit welke sport gebruiken superieure technieken, allemaal gebaseerd vanuit de biomechanische principes. Goed om te onthouden is dat deze technieken niet zomaar zijn ontstaan dit komt door vele uren trainen en het inslijpen van de beweging, net zoals dat tijdens de judolessen gebeurd door eerst in te stappen meerdere malen en vervolgens de worp te maken.
Teaching good technique Het aanleren van een goede techniek ligt hem niet in het zelf perfect kunnen uitvoeren, de basis die je nodig hebt is weten hoe de beweging eruit ziet en in elkaar zit. Hierdoor kan je gericht corrigeren en de persoon feedback geven op zijn beweging. Als coach/trainer moet je weten hoe de persoon de meeste hoogte weet te winnen bij hoogspringen en hoe deze techniek is opgebouwd. Het is voor de coach/trainer/docent van belang dat hij feedback kan geven op de techniek van de sporter vanuit de biomechanische principes.
Failure of traditional training methods and use of new technologies Het is gebruikelijk in de sportwereld datgene wat succesvol is elke keer weer te gebruiken bij de trainingen. Maar is dat ook bij elke sporter succesvol? We hebben het nu over traditionele trainingsmethoden. Veel trainers gebruiken trainingen gericht op oud top atleten zonder in te gaan op persoonsverschillen. Zo zijn sporters snel geneigd dingen te kopiëren van oud topsporters met als gevolg dat ook ineffectieve oefeningen worden gekopieerd als het discus werpen dat de werper zijn armen heen en weer bewoog voor het gooien. Dit had echter totaal geen effect op het resultaat of met de beweging zelf. Door biomechanica ben je als trainer/coach in staat dit soort na aperij voor te zijn en te voorkomen.
pag. 4
Application of new methods and technology Technologie van tegenwoordig zorgt ervoor dat we meer feedback kunnen geven op de sporter. Vaak twijfelt de sporter aan de feedback van de trainer of coach. Door juist de technologie te gebruiken is het mogelijk deze feedback te verifiëren.
How sport mechanics for coaches can help you Het boek sport en mechanica helpt de trainer/coach om beter te kijken naar de sporter. Het observeren, analyseren, corrigeren, effectiviteit, voorkomen van blessures en de meerwaarde van verschillende innovaties binnen de sport en sportvaardigheden. You will learn to observe, analyze and correct errors in performance Dit is het belangrijkste wat je moet kennen en leren vanuit dit vak. Het gaat erom dat je kunt observeren en de punten die minder goed zijn eruit kan halen en verbeteren. Hiermee bespaar je tijd door beter advies te geven dan vaag advies op de beweging als harder gooien of sneller bewegen. You’ll be better able to assess the effectiveness of innovations in sport equipment Je weet als trainer meer over het effect van verschillende houdingen, materialen en dergelijke wat ervoor zorgt dat het objective/doel behaald word van de sportvaardigheid. Denk maar met een potje golfen bij het afslaan gebruik je een andere club als bij het putten, met als reden dat de putter ervoor zorgt dat de bal niet de lucht in gaat door zijn vorm. Bij het fietsen in de tour de france is je lichaamshouding weer van belang hoe lager je zit hoe minder last je hebt van lucht weerstand en meer energie kwijt kan in het fietsen, waardoor je een betere tijd kan fietsen.
You’ll be better prepared to assess training methods for potential safety problems Je weet als coach/trainer van de gevaren af bij bepaalde trainingsvormen, wat het voor risico is als je hem verkeerd uitvoert. De blessure gevoeligheid bij een bepaalde oefening en hoe je dat moet corrigeren, zodat de sporter hem wel kan uitvoeren zonder risico te lopen. Je weet als trainer ook verschillen te benoemen, wat er anders is bij een full squat bijvoorbeeld en bij een halve squat. Het is belangrijk om als trainer te weten wat balans, assen, heftbomen en momentum met elkaar te maken hebben. You’ll be better able to assess the value of innovations in the ways sport skills are performed Als trainer/coach moet je creatief zijn in je trainingsvormen, want het een slaat wel aan bij de sporter en het ander weer niet. Voor de trainer/coach van belang dat hij een nieuwe manier zoekt om een bepaalde techniek te verbeteren of aan te leren. Kijk naar Dick Fosbury kwam met de fosburyflop flop zoals we die nu kennen een nieuwe techniek die nu door vele sporters wordt gebruikt om hoger te springen. Het is dus goed om je sporters naar hun top te brengen door eerst weten, waarom die oefening wordt uitgevoerd. You will know what to expect from different body types and different levels of maturity Als coach weet je waarom, jongere sporters snel leren maar moeite hebben met bepaalde technieken te beheersen en dat oudere sporters hier minder last van hebben. Ook kijk je als trainer/coach wat het effect is als je lange armen hebt en of dat een voordeel heeft bij de sport of
pag. 5
juist een nadeel. Je kijkt dus niet zozeer naar alleen de uitvoering, maar ook naar mentaal en lichaamsbouw.
Starting with the basics Tijdens dit hoofdstuk zullen we de relatie tussen mass, weight, inertia gaan behandelen en daarnaast ook kijken naar verschillende bewegingen. Het lichaamszwaartepunt komt ook aan bod. Vijf belangrijkste onderdelen van biomechanica voor het analyseren en verbeteren van bewegen zijn: -
Beweging (motion) Kracht (Force) Impuls (momentum) Hefbomen (levers) Balans (Balance)
Mass Ook wel massa in het Nederlands wil niks anders zeggen dan de hoeveelheid materie uitgedrukt in kg of lb(pounds). Massa zegt ook wat over het gewicht, hoe meer massa iemand heeft hoe zwaarder hij is.
