biomechanik:projekte:ws2013:speerwurf
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biomechanik:projekte:ws2013:speerwurf [05.04.2014 14:32] – [Historie und Material] Laura Gieser | biomechanik:projekte:ws2013:speerwurf [28.11.2022 00:58] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1 | ||
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====== WP1310 Speerwurf ====== | ====== WP1310 Speerwurf ====== | ||
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^ Veranstaltung | PS Biomechanik | | ^ Veranstaltung | PS Biomechanik | | ||
^ Autor | Laura Gieser, Sebastian Trittenbach, | ^ Autor | Laura Gieser, Sebastian Trittenbach, | ||
^ Bearbeitungsdauer | 60 min | | ^ Bearbeitungsdauer | 60 min | | ||
^ Präsentationstermin | 21.01.2014 | | ^ Präsentationstermin | 21.01.2014 | | ||
- | ^ Zuletzt geändert | 04.02.2014 | | + | ^ Zuletzt geändert | 08.04.2014 | |
===== Einleitung ===== | ===== Einleitung ===== | ||
Dieses Wiki beschäftigt sich mit dem Speerwurf und baut auf das Wiki-Projekt [[biomechanik: | Dieses Wiki beschäftigt sich mit dem Speerwurf und baut auf das Wiki-Projekt [[biomechanik: | ||
=== Einführendes Beispiel === | === Einführendes Beispiel === | ||
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**Beispiel: | **Beispiel: | ||
Angenommen der Winkel beträgt nur 40°, die Abwurfgeschwindigkeit 30 m/s, die Abwurfhöhe 1,70m und die Erdbeschleungigung 9, | Angenommen der Winkel beträgt nur 40°, die Abwurfgeschwindigkeit 30 m/s, die Abwurfhöhe 1,70m und die Erdbeschleungigung 9, | ||
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Welche Wirkung der Knotenpunkt Stemmbein-Aufsatz und seine Durchführung auf die Wurfweite haben, zeigen wir nun. \\ | Welche Wirkung der Knotenpunkt Stemmbein-Aufsatz und seine Durchführung auf die Wurfweite haben, zeigen wir nun. \\ | ||
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Anhand von Abbildung 4 erkennt man die bedeutende Funktion des Stemmbeins, welche eine große Rolle für die Endgeschwindigkeit des Speers spielt. \\ | Anhand von Abbildung 4 erkennt man die bedeutende Funktion des Stemmbeins, welche eine große Rolle für die Endgeschwindigkeit des Speers spielt. \\ | ||
Doch nun betrachten wir den Fall, dass dieser Stemmschritt „überlaufen“ wird, beziehungsweise falsch ausgeführt wird, anhand zweier Bilder. | Doch nun betrachten wir den Fall, dass dieser Stemmschritt „überlaufen“ wird, beziehungsweise falsch ausgeführt wird, anhand zweier Bilder. | ||
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Vergleichen wir nun das linke, falsche, mit dem rechten, richtigen, Bild. \\ | Vergleichen wir nun das linke, falsche, mit dem rechten, richtigen, Bild. \\ | ||
Bei beiden Bildern achten wir nur auf die Beine und stellen fest, dass beim linken Abwurf das linke Stemmbein im Kniegelenk eine Beugung hat, sowie einen Fußaufsatz auf dem Fußballen. Dies sind zwei Indikatoren für einen falschen Einsatz des Stemmbeins. | Bei beiden Bildern achten wir nur auf die Beine und stellen fest, dass beim linken Abwurf das linke Stemmbein im Kniegelenk eine Beugung hat, sowie einen Fußaufsatz auf dem Fußballen. Dies sind zwei Indikatoren für einen falschen Einsatz des Stemmbeins. | ||
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Da der Speerwurf eine Freiluft Disziplin ist, die nicht in der Halle ausgeübt werden kann, hat seine Flugbahn auch noch die Einflussgröße des Windes, welcher für den Speer im optimalsten Fall von vorn oder von hinten kommt. \\ | Da der Speerwurf eine Freiluft Disziplin ist, die nicht in der Halle ausgeübt werden kann, hat seine Flugbahn auch noch die Einflussgröße des Windes, welcher für den Speer im optimalsten Fall von vorn oder von hinten kommt. \\ | ||
