VRH KOULí

Vrh koulí,jako tělesné cvičení je z biomechanického hlediska typickým

příkladem pohybu křivočarého,rovnoměrně zrychleného.Dále se jedná o pohyb nazývaný vrh šikmý při odvrhové výšce h různé nule.

Cílem je vrhnout kouli co nejdále.K tomuto cíli se používá několik technik.

Například:otočkou nebo zatím nejrozšířenějším způsobem-sunem.Z dů-

vodu nejrozšířenosti zde rozeberu vrh sunem. 53853vbt97tgn6b

Tato technika se skládá ze dvou částí:a)udělení rychlosti

b)let koule

bg853v3597tggn

Z důvodu lepšího pochopení a z důvodu,že v této části vrhač neovlivňuje dále kouli začnu od letu koule.V části,kdy koule opouští ruku,letí vzduchem a padá nás zajímají spíše kinetické veličiny,jako je tvar dráhy,

rozbor složek rychlosti(svislá a vodorovná složka rychlosti),maximální výška dráhy a vzdálenost dopadu.

bg853v3597tggn

Dráha letu koule má tvar paraboly,za předpokladu,že nebereme v úvahu odpor vzduchu,jehož vliv je malý.V případě,že vezmeme v úvahu i odpor vzduchu,koule se pohybuje po křivce balisické.

Pro pochopen beru příklad bez odporu vzduchu,to znamená dráha tvaru paraboly.Rovnice paraboly odvozujeme z rozboru složek rychlosti ve vodorovném a svislém směru.

bg853v3597tggn

obr 1.

bg853v3597tggn

Z obrázku stanovíme rovnici paraboly v parametrickém stavu,kde parametr je čas-t.

x=v0*t*cosa0

y=v0*t*sina0 - 0,5*g*t*t

bg853v3597tggn

Úpravami těchto rovnic dostaneme rovnici dráhy koule.

bg853v3597tggn

y=x*tga0 -(g*x*x):(2*v0*v0*cosa0*cosa0)

bg853v3597tggn

Největší výška,kterou koule dosáhne bude v bodě dráhy,kde platí:

svislá složka odvrhové rychlosti se rovná rychlosti volého pádu v čase t.

bg853v3597tggn

v0y=vvp

v0*sina= g*t

Tohoto bodu dosáhne koule za čas t ve vodorovné vzdálenosti,která se vypočítá

bg853v3597tggn

l=v0*cosa*t

Pro zjištění optimálního úhlu odvrhu upravujeme tyto rovnice až do tvaru pro vzdálenost dopadu:

l=(v0*v0*sin 2*a0):g

Z tohoto vzorce za předpokladu sin 2*a0 =1 vyplývá,že optimální úhel je

45 stupňů.

bg853v3597tggn

Skutečný vrh koulí je pohyb,kdy křivka dráhy začíná ve výšce h nad vodorovnou rovinou dopadu.Jinak je grafické znázornění stejné,jako při vrhu koulí kde h=0,ale musíme ještě tento příklad posunout ve směru osy +y o vzdálenost h.

bg853v3597tggn

obr 2.

bg853v3597tggn

rovnice křivky potom zní:

y= x * tga0 - (g*x*x):(2*v*v*cosa0*cosa0) + h

bg853v3597tggn

rovnice dráhy v závislosti na čase:

bg853v3597tggn

y=v0*t*sina0 -(g*t*t):(2) + h

bg853v3597tggn

Položíme-li y=0,řešením kvadratické rovnice odvodíme délku vrhu x při odvrhové výšce h.

bg853v3597tggn

x=(v0*v0*cosa0):g * (sina0+Ö (sina0*sina0+(2*h*g):(v0*v0)))

bg853v3597tggn

Z praktické skutečnosti se úhel odvrhu při maximální délce vrhu pohybuje mezi 39-43 stupni,v závislosti na výšce odvrhu.

bg853v3597tggn

Ze všech těchto uvedených vztahů vyplývá,že maximální délka vrhu závisí na:odvrhové rychlosti a na úhlu odvrhu.

bg853v3597tggn

Vstupní podmínky této části vrhu(let koule) jsou konečnými podmínkami první části vrhu koule-vlastní vrh koule.

bg853v3597tggn

Ze závěru předcházející kapitoly vyplývá cíl vlastního vrhu, tj. udělení kouli maximální rychlost a směr letu koule pod optimálním úhlem.Z hlediska mechaniky má koule v přípravném postoji rychlost nulovou,z toho vyplývá,

že i hybnost bude nulová.Vokamžiku vypuštění koule z ruky má koule rychlost v0 a z toho plyne,že hybnost

p=m*v0

Platí vztah F*t=m*v0

Hmotnost koule je konstantní,rychlost v0 požadována maximální,tedy i součin F*t musí být maximální.Z toho vyplývá,že vrhač musí vyvinout maximální sílu,čehož je schopen krátkodobě po dráze pokud možno přímočaré,právě ve směru kterým koule opouští ruku,tj. pod optimálním úlem.Dráha by měla být v této přímce co nejdelší a působením jednotlivých svalových skupin těla postupně zvyšovat rychlost koule(dolních končetin,trupu,horních končetin) až do maximální odvrhové rychlosti.