Weight Is het gewicht wat door de zwaartekracht wordt aangetrokken, doordat er kracht op het lichaam wordt uitgeoefend reageren de spieren hierop. Dit voorkomt dat het lichaam in elkaar zakt. Het is dus afhankelijk van massa en zwaartekrachtversnelling
Inertia Ook wel de traagheid van een object, dat wil zeggen hoe zwaarder het object hoe meer kracht het kost om het voorwerp te verplaatsen. Sommige voorwerpen kan je niet verplaatsen die hebben een te grote traagheid. Een object als een kogel bij kogelstoten is zwaarder en kost meer kracht om te verplaatsen dan een softbal of een tennisbal. Traagheid is dus afhankelijk van de massa dat het object heeft. Een licht object heeft minder kracht nodig om zich te manoeuvreren en af te remmen dan een zwaargewicht. Kijk maar naar een auto waar 1 persoon in zit en een auto 8 personen in zitten de remweg wordt daardoor langer omdat het object zwaarder is geworden. Voorbeeld bij een val naar beneden is dat bij de bungee jumpen twee jumpers 1 met twee keer zoveel gewicht als de ander net zo snel naar beneden valt als de lichte. Dit heeft te maken met de traagheid die is twee keer zo groot en die werkt in de lucht twee keer zo hard tegen om nog sneller te vallen. Zo vallen ze te gelijker tijd naar beneden. Het voorwerp/object dat verplaats word is ook bepalend van de hoeveelheid kracht, dit heeft te maken de weerstand. Het weggooien van een kogel kost meer kracht dan dat van een speer dit heeft te maken met de verdeling van het gewicht en de vorm van het voorwerp. Twee kenmerken van intertia: -
Resistance to motion (tegenwerken van beweging)
pag. 6
-
Persistence in motion (volhouden van beweging)
De drie wetten van Newton zijn voor sommige onbekend terrein, maar de wetten zijn niets minder dan rekensommen om erachter te komen wat de kracht of kinetisch energie is die uitgevoerd moet worden om iets in beweging te zetten bijvoorbeeld. Formule 1: Traagheidswet (newton 1e wet) F= m*a
Formule 2: Energie die vrij komt bij het constant bewegen (Kinetische Energie) Ek = 0,5 * m * v2
Linear and Angular motion Er zijn verschillende manieren van bewegen zo kan je in een rechte lijn bewegen ook wel linear genoemd. Maar je kunt ook in verschillende richtingen bewegen ook wel angular bewegen, dit de meest voorkomende beweging . Verschil tussen Angular en Linear bewegen wordt in het onderste schema duidelijk gemaakt. Linear Motion - In een recht lijn bewegen - Alle onderdelen, van het object of sporter bewegen in de zelfde richting, afstand en in de zelfde tijd. - Deze vorm is minder dominant aanwezig - Schansspringen (ski) beweegt in een rechte lijn naar beneden zonder enige rotatie
Angular Motion - Bewegen in verschillende richtingen - Bewegen om verschillende assen - Bewegingen komen meer voor in het lichaam van een sporter - Meer dominant aanwezig - Schoonspringen, waarbij de springer een schroef, salto en dergelijke maakt tijdens de sprongen en zo meerdere bewegingen maakt in verschillende richtingen/assen
Bij het sporten spreken we van een mix van deze bewegingen dat als general motion gekenmerkt word. Alle menselijke bewegingen worden als general motion gekenmerkt vanwege de combinaties in het bewegen van richtingen. Voorbeeld van een combinatie is een rolstoel sprinter die in een rechte lijn beweegt met de rolstoel, maar zijn armen bewegen in een andere richting dan recht door de rotatie, dit zorgt ervoor dat er duidelijk een combinatie van beide is. En dus spreken we dan van een general motion.
Speed, velocity and acceleration Speed - Afstand / lengte afgelegd in een bepaalde tijd
Velocity - Verandering van positie in tijd dat wil zeggen het gemiddelde km/h over 100 meter sprint bijvoorbeeld
Acceleration - Moment van starten en versnellen naar hun maximale, dit is terug te zien in de eerste 40meter.
De velocity is afhankelijk van de hoeveelheid of vermindering van de versnelling. Hier zijn twee benamingen voor namelijk:
pag. 7
-
Uniform acceleration o Geleidelijke versnelling denkt daarbij aan een bobslee waarbij de eerste seconde 4.6m/s bij de 2e seconden op 9,2m/s zit en bij de derde rond de 13,7 m/s de versnelling gaat geleidelijk met 4,6 m/s vooruit ook wel 4,6 m/s2.
-
Uniform deceleration o Bij deceleration gaat het om afremmen dat geleidelijk verloopt denk daarbij aan een remweg of juist het werpen van een voorwerp dat langzaam maar zeker snelheid verlies op een geleidelijke basis
How to measure speed, velocity and acceleration Door het gebruik maken van tabellen/spreadsheets kan je de versnellingen en andere meten. Zoals in het boek staat aangegeven hebben ze duidelijk de afstand bekeken en door elke 10 meter te meten wat de tijd is door simpel weg een stopwatch te gebruiken kan er gekeken worden of er versnelling plaats vind of niet. Zie afbeelding!
Using Technology to measure linear velocity Tegenwoordig hebben ze verschillende manieren om te meten, dat kan simpel door een chip in je schoen te plaatsen of op de schoen en daarmee je loopsnelheid bekijken. Dit komt doordat je bij bepaalde controle posten voorbij komt en word je tijd opgeslagen op dat moment en zo gebeurd dat bij ieder station. Een radar kan meten hoe snel de bal door de lucht vliegt en bij voetbal kunnen ze gegevens van de sporter bekijken door te kijken hoeveel km ze hebben afgelegd tijdens de wedstrijd.
The Gravity of the situation De aarde kent zwaartekracht deze kracht is niet overall hetzelfde blijkt uit onderzoeken, zo is het in verschillende plaatsen zo dat een minimale verandering in de aantrekkingskracht toch het verschil kan maken in de sportwereld. Zo heeft elke situatie wel een bepaalde invloed op het presteren van sporters, denk daarbij aan hoogte, laagte en zuurstof gehalte in de lucht. Er zijn allemaal soort situaties wat invloed kan hebben op de prestatie en de uitkomst van de sporter.
pag. 8
Acceleration due to gravity De basis van versnellen door de zwaartekracht ligt hem in de hoogte waar je vanaf springt hoe langer de weg naar beneden hoe sneller je zult vallen. Als je van een stoel afspringt merk je dat je nog de klap kan opvangen gezien je niet van een te hoog vlak afspringt. Als je van een te hoog vlak afspringt is je snelheid hoger en de klap dus ook groter en zal je sneller door je benen zaken gezien ze de kracht niet aan kunnen. Er is een uitzondering want als je vanuit een vliegtuig naar beneden springt dan zal de snelheid niet oneindig door blijven gaan gezien de weerstand de val tot Max 201km/h laat vallen dan blijft dit gelijk, door de tegenwerking van de atmosfeer.
An Athlete’s center of gravity Het lichaam heeft een aangrijpingspunt voor de zwaartekracht ook wel het lichaamszwaartepunt(LZP). De mens heeft wel enig verschil tussen mannen en vrouwen wat betreft het LZP. De mannen zijn over het algemeen breder in de schouders en zal het LZP wat hoger liggen in het lichaam. De vrouwen hebben net weer wat bredere heupen en zal het LZP meer lager liggen dan bij de mannen.
Shifts in the center of gravity Het verplaatsen van je LZP is mogelijk door bepaalde houdingen aan te nemen. Door laag bij de grond te zitten komt je LZP dicht bij de grond en sta je zo goed als stabiel mits je LZP in het midden van je steunvlak zit. Je steunvlak wordt bepaald door je voeten stand als je eenmaal staat op de grond. Vanuit anatomische houding gezien is je lichaamspunt in het midden van je lichaam ongeveer rondom de navel. Zodra je rechter arm uitsteekt opzij zal het LZP zich verplaatsen naar rechts. Dit is terug te zien in de afbeelding.