+ | |Tabelle 1: Optimaler Abwurfwinkel (modifiziert nach Killing, 2011, S. 23).||||\\ | ||
^ Speerwurf | Normalbedingung | Gegenwind | Rückenwind |\\ | ^ Speerwurf | Normalbedingung | Gegenwind | Rückenwind |\\ | ||
- | ^ Winkel | + | ^ Winkel |
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Wir befassen uns erneut mit einem Fehler in der Ausführung und betrachten hierbei folgendes Bild \\ | Wir befassen uns erneut mit einem Fehler in der Ausführung und betrachten hierbei folgendes Bild \\ | ||
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Das Handgelenk wird fehlerhaft abgeknickt und der Speer wird somit zu steil „angestellt“ (Killing, 2011, S.157). Die Differenz zwischen der roten und der grünen, richtigen, Linie verdeutlicht das Abknicken/ | Das Handgelenk wird fehlerhaft abgeknickt und der Speer wird somit zu steil „angestellt“ (Killing, 2011, S.157). Die Differenz zwischen der roten und der grünen, richtigen, Linie verdeutlicht das Abknicken/ | ||
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== Luftwiderstand == | == Luftwiderstand == | ||
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- | Während des Fluges erfährt der Speer, neben der Schwerkraft, | + | Während des Fluges erfährt der Speer, neben der Schwerkraft, |
Für den Fall, dass der Speer in Richtung seiner Flugbahn zeigt, ist der Formwiderstand zu vernachlässigen, | Für den Fall, dass der Speer in Richtung seiner Flugbahn zeigt, ist der Formwiderstand zu vernachlässigen, | ||
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Der dargestellte Körper in der Tabelle ist ein Querschnitt entlang der Flugrichtung von oben betrachtet. Dieser entsteht, wenn man den Speer parallel zur Flugrichtung in Scheiben schneidet. | Der dargestellte Körper in der Tabelle ist ein Querschnitt entlang der Flugrichtung von oben betrachtet. Dieser entsteht, wenn man den Speer parallel zur Flugrichtung in Scheiben schneidet. | ||
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**Wieso ist dann beim Speerwurf ein größerer Anstellwinkel erwünscht, obwohl er zu höherem Druckwiderstand führt? | **Wieso ist dann beim Speerwurf ein größerer Anstellwinkel erwünscht, obwohl er zu höherem Druckwiderstand führt? | ||
Die Antwort liegt in der Aerodynamik. Durch die Anströmung des Speers entsteht auf der Angriffsfläche Druck. Das heißt die Luftmoleküle stauen sich, um an dem Speer vorbeizukommen. Ähnlich wie bei einer Autobahnbaustelle staut es sich, wenn sich die Spuren verengen. Hinter der Baustelle ist die Autobahn dann leer und man hat freie Fahrt. Ähnlich entsteht auf der Rückseite des Speers, durch die geringere Anzahl von Luftteilchen, | Die Antwort liegt in der Aerodynamik. Durch die Anströmung des Speers entsteht auf der Angriffsfläche Druck. Das heißt die Luftmoleküle stauen sich, um an dem Speer vorbeizukommen. Ähnlich wie bei einer Autobahnbaustelle staut es sich, wenn sich die Spuren verengen. Hinter der Baustelle ist die Autobahn dann leer und man hat freie Fahrt. Ähnlich entsteht auf der Rückseite des Speers, durch die geringere Anzahl von Luftteilchen, | ||
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== Drehmoment == | == Drehmoment == | ||
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Um zu erklären, wieso der Speer sich während des Fluges dreht, muss man zwischen Massenmittelpunkt und geometrischem Schwerpunkt unterscheiden (siehe [[biomechanik: | Um zu erklären, wieso der Speer sich während des Fluges dreht, muss man zwischen Massenmittelpunkt und geometrischem Schwerpunkt unterscheiden (siehe [[biomechanik: | ||