V praxi to znamená,že tento styl vrhu koule se provádí takto:

a)Základní postavení a držení koule.

Vrhač stojí u zadního okraje kruhu.Špička pravé nohy směřuje dozadu

proti směru vrhu a dotýká se zadního vnitřního okraje kruhu.Levá noha je mírně zanožena a lehce se opírá špičkou o zem.Váha vrhače spočívá na pravé noze.

Kouli držíme v pravé ruce na rozhraní dlaně a prstů,které jsou vytočeny vzhůru.Tři střední prsty jsou míírně roztaženy od sebe,malíček a palec jsou odtaženy více a podpírají kouli ze stran.

Koule je zasazena pevně ke krku nad kliční kostí a zpevněnou bradou,

přitaženou ke kouli.Loket pravé paže je odtažen od trupu.Levá paže je v uvolnění a je zapažena vzhůru.

b)Sun.

Vrhač pokčí pravou nohu,která se předtím nepatrně zhoupne v kotníku.

Součastně s pokrčováním pravé nohy se předklání trup,levá paže se spouští před prsa a poněkud ohýbá dovnitř.Předklon trupu je zpočátku vyvažován zanožením levé nohy,ta se s dokončením předklonu opět sníží,aby byla připravena pomoci při posunu.Vrhač se dotane do nejnižší polohy.Pánev se vysunuje ve směru sunu.Konec snižování je již součástí sunu. Na vysunování pánve navazuje šíroké.ale nízko vedené zanožení levé nohy.Šviv levé nohy do zanožení začíná již před dokončením předklonu a zevní kotník nohy se vytočí vpřed.Pravá noha odtlačuje trup a ještěm před napnutím v koleně se podtáhne pod koulaře.Odraz je proveden z paty.V průběbe sunu se chodidla pootočí

tak,že při plném došlapu je chodidlo pravé téměř kolmo na směr sunu a chodidlo levé směřuje šikmo vpřed.Došlápnutí odrazové nohy se děje přes vnější část špičky,levá se opře o vnitřní ,přední část chodidla. Levá paže udržuje tzv. zavřený trup.

c)Vlastní vrh.

Váha je na odrazové noze,jejíž chodidlo dosedlo celé na zem.Švihová noha se opírá jen lehce.Levé rameno se zdvihá a ustupuje dozadu. Úhel meti trupem a stehnem odrazové nohy se rozevře.současně se váha přesune na obě nohy,pata odrazové nohy se zdvihá a otáčí zevnitř. Vytáčí se i koleno odrazové nohy,boky i trup ve směru sunu. Ohnutá levá paže se tlačí před prsa.Pravá noha se napíná.Pravé rameno se zdvihá vzhůru vpřed a současně se napíná pravá paže. Zdvižení ramena a vyttrčení paže je provedeno s dokončením odrazu nohou.Chodidlo pravé nohy přitom opouští zem o něco dříve než chodidlo levé.Sklopením zápěstí se předá poslední impuls.J eto v okamžiku,kdy levá noha opouští špičkou zem a vrhač je vytažen co nejvíce vzhůru a vpřed.Výsledkem odrazu nohou je jejich výměna přeskokem.Pravá noha doskakuje k zarážejícímu břevnu,levá noha vysoko zanožuje.Levá paže povolí vzad a pomáhá udržet rovnováhu.

bg853v3597tggn

Při vědeckém studiu vrhu koule,rozfázování jednotlivých úseků vlastního vrhu,stanovení trajektorie koule při vlastním vrhu a změření časů a rychlosti odvrhu dospěli odborníci k těmto výsledkům a závěrům.

Trajektorie koule při vlastním vrhu:

bg853v3597tggn

Dráha po které se koule zrychluje již ve směru odvrhové rychlosti mívá délku1.5-1.7 m,kterou vrhač překoná za čas 0.25-0.28 s.

Naměřená odvrhová rychlost překračuje hodnotu 14 m/s.

Z těchto hodnot můžeme vypočítat průměrné zrychlení a=v:t=56 m/s

Podle Newtonova zákona F=m*a=7.25*56=406 N.Tato hodnota představuje průmernou sílu,kterou vrhač působí na kouli.

bg853v3597tggn

Mimo toto teoretické popsání vrhu koulí,dráhy koule a jednotlivých veličin

je nutné vzít v úvahu,že výkon každého jednotlivého vrhače je ovlivněn jeho vlastní osobou,a to především jeho tělesnými roměry(výška, hmotnost,svalovou hmotou,proporcemi jednotlivých částí těla atd.), individuálními pohybovými schopnostmi(výbušností atd.),vhodnosti stylu(upravenými detaily stylu) a psychickými vlastnostmi.