Het LZP kan ook buiten het lichaam komen bij turnsters en andere atleten is daar spraken van. Doordat ze zo flexibel zijn is het gemakkelijker, het LZP buiten het lichaam te laten komen. Als ik een holle rug maak dan zal het LZP aan de achterkant van het lichaam zitten en als ik een bolle rug maak komt het LZP aan de voorkant. Dit is ook weer terug te zien in de afbeeldingen hieronder.
pag. 9
How gravity affects flight Hoe zit het dan in de lucht met het LZP de plek is bepalend bij wat voor beweging de springer maakt. Bij de verticaal bewegen zal het lichaamszwaartepunt naar boven verplaatsen gezien het lichaam omhoog gaat. Bij de fosburyflop flop maak je je rug hol waardoor het LZP buiten het lichaam komt. Lichaamshouding in de lucht bepaald waar je LZP zit.
May the force be with you Door recht op te staan op deze aarde hebben we kracht nodig ook wel force. Er is trekkracht en duwkracht dat ervoor zorgt dat er objecten verplaats kunnen worden of vervormd worden. De trekkracht die wordt uitgeoefend op het lichaam is afhankelijk van de massa van het object hoe zwaarder het object hoe meer trekkracht het heeft en hoe meer het lichaam aan duwkracht heeft om tot een kracht van nul te komen. De krachten die er zijn: -
-
Ground reaction force o De duwkracht vanuit de aarde die even groot is als de actie kracht bij het opvangen van een klap op de aarde. Is de kracht groter dan de reactie kracht dan zal er een vervorming plaats vinden. Action force o De hoeveelheid kracht die het object heeft dat op de aarde terecht komt in dit geval of tegen een andere materie.
Force vectors Vectors zijn richtingen waar het gewicht/object naar toe wordt verplaatst door middel van de uitgeoefende kracht op het voorwerp. Als je bijvoorbeeld een blok gaat verplaatsen komt daar een kracht bij vrij en de vector geeft aan in welke richting de krachten zich verplaatsen. Een vector kan op meerdere plaatsen zijn zo kan je alleen maar kracht omhoog hebben bij een biceps curl, maar als ik mijn arm iets verder van het lichaam af breng en maak dan een biceps curl kost het mij meer kracht om dat ook een kracht ervoor moet zorgen dat het gewicht schuin omhoog moet zoals hier in de afbeelding te zien is.
pag. 10
Projectiles Projectielen die door de lucht vliegen in sport zijn verschillende soorten ballen, maar door trapeze, ski schansen en trampolines kan je als sporter door de lucht vliegen. Elk heeft zo zijn eigen vlucht door de lucht, de een moet juist de hoogte in en de andere misschien wel de verte. Belangrijk dus om te weten wat van invloed heeft op de vlucht die de bal of sporter maakt. In dit geval kunnen verschillende factoren beïnvloed worden namelijk: -
Moment van loslaten of slaan Snelheid bij afzet of slaan Hoogte
Deze bepalen vervolgens waar de sporter of voorwerp terecht komt in het veld.
Trajectory Een pitcher zal de bal met een strakke worp moeten gooien om te zorgen dat het geen wijd wordt. Daarom zal de pitcher de bal onder een bepaalde hoek moeten loslaten om te zorgen dat het ook zo gebeurd. Angle of release Hoe verder je een horizontale lijn wil gooien hoe kleiner de hoek is. Hoe verticaler je gooit, hoe groter de hoek is. Speed of release Bij het pitchen gooi je de bal met een kleine hoek en je hebt te weinig vaart zal de bal niet bij de slag man komen dan daalt deze snel doordat de zwaartekracht invloed heeft op de bal. Ook heeft de luchtweerstand invloed op de bal. Als de bal in grote hoek te hard wordt gegooid zal deze erg hoog de lucht in vliegen en ook weer te ver van de slagman af op de grond valt.
pag. 11
Height of release Afhankelijk van de situatie en sport is het belangrijk om te weten wanneer je de bal los laat of juist raakt. Het punt kan laag bij de grond zijn, maar bij volleybal zicht het boven schouderhoogte.
Getting a move on How an athlete moves (forces, momentum and impulse) Stel je voor je staat in de startblokken om een 60 meter sprint uit te voeren. Je wilt zo snel mogelijk weg zijn dus je zet met veel kracht af in de startblokken, deze kracht die je weg trapt is je actiekracht. De aarde wil voorkomen dat de blokken misvormen of juist losschieten dus die werkt met een kracht terug de reactie kracht. Deze krachten staan parallel tegenover elkaar.
Forces during moving De kracht die vrijkomt, komt vanuit de inertia(traagheid). Hoe zwaarder de persoon is hoe meer kracht hij moet leveren. Stel je hebt twee hardlopers die dezelfde kracht leveren maar de een is zwaarder als de ander dan zal die genen die lichter is met dezelfde kracht sneller vaart maken als de ander. Hetzelfde geld voor beide lopers als ze even zwaar zijn en kracht uitoefenen in over een bepaalde tijd dan zal degene met de meeste kracht het meeste versnellen. De formule luidt dan ook: -
F(n) = m * a(acceleration) hetzelfde als bij massa en gewicht
Momentum during moving Momentum in mechanische termen is komt erop neer dat er een massa aan het bewegen is. De hoeveelheid massa die de sporter meeneemt is het momentum, door de snelheid of de massa of zelf beide te beïnvloeden wordt het momentum groter of kleiner gemaakt De formule luidt dan ook: -
M(kg.m/s) = m(massa) * v(velocity)
Zonder snelheid is er dus geen momentum.
Impulse Het gooien van een voorwerp als bijvoorbeeld het speerwerpen vergt een bepaalde impuls die groot is, zodat de speer ook ver komt. Het begint vanuit de aanloop krachtig zodat er daar al veel vaart wordt gegenereerd aan de speer. Daarbij is het handig voor een speerwerpen om lange armen te hebben en zo ook langer moment om de speer snelheid te geven. Het springen is net zo als het werpen in beide sporten is de sporter genoodzaakt snelheid te generen. Bij het wedstrijdroeien zie je bij de start dat er korte en krachtige halen gemaakt worden om snel op vaart te komen hoe sneller op vaart hoe meer snelheid ze hebben bij de rest van de race. Voordeel is dat de halen die erna komen lang zijn en krachtig, om zo de snelheid te behouden en lang contact te hebben met het aangrijpingspunt.
pag. 12
Using impulse to slow down or stop Bij het spelen van hockey merk je als je bal wil stoppen of mee moet bewegen met de bal of veel kracht in de stick moet stoppen om juist de bal tegen te houden. Hetzelfde bij het aannemen van een voetbal tijdens een hoge of een hard pass. Het gebied van impact wordt daardoor vergroot en de kracht verdeeld, als je van de tafel afspringt en met gestrekte benen land geeft dat een enorme impact dan als je door je benen zakt en grotendeels door de spieren laat opvangen.