Für die Berechnung des geometrischen Schwerpunkts wird angenommen, dass jedes Teil des Speers gleich schwer ist. Somit hat nur die Form des Speers Einfluss auf die Lage des Schwerpunkts. Allerdings ist der Speer aus unterschiedlichen Materialien gefertigt, wodurch sich die Masse ungleichmäßig verteilt. Bei der Berechnung des Massemittelpunkts werden diese Unterschiede mit eingerechnet. | Für die Berechnung des geometrischen Schwerpunkts wird angenommen, dass jedes Teil des Speers gleich schwer ist. Somit hat nur die Form des Speers Einfluss auf die Lage des Schwerpunkts. Allerdings ist der Speer aus unterschiedlichen Materialien gefertigt, wodurch sich die Masse ungleichmäßig verteilt. Bei der Berechnung des Massemittelpunkts werden diese Unterschiede mit eingerechnet. | ||
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Während des Fluges kann man drei Phasen unterscheiden. | Während des Fluges kann man drei Phasen unterscheiden. | ||
- | * In der ersten Phase hat der Speer einen positiven Anstellwinkel. Er erfährt Auftrieb und alle Kräfte erzeugen ein negatives Drehmoment (im Uhrzeigersinn), | + | * In der ersten Phase hat der Speer einen positiven Anstellwinkel. Er erfährt Auftrieb und alle Kräfte erzeugen ein negatives Drehmoment (im Uhrzeigersinn), |
* Wenn die Speerspitze genau in Richtung der Flugbahn zeigt, sind Anstellwinkel und Winkel der Flugbahn gleich groß. Die Angriffsfläche ist vernachlässigbar klein. Es entsteht kein Drehmoment. | * Wenn die Speerspitze genau in Richtung der Flugbahn zeigt, sind Anstellwinkel und Winkel der Flugbahn gleich groß. Die Angriffsfläche ist vernachlässigbar klein. Es entsteht kein Drehmoment. | ||
* In der letzten Phase ist die Speerspitze tiefer als die Flugbahn des Speers. In diesem Fall wirkt der dynamische Auftrieb nach unten (Abtrieb). Allerdings ist der Angriffswinkel so gering, dass die entstehende Abtriebskraft sehr klein ist. Wie in Abbildung 8 in der letzten Spalte dargestellt, | * In der letzten Phase ist die Speerspitze tiefer als die Flugbahn des Speers. In diesem Fall wirkt der dynamische Auftrieb nach unten (Abtrieb). Allerdings ist der Angriffswinkel so gering, dass die entstehende Abtriebskraft sehr klein ist. Wie in Abbildung 8 in der letzten Spalte dargestellt, | ||
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== Exkurs == | == Exkurs == | ||
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- | Für interessierte Leser fassen wir die bisher beschriebenen Größen nun in einer Modellierung des Speerflugs zusammen.< | + | Für interessierte Leser fassen wir die bisher beschriebenen Größen nun in einer Modellierung des Speerflugs zusammen.< |
Im Folgenden verwenden wir griechische Buchstaben als Winkelbezeichnung. Der Winkel $\delta$ entspricht zum Zeitpunkt des Abwurfs dem Abwurfwinkel, | Im Folgenden verwenden wir griechische Buchstaben als Winkelbezeichnung. Der Winkel $\delta$ entspricht zum Zeitpunkt des Abwurfs dem Abwurfwinkel, | ||
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**Literatur** | **Literatur** | ||
- | 01: Ballreich, R. & Baumann, W. (1986). // | + | 01: Ballreich, R. & Baumann, W. (1986). // |
- | 02: Haberkorn, C. & Plaß, R. (1992). //Spezielle Didaktik der Sportarten - Leichtathletik 2 - Sprung Wurf Stoß//. Frankfurt(a.M.): | + | 02: Haberkorn, C. & Plaß, R. (1992). //Spezielle Didaktik der Sportarten - Leichtathletik 2 - Sprung Wurf Stoß//. Frankfurt(a.M.): |