What happens when we move (power, energy, rebound and friction) Work Het verschaffen van werk kost ook energie deze is van afhankelijk van kracht en afstand. De formule om deze uit te rekenen is als volgt: -
W=F*s
Power De hoeveelheid werk verricht in een bepaalde periode van tijd. Horsepower (PK) wil zeggen dat ze de mogelijkheid hebben een bepaald object over een bepaalde afstand in een aantal seconden te verplaatsen. 1 pk staat gelijk aan 746 watt. Bij het gewicht heffen heeft de ene sport misschien 1 seconden nodig om het gewicht boven het hoofd te krijgen en de andere 2 seconden. Het wil dus zeggen dat de een meer power kan generen als de ander.
Energy Er bestaan verschillende energiesoorten binnen de energy groepen. Er zijn 3 energy groepen. -
Kinetic energy o Het dagelijkse bewegen in massa en snelheid of het verplaatsen van een voorwerp Ekin = 0,5 * m * v2 Ekin(J) = 0,5 * massa * velocity in kwadraat (m/s of ft/s)
Voorbeeld:
pag. 13
How kinetic energy is dispersed Wat gebeurd als de twee spelers nu op elkaar in lopen met een momentum en hun kinetische energie? De energie zal worden geabsorbeerd of verdwijnt en de mogelijkheid tot rebound dat ze terug stuiteren is aanwezig. Dit terugstuiteren en vervormen wordt ook wel strain energie genoemd, daar hebben we het over elastische energie. Strain energy o
-
Het vervormen en terug komen in normale vorm denk daarbij aan een elastiek of aan polsstok hoog springen hier in is de stok ook flexibel en zorgt voor een extra vaart doordat er vervorming plaats vindt en terug vormt.
Potential energy o Het hoogste punt bereiken binnen een sprong waar de kracht op 0 staat en de zwaartekrachtversnelling Epot = m* g * h Epot(J) = m * 9,8 of 10 * h
Rebound De rebound is het moment waarop de bal of ander object terug gekaatst word. Dit is ook weer te zien in sporten als honkbal, tennis, softbal, volleybal etc. Het voorwerp zal vertragen door dat het in botsing komt met een ander voorwerp. Bij bowlen verminderd de bowling bal zijn snelheid en vliegt de kegel omver die pakt dus meer momentum. Het vervormen van de bal op het moment dat het geslagen of geschopt wordt zorgt ervoor dat het vervormd en ook weer terug moet vormen dat vervolgens kinetische energie oplevert. Dit noemen ze ook wel elastische terugvorming.(elastic recoil) Sommige sporten zoals squash merk je dat de bal na enig sinds spelen warm is geworden dit zorgt ervoor dat de bal flexibeler en soepeler wordt daar door stuitert deze beter. Bij sommige sporten is het dus belangrijk dat de bal wat warmer wordt zoals bij squash het geval is.
Friction Ook wel wrijving, zo kennen we dat bij autorijden dat de banden warm worden na een flink stuk gereden te hebben. Dit komt door de wrijving met de grond, hetzelfde geldt bij het hardlopen op het moment dat je schoenen de grond raken is er ook wrijving. Elk ondergrond heeft zo zijn eigen wrijvingskracht kijk maar bij tennisvelden, zo heb je gras, hard en klei/griffel. Bij de een kan je gecontroleerd door over de grond glijden bij de ander glij je onderuit en hard hoef je niet te proberen om te sliden. Het heeft ook zo een effect op de bal die stuitert bij de een hoger dan bij de ander (rebound) en zal misschien veel meer vaart minderen, dat is te zien bij wat slechter weer op de kleibanen. Frictie bestaat uit twee soorten:
pag. 14
-
Statische frictie o Een statisch voorwerp en de daarbij hoeveelheid weerstand van het oppervlak Dynamische frictie o Sliding frictie Wrijving tussen twee objecten met een tegenwerkende kracht het maken van een sliding bijvoorbeeld is een voorbeeld van sliding frictie o Rolling frictie Wrijving tussen twee objecten zoals ballen en wielen die contact houden met de grond of oppervlak het slaan van een hockeybal die dan al rollend over het veld gaat heeft een rol wrijving
Static and dynamic friction Het verschil tussen deze twee fricties ligt hem vooral in het bewegen, dynamisch kost minder omdat het makkelijker wordt als een voorwerp in beweging blijft en maximale statische frictie kost altijd meer dan bij dynamisch. Doordat een rugby speler in training een voorwerp probeert te verplaatsen moet hij eerst over het maximale statische frictie punt heen en op dat moment zal het voorwerp beginnen met verplaatsen, dat wordt dan dynamisch. Paar factoren die meespelen binnen het voorbeeld van net. -
Force pressing two surfaces together o Dit wil zeggen hoe meer massa het voorwerp heeft in dit geval het voorwerp vanuit het rugby dat verplaats wordt over de grond, hoe meer kracht er nodig is gezien de twee oppervlakken aan elkaar trekken.
-
Actual contact area between two surfaces o Frictie vindt alleen maar plaats als er contact is tussen twee oppervlakken in dit geval de slee die de rugbyspeler probeert te verplaatsen. Door juist het de slee licht op te tillen net als bij het omverwerpen van iemand, wordt het wrijvingsvlak(contact area) kleiner en is het makkelijker te verplaatsen.
-
Nature and type of material that are in contact o Het oppervlak kan glad zijn wat makkelijker glijd, maar het kan ook zo zijn dat het oppervlak vol hobbels, kuilen en modder zit wat het dus zwaarder maakt om er door heen te komen.
Rolling friction Dit is als een rond object als een ball of wiel contact heeft met het wrijvingsoppervlak. De bal of wiel moet daarom wel rollen en niet glijden wat ook nog kan op verschillende oppervlakken. Rolling frictie is geheel afhankelijk van de ondergrond, door smalle bandjes heb je minder wrijving en kan je meer snelheid generen zonder veel kracht te hoeven geven. Kijk maar naar een auto met brede banden die zijn vaak benzinedrinkers en verbruiken veel energie terwijl een auto met smalle banden veel minder energie vraagt en daarom zuiniger zijn. Voorbeeld:
pag. 15
Als een auto of fietser moet remmen is er geen sprake van rolling maar van sliding het wiel staat stil en glijd over het oppervlak in plaats van dat het moet rollen.
Rocking and rolling How an athlete rotates Dat gebeurd in vele sporten het roteren van een sporter, denk maar aan de skate wereld, snowboard, turn wereld. Daar kennen we 180, 360, 720 en ga zo maar door. Belangrijk om te weten dat het lichaam 3 assen heeft waar je om heen kan draaien. -
-
-
Longitudinale as o Deze loopt van boven naar beneden en draai je om heen bijvoorbeeld door een draai te maken in de lengte. Transversele as o Loopt van links naar rechts in het lichaam en bij het maken van een koprol draai je over deze as heen Frontale as o Loopt van voor naar achter en bij het maken van een radslag draai je om deze as heen
Deze bewegingen vallen onder de naam angular motion ook wel bewegen vanuit hoeken/assen.
Mechanical principles for rotation Om beter te kunnen kijken naar sport moeten weten wat voor voordelen en nadelen het heeft als je lang of korte armen hebt. We gaan het namelijk hebben of de as en de force arm en resistance arm. -
Force arm o De plek/arm waar kracht gegenereerd word. Resistance arm o De plek/arm waar de druk ontstaat ook wel de tegenwerkende kracht.
Voorbeeld: Denk aan de wipwap als je daar exact twee kinderen op laat zitten net zo ver van de as en zij hebben het zelfde gewicht dan zal de wipwap in balans zijn. Is de een lichter dan de ander dan zal deze wipwap uit balans zijn en het lichte kind hoog in de lucht zitten. Bij het lichaam kennen we de assen van elleboog, schouder, heup knie enzovoorts. Zodra er vanuit de schouder voor het lichaam iets vastgehouden moet worden is de arm gestrekt en heb je een lange resistance arm. Dat vraagt meer kracht, vanuit het boek wordt er gekeken naar de iron cross in de ringen met turnen. Als daar iemand met lange armen in hangt moet hij meer kracht generen dan iemand met korte armen. De persoon met kortere armen is dus in dit geval in het voordeel. Met discus werpen is het weer een ander verhaal hierbij kan de persoon met lange armen de discus meer kracht en vaart meegeven omdat zijn arm lang is en de beweging groter.
Torque Alle hefbomen roteren om een as ze hebben allemaal bepaald effect op het draaien wat ook wel torque word genoemd. Denk daarbij aan het klussen aan huis hoe groter de hefboom hoe
pag. 16
makkelijker je de schroef los krijgt. De hefboom versterkt de kracht die wordt uitgeoefend om de as, ideale hoek om met de schroef los te krijgen is 90 graden. Bij het maken van een biceps curl is hetzelfde verhaal als je de arm dichtbij het lichaam houd is de biceps sterk genoeg om torque te generen en de dumbell omhoog te brengen. Stel dat je een bicepscurl maakt waarbij je as meer van het lichaam af zit dan moet je meer kracht zetten om die arm te buigen. Om dus veel torque te generen is de arm dus langer, kijk maar naar een honkballer die verlengt zijn arm door de knuppel die hij vast moet houden. Is de knuppel te lang dan kost het veel meer kracht om de knuppel te bewegen en is de knuppel te kort dan genereer je meer torque. Zo zijn er verschillende soorten hefbomen namelijk: De verschillen worden gebaseerd op force, resistance en de as(axis) en hoe deze zijn ten opzichte van elkaar. Deze onderscheiding wordt ook wel als ARF beschreven. -
-
-
First class(A - axis) o Hierbij is de as tussen de resistance(weerstand) en force(kracht) geplaatst. Denk daarbij aan de wipwap waarbij de as in het midden zit. Second class(R - resistance) o Hierbij is de resistance tussen de as en de force geplaatst De as ligt aan de buitenkant van de hefboom en de resistance is kleiner dan de force, denk aan een bieropener die je aan de fles vast maakt die wijst naar beneden zodra je de torque erop los laat gaat deze open. Third class(F - force) o De force is tussen de as en de resistance geplaatst Hier komen we weer bij de bicepscurl de resistance arm is groter en de force ligt dichtbij de arm wat dus veel kracht vraag om de arm omhoog te brengen dit komt veel naar voren binnen het menselijke lichaam, waarbij de spieren dichtbij de as liggen en daarvoor veel kracht moeten generen.
Torque: T=F*d T (Nm)= Force * Distance (armlengte)
Rotation of an object Een rond voorwerp als een volleybal heeft een center of gravity een middenpunt. Wat gebeurt er zodra je de bal in het midden slaat, dan zal de bal geen spin krijgen dit soort ballen noemen ze dan floaters. Zodra je de bal maximale spin wil geven sla je of boven of onder het middenpunt hoe harder je slaat hoe meer spin de bal krijgt. Bij rugby kan je de bal meer spin geven door hem in het midden vast te pakken, hierdoor verlies je kracht voor de afstand. Pak je hem wat verder weg van het midden heb je meer kracht komt die verder maar heeft hij wel minder spin. Dit komt omdat de bal om de longitudinale as draait en niet om de transversele as bij volleybal.
How athletes make themselves rotate Voor mensen geldt eigenlijk hetzelfde als bij een object. Alleen sla je nu niet de persoon, maar verplaats je het naar de LZP. Hierdoor is de persoon in staat te draaien om het middenpunt. Zodra het LZP van een trampoline iets naar voren komt is de nijging tot draaien groter dan als de springer verticaal uit de trampoline komt.
pag. 17
How gravity can assist rotation Door iets naar voren te leunen in plaats van recht op te springen, heeft als gevolg dat je naar voren begint te draaien. Dit komt daardat de zwaartekracht mee helpt, zodra je eenmaal iets naar voren komt creëer je een hefboom waardoor het draaien makkelijker gaat. De afstand tussen de center of gravity is dus van belang om te roteren dat noemen ze ook wel radius of gyration. Denk maar aan een draai om de stok, door horizontaal te maken versnel je het draai moment. De molendraai is ook een voorbeeld om te gebruiken.
What happens when we rotate (angular velocity) Lineaire velocity gaat om dat je in een rechte lijn beweegt, bij angular is dat weer juist vanuit ene hoek. Hierbij gaat het om de snelheid van roteren van een object/ spin of sporter. Als we kijken naar een turnster die gaat roteren om de stok in volledige lengte hoe ziet dat er dan uit? -
-
-
De turner zijn heupen liggen dichter bij het draaipunt en hebben een kleinere cirkel terwijl de voeren verder weg liggen en die hebben een grotere afstand af te leggen en dus een grotere cirkel De turner draait om de as heen zowel de heup als de voeten draaien net zo snel om de as. De een legt dus een kortere afstand af als de ander. Ze hebben alleen wel de zelfde hoeksnelheid (angular velocity). De turner lengte is bepalend hoe snel de hoeksnelheid kan worden, hoe langer de benen hoe sneller deze moeten bewegen. Als gevolg dat het bewegen twee keer zo snel gaat ten opzichte van de heupen.
Hoe groter de radius of gyration de sneller de turner zijn lichaamsdelen beweegt. Als we kijken naar een ander voorbeeld bijvoorbeeld in de golfsport om de club sneller te laten bewegen kan je de hoeksnelheid vergroten door sneller te bewegen. Je kunt ook de afstand verlengen net als bij de turner, dus hoe langer de club hoe meer vaart je kan geven aan de bal. De clubs kan je ook bij het uiterste punt vastpakken wat ervoor zorgt dat je nog meer vaart kan generen.
Centripetal and centrifugal force Centripetale krachten duwen of trekken aan een bepaald object richting de as van roteren om een bocht of cyclische weg te volgen. Bij het slaan met een honkbalknuppel genereerd hij een centripetale kracht om te zorgen dat de honkbalknuppel mee beweegt en niet uit zijn handen vliegt. Dit kan je zien als een inwaartse kracht dat ervoor zorgt dat de knuppel bij het beweegpunt blijft en niet uit de bocht vliegt tijdens de zwaai. De buitenwaartse kracht de centrifugale kracht die zorgt ervoor dat de kracht naar buiten wordt geduwd denk daarbij aan je wasmachine. Dit is ook terug te zien in sporten als het kogelslingeren, hierbij wil je ervoor zorgen dat er zo veel mogelijk kracht op uitgeoefend wordt zo komt de kogel ook verder. Doordat de massa aan de buitenkant zit wil het geen baan volgen en niet bewegen, daardoor is zijn inertia hoog (luiheid) Hoe hoger de mass of hoe hoger de snelheid die de atleet uitoefent hoe hoger de weerstand. De wedstrijd tussen inertia en de centrtipetal en centrifugale krachten is elke sportvaardigheid waar rotatie plaats vindt aanwezig. Denk daarbij aan een skaters die druk naar buiten(buitenwaarts) uit
pag. 18
oefen in een bocht, zal de aarde reageren door terug te duwen en zorgt voor een inwaartse kracht. Dit zorgt ervoor dat hij dus niet uit de bocht zal vliegen en de baan gewoon kan volgen.
Rotary inertia Zoals we weten is inertia de luiheid van een object, in dit geval is heeft inertia ook betrekking tot het roteren. Er zijn twee belangrijke factoren die bepalen hoeveel inertia een roterend object zal hebben. -
-
De zwaarte van het object o Hoe meer massa hoe meer weerstand tegen het bewegen. Hoe zwaarder de knuppel hoe meer kracht de speler moet leveren om deze te bewegen, dit komt doordat het veel weerstand biedt tegen het bewegen. De afstand van de massa ten opzichte van de as o De afstand tussen de massa en de as is ook van belang om te weten. Deze bepaald de afstand die gegooid wordt, hoe zwaarder het uiteinde hoe meer kracht en hoe verder je gooit. Hoe als de massa meer naar de as komt zal het makkelijker te gooien zijn maar kom je er niet ver mee.
Voorbeeld De golfclub a en b zijn verschillend in gewicht van elkaar a is lichter en makkelijker te verplaatsen deze heeft een lagere rotary inertia ten opzichte van de zwaardere club b. Dit vraagt meer kracht om in bewegen te brengen. De meeste massa zit hem in de kop van de club, hierdoor kan je de bal meer kracht meegeven en verder slaan. Als we het gewicht om hoog brengen richting de grip zal er minder kracht over te brengen zijn naar de bal en zal je dus minder ver slaan. Hoe verder de massa van de as van roteren hoe groter de radius van gyration en hoe groter de rotary inertia. Als je kijkt naar kunstschaatsers die een draai moeten maken verdelen bij het draaien hun massa. Dit doen ze door vanuit groot naar dichtbij de as te komen. Hierbij trekken ze de armen naar binnen en daardoor kunnen ze sneller draaien. Duwen ze de armen van het lichaam af vertragen ze weer.
Angular Momentum Bestaat uit verschillende onderdelen als, massa en de positie van de massa ten op zicht van de as, vergeet niet dat ook de snelheid van het draaien of swing bepalend is bij angular momentum. Bij een angular momentum is het volgende voorbeeld van toepassing. Een pitcher gooit de bal aan met een bepaalde snelheid en de bal heeft een bepaalde massa, de bal gaat in een recht lijn naar de slagman hier is sprake van lineaire momentum. De slagman staat klaar om de bal te slaan en doet dat vanuit een hoek doordat hij een draai maakt in zijn beweging wordt er gesproken van een angular momentum. Als deze groter is dan de bal is de kans dat hij een home run slaat hoger, mocht de pitcher nu zo hard kunnen gooien dan slaat hij de bal misschien niet veel verder dan het infield. Door het berekenen van welk object wint is te berekenen door het volgende: -
Knuppel = knuppel massa * knuppel snelheid Bal = bal massa * bal snelheid
Het vergroten van je angular momentum kan op verschillende manieren namelijk:
pag. 19
-
Vergroten van de massa Lengte van de knuppel vergroten De snelheid verhogen
Houdt rekening met feit dat je altijd een balans nodig hebt tussen de massa, het verplaatsen van de massa en de snelheid van bewegen. Door bij hoog springen met de fosburry flop is het nodig om je armen en benen omhoog te gooien om extra hoogte te kunnen maken dat komt doordat de aarde meer tegen de atleet gaat drukken omdat hij meer kracht in de grond stopt. Hierdoor komt hij hoger.
Conservation of angular momentum Binnen de sport als hoog springen, verspringen of duiken kan je ook roteren in de lucht. De weerstand is dan minimaal en kan je constant blijven draaien dit noemen ze in het Engels conserve. De snelheid blijf hetzelfde bij het draaien dit komt omdat je in de lucht niet extra kan afzetten en daardoor blijft het angular momentum hetzelfde. De kracht die wel werking heeft op het lichaam is de zwaartekracht die het lichaam naar beneden brengt. Deze kracht heeft totaal geen effect op het angular momentum en alleen op de lineaire momentum en dat is richting de aarde. Angular momentum bestaat: -
Snelheid van draaien Hoeveel massa ze hebben Hoe groot of hoe klein ze zich maken
Zo kan je verschil zien in een gestrekte salto en een gehoekte salto, doordat ze klein maken is hun draaisnelheid hoger dan als ze zich lang maken.(angular velocity)
Making use of angular momentum Bij dit onderwerp gaat het om de tegenovergestelde beweging bij het optillen van je benen gaat het boven lichaam iets naar voren toe. Dit gebeurt ook bij een smash van volleybal in de lucht breng je de arm en benen naar achter. Bij de het intrekken van je knieën in armsteun merk je dat je naar voren toe beweegt met het boven lichaam dit zijn allemaal voorbeelden van een tegenovergestelde beweging. De actie van de arm naar achter brengen levert een reactie op bij de benen die vervolgens naar achter bewegen. Deze beweging zal je ook moeten kunnen controleren door een tegenwerkende kracht. Bij het schansspringen met skiën brengt de skiër zijn armen naar achter wat ervoor zorgt dat het angular momentum helpt bij het tegen houden van het draaien naar voren. Anders zou de skiër op zijn hoofd landen in plaats van op zijn ski’s. Bij een voorwaartse sprong moet de springer ook iets tegen het roteren, doen anders wordt het zandhappen voor de springen. Door tegen te werken tijdens deze sprong gebruiken de pro’s hun armen en benen dat eruit ziet alsof ze lopen in de lucht. Dit heeft als gevolg dat de springer verder komen omdat de rotatie stop wordt gezet en alles in afstand wordt gebruikt.
pag. 20
Transferring angular momentum Het is mogelijk om tijdens een sprong over meerdere assen te bewegen dit is terug te zien bij schoonspringers. Om dit te kunnen doen wordt een bepaalde techniek toegepast die dit mogelijk maakt tijdens de sprong. -
Body tilt Technique o Door de armen afzonderlijk van elkaar te bewegen wat wil zeggen de ene arm gaat omhoog en de andere arm gaat omlaag wat een angular momentum genereerd waarop het lichaam tegenstrijdig op reageert en zo een andere draai kan maken. Het lichaam is dan in een andere houding wat het mogelijk maakt om een twist in te zetten ipv een salto.
(Somersault = salto) -
Cat twist Technique o Bij de cat twist techniek zal het bovenlichaam en het onderlichaam afzonderlijk van elkaar bewegen. Wat er gebeurt doordat het bovenlichaam indraait vormt zich een trek kracht wat het lichaam weer recht brengt. Het is terug te zien in sporten als duiken maar ook als vechtsporten. Voorbeeld geeft verduidelijking van de cat twist techniek.
pag. 21
Dont be a pushover Stabiliteit is voor een sporter van belang om zo meer kracht te kunnen generen en stabieler te staan waardoor er ook meer kracht opgevangen kan worden. Er wordt dan ook van balans gesproken in dit hoofdstuk. Zo zijn er twee verschillende stabiliteitsvormen. -
Lineair stability
pag. 22
o
Bewegen in een vaste richting of statische beweging en is afhankelijk van de hoeveelheid gewicht/massa van de sporter. Zware acht bij roeien varen vanuit een rechte lijn en door lineair stability kunnen ze meer kracht generen en daardoor harder varen.
Hoe meer massa hoe meer de wrijving, in boot is dat wat anders maar bij een sumoworstelaar die plat op de grond gaat liggen en zich groot maakt neemt zo veel wrijving. Het kost enorm veel kracht om deze persoon te verplaatsen. Hoe meer massa wordt de snelheid en flexibiliteit beperkt van de sporter dus sommige sporters hebben er geen baat bij om alleen maar dikker te worden en meer massa te kweken. -
Rotary stability o Bewegen vanuit een rotatie beweging. Denk daarbij aan de sport hockey waarbij een rotatie plaats vindt op het moment van strafcorner uit te nemen.
Door een goede rotatie stabiliteit is de sporter veel beter bestand tegen destabilisatie, tegenwerkingen en de torgue die op ze wordt uitgeoefend. In balans blijven bij een rotatie stabiliteit kan bij een moeilijk uitvoerbare oefening zoals op 1 hand blijven staan beïnvloed worden door het lichaamszwaartepunt te verplaatsen. Als dit recht boven de steun arm komt te staan zal de sporter zijn of haar balans weer herstellen. Bij het bereken van de force bij het worstelen is er te zien hoe je de torque kunt uitrekenen. Torque attacker: T = Force * Force Arm Torque defender: T = Resistance x Resistance arm
Factors that Determine stability Increase the size of base of support Hoe groter het steunvlak hoe steviger de sporter staat. Zet je voeten maar eens tegen elkaar en laat iemand tegen je aan duwen, dan val je vrij snel omver of raak je uit balans. Door juist je voeten op heupbreedte zetten sta je een stuk steviger en dan moet de ander veel meer kracht leveren om jou uit balans te krijgen. Centralize line of gravity within base of support Door je lichaamszwaartepunt in het midden van je steunvlak ben je stabieler dan dat hij meer naar rechts, links, voor of achter zit. Als ik namelijk breed sta en leun naar links en iemand duwt mijn van rechts naar links lig ik sneller op de grond dan als ik hem in het midden van het steunvlak heb zitten. Lower center of gravity Door diep te gaan zitten komt je lichaamszwaartepunt meer richting de grond, de line of gravity is dan dichter bij de grond. Bij judo is dat goed te zien als iemand zich laag bij de grond bevind is het een stuk moeilijker om hem of haar uit balans te krijgen en op de grond te krijgen.
pag. 23
Increase body mass Door meer te wegen zal je lineare stabiliteit toenemen, doordat je meer torque moet genereren om de persoon uit balans te krijgen. Het is niet zo dat je daardoor veel moet eten, maar ook veel moet trainen om te zorgen dat je spieren het zware lichaam ook aan kunnen anders is de sporter bij de eerste beste snelle beweging al uit balans. Een lichtere persoon kan daardoor een tegenstander makkelijker naar de grond krijgen. Extend base in the direction of an oncoming force Wetend van welke kant een verdediger of aanvaller vandaan komt en probeert je te tacklen verplaats je voeten dan zo dat je steunvlak aanpast aan de inkomende kracht. Als iemand recht op je af komt en je voeten naast elkaar houd loopt hij je zo omver, vandaar dat je een voet voor hebt en een voet achter bij frontaal contact. Komt hij van de zijkant dan zorg je dus dat je breed gaat staan en daardoor kan je hem opvangen. Shift line of gravity toward an oncoming force Door je line of gravity te verplaatsen kan je ook stabiliteit vergroten. Dit gebeurd bij het speerwerpen door je lijn van achter het lichaam naar voren te verplaatsen tijdens het toepassen de werptechniek. Hetzelfde zie je in judo als twee met elkaar aan het stoeien zijn en tegen elkaar aan duwen en een van de twee veranderd ineens de line of gravity door niet te duwen maar over te gaan tot het trekken dan ligt degene die nog aan het duwen is zo op de grond. Daarom is het handig om te zorgen dat je rekening houd met het verplaatsen van het aangrijpingspunt. Hierdoor sta je uiteindelijk stabieler.
Analyzing sport skills Het analyseren van sportvaardigheden bestaat uit 6 verschillende stappen. 1. Determine the objectives of the skill a. Bepaal het doel van de oefening, moet je 100 meter sprinten dan is de key snelheid. In het gewicht heffen zijn er meerder doelen, zoals het uitstrekken van het gewicht boven het hoofd. Doel 2 is het controleren van het gewicht en dan is stabiliteit belangrijk dat hij of zij niet omver valt. 2. Note any special characteristics of the skill. a. Bepaalde bewegingen kunnen je onder niet herhaaldelijk en herhaaldelijk vaardigheden plaatsen met daarbij een voorspelbare omgeving of onvoorspelbare omgeving. Dit wil zeggen of de bewegen terug komt of helemaal niet en telkens anders wordt uitgevoerd. Het kan in een voorspelbare of niet voorspelbare omgeving zit. Dat wil zeggen als je buiten aan het sporten bent dat je een niet voorspelbare omgeving hebt. Gezien je niet weet of het gaat regenen er kan zomaar een wind op zetten enzovoorts. Binnen de gymzaal of een hal heb je al meer voorspelbaarheid. b. Voorbeeld van beachvolleybal de smash Nonrepetitive skill (a-cyclisch) Skills performed in unpredictable environment o Weersomstandigheden o Ondergrond
pag. 24
3. Study topflight performances of the skill a. Door te observeren en te kijken naar elite sporters kan je een goed beeld creëren over timing, ritme, lichaamspositie, snelheid, kracht en andere kenmerken. Hierdoor kan je de andere stappen goed in het filmpje terug zien. 4. Divide the skill into phases a. Elke vaardigheid bestaat uit verschillende fasen, de voorbereidingsfase (metaal) gevolgd door de windup ook wel aanloopfase, vervolgens force- producing movements ook wel kracht overdracht met als eind punt de follow trough ook wel het herstel fase. Bij de smash van volleybal is de voorbereiding mentaal vervolgens de aanloop en afzet waarbij met de kracht overdracht de bal geslagen wordt en bij herstel de landing op de grond is. 5. Divide each phase into key elements a. Als je dat allemaal weet ga je vervolgens aan de bak met de training die de sporter gaat verbeteren op zijn techniek. De key elements ga je hiermee trainen en dat zorgt ervoor dat de sporter zijn sportvaardigheid gaat verbeteren. 6. Understand the mechanical reasons each key element is performed as it is a. Vandaar is het onderbouwen van de gekozen training van belang dit is de onderbouwing waarom je voor die oefening hebt gekozen en wat je ermee traint. Vervolgens kan je dan de sporter uitleggen wat voor baat hij erbij heeft om deze oefening te doen.
pag. 25
Bijlage: onderwerp
grootheid
ned
symbool eenheid afh van
lineaire beweging
mass
massa
m
rotaties, draaibeweging
kg
hoeveelheid materie
N
massa en zwaartekrachtsversnelling
formule
weight
gewicht
intertia
traagheid
massa
force
kracht
F
N
kracht bepaald versnelling bep. massa
momentum
impuls
M
kgm/s
massa en snelheid
M=m*v
impulse
krachtstoot
I
Ns
kracht en tijd
I=F*t
rotary Inertia
traagheidsmoment
massa, afst zp tot as
angular momentum
hoek impuls
massa, afst zp tot as, hoeksnelheid
torque
moment
kinetic energy
kinetische energie E kin
T
Nm
kracht (F) en arm (d)
J
massa en snelheid
Ekin=1/2*m*v2
onderwerp
grootheid
ned
symbool eenheid afh van
formule
energie
work
arbeid
W
kracht en weg/afstand
W=F*s
kinetic energy
kinetische energie
E kin
J
massa en snelheid
Ekin=1/2*m*v2
J
massa, hoogte en zwaartekrachtsversn
Epot= m*g*h
1
grootte steunvlak
2
LZP hoogte
3
projectie LZP in steunvlak
4
massa
5
(LZP richting kracht)
6
Steunvlak vergroten richt. Kracht
potentiele potential energy energie stabiliteit
E pot
pag. 1
Motorische leertheorieën: Engramtheorie (neurale sturing van motoriek) Sensoriek en motoriek Gevoel – bijv. verschillende ballen Geluid – bijv. verschillende hoeken, afstanden Zien – bijv. beweging in slow-motion en optimale snelheid 1.
Opbouwen sensorisch engram Interne referentie opbouwen via zintuiglijke informatie: o Visueel/ zien o Akoestisch/ horen o Tactiel/ tast (pijn, druk, warmte, koude) o Kinesthetisch/ bewegingsgevoel (spierspoelen, peessensoren, gewrichtssensoren, bewegingen van lichaamsdelen) o Vestibulair/ evenwicht (centrifugale kracht, snelheid opvoeren, balanceren) o Zo min mogelijk verbale instructie
2.
Oefenfase Zenuwstelsel verschil laten waarnemen tussen de eigen beweging en de ideale beweging (= sensorisch engram): o Vaak laten herhalen van ideale beweging: sensorisch engram vormgeven o Sensorisch engram regelmatig laten verversen (vergelijking met topuitvoering).
3.
Motorische beheersing Routine van bewegingen verzorgen o Zo min mogelijke vergelijking met interne (eigen beweging) en externe referentie (topuitvoering)
Bernstein’s vrijheidsgraden +/- 790 spieren en 110 gewrichten in je lichaam Meer snelheid = vrijheidsgraden ontdooien Meer controle = vrijheidsgraden bevriezen 1.
Uitvriezen van de vrijheidsgraden Zo min mogelijk bewegingsonderdelen in de uitvoering van het aan te leren gedrag te betrekken. Bepaalde delen van het lichaam worden strak en stijf gehouden. Consequentie: beweging is niet vloeiend.
2.
Ontdooien van vrijheidsgraden Het wordt mogelijk in toenemende mate ongebruikte bewegingselementen in de vaardigheid op te nemen.
3.
Relaxatiefase De beweging verloopt door oefening op een steeds meer gecoördineerde en gecontroleerde wijze. De beweging wordt steeds minder houterig.
4.
Bevriezen van vrijheidsgraden Stabiliteit in uitvoering neemt toe. De spieren en gewrichten vormen een gecoördineerde eenheid.
Dynamische systeemtheorie Chaos tegenover structuur – bijv. de fjes voetbal tegenover Barcelona Structuur ontstaat vanzelf, dit is geen optimale structuur Motorische landschappen en motorisch plafond Stabiel – beweging uitbreiden, complexer maken Nieuwe stabiliteit – beweging structureren, complexe beweging uitvoeren 1.
Stabiele bewegingshandelingen doorbreken: o Exploratie van bewegingen o Rekening houden met beperkingen: Individu gebonden factoren (bijv. integriteit van het zenuwstelsel, biomechanische factoren, psychosociale factoren). Omgevingsgebonden factoren (bijv. zwaartekracht) Taakgebonden factoren (bijv. de grootte/ gewicht van een object).
2.
Nieuwe bewegingshandelingen stabiliseren: Bewegingen herhalen Feedback geven op stabiliserende factoren (zie beperkende factoren hier boven) in de beweging. Situaties kiezen waarbij exploratie en stabiliserende factoren van de beweging elkaar versterken
A. 1.
Fitts en Postner Cognitieve fase o Algemeen beeld van de beweging o Instructies en demonstraties o Feedback van de lesgever (op uitvoering en op resultaat) o Leerling zeer bewust bij betrokken leersituatie o Deelhandelingen/subroutines tot nieuw bewegingspatroon maken
2.
Associatieve fase o Subroutines met elkaar in verband brengen (herordening) o Bewegingspatroon vloeiender laten verlopen
3.
Autonome fase o Aandacht bij uitvoering taak af laten nemen o Minder cognitieve controle laten plaatsvinden o Gevoeligheid storende factoren verminderen o Aandacht vrij maken voor andere zaken
pag. 1
B. 1.
Schmidt ’s oproep- en herkenningsschema: Oproepschema o Het in gang zetten van de beweging o Responsspecificaties die omgeving van de beweging eist gaan invoeren (snelheid, kracht, lengte, afstand etc.)
2.
Herkenningsschema o Feedback geven op de uitgevoerde bewegingen door juiste foutendetectie en correctie. o Evaluatie van de beweging
Hoofd
8%
Arm
5% (2 armen = 10%)
Been
18% (2 benen = 36%)
Romp
46%
pag. 2