- | 03: Hinz, L. (1991). // | + | 03: Hinz, L. (1991). // |
- | 04: Kassat, G. (1993). // | + | 04: Kassat, G. (1993). // |
05: Killing, W. (2011). // | 05: Killing, W. (2011). // | ||
- | 06: Wick, D. (2013). // | + | 06: Wick, D. (2013). // |
- | 07: Willimczik, K. (1989). // | + | 07: Willimczik, K. (1989). // |
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08: Campos, J. & Brizuela, G. & Ramón, V. (2004) // | 08: Campos, J. & Brizuela, G. & Ramón, V. (2004) // | ||
javelin throwers at the 1999 IAAF World | javelin throwers at the 1999 IAAF World | ||
- | Championships in Athletics// | + | Championships in Athletics// |
- | 09: Fuchser, I. //Kleine Speerkunde// | + | 09: Fuchser, I. //Kleine Speerkunde// |
- | 10: Hatton, L. (2011) // | + | 10: Hatton, L. (2011) // |
- | 11: IAAF (2013) // | + | 11: IAAF (2013) // |
- | 12: Institut für Motorik und Bewegungstechnik, | + | 12: Institut für Motorik und Bewegungstechnik, |
13: Johan (2009) //Physics: Wind and Javelin, what’s the verdict?//. Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | 13: Johan (2009) //Physics: Wind and Javelin, what’s the verdict?//. Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | ||
- | 14: Murakami, M. & Tanabe, S. & Ishikawa, M. & Isolehto, J. & Komi, P. V. & Ito, A. (2006) // | + | 14: Murakami, M. & Tanabe, S. & Ishikawa, M. & Isolehto, J. & Komi, P. V. & Ito, A. (2006) // |
- | 15: Ritschel, M. //Speerwurf - Methodik von Disziplinen// | + | 15: Ritschel, M. //Speerwurf - Methodik von Disziplinen// |
- | 16: Röhler, T. // | + | 16: Röhler, T. (2013). // |
- | 17: Schwiek, F. //Technik beim Speerwurf// | + | 17: Schwiek, F. (2013). //Technik beim Speerwurf// |
**Videos** | **Videos** | ||
- | 18: //IAAF Diamond League 2011 Brussels Speerwurf De Zordo//. Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | + | 18: hoslat. (2011). |
**Abbildungen** | **Abbildungen** | ||
- | Modul-Icon, Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | + | Modul-Icon: laobc. (2010). //Javelin throw silhouette// |
- | Abb. 1: Wurfparabel alt, Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | + | Abb. 1: Clarkson, S. (2012). //Wurfparabel alt//. Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// |
- | Abb. 2: Wurfparabel neu, Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | + | Abb. 2: Clarkson, S. (2012). //Wurfparabel neu//. Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// |
- | Abb. 3: Weitenformel nach Wick, D. (2013). //Biomechanik im Sport : Lehrbuch der biomechanischen Grundlagen sportlicher Bewegung .// Balingen : Spitta-Verlag, | + | Abb. 3: Gieser, L. (2014). //Weitenformel//. |
- | Abb. 4: Impulsübertragung Speerwurf, Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// | + | Abb. 4: Dober, R. (2012). //Impulsübertragung Speerwurf//. Zugriff am 04. Februar 2014 unter [[http:// |
- | Abb. 5: Technikfehler Stemmschritt falsch, Sebastian Trittenbach | + | Abb. 5: Trittenbach, |
- | Abb. 6: Technikfehler Stemmschritt richtig, Sebastian Trittenbach | + | Abb. 6: Trittenbach, |
- | Abb. 7: Technikfehler Handgelenk, Sebastian Trittenbach | + | Abb. 7: Trittenbach, |
- | Abb. 8: Luftströmung um verschiedene Körper, Zugriff am 04. Februar | + | Abb. 8: Kunz, F. (2014). //Luftströmung um verschiedene Körperquerschnitte//. |
- | Abb. 9: Skizze Speer im Flug, Florian Kunz | + | Abb. 9: Kunz, F. (2014). //Skizze Speer im Flug//. |
- | Abb.10: Entstehung des Drehmoments beim Speer, Florian Kunz | + | Abb.10: |
- | Abb.11: | + | Abb.11: Kunz, F. (2014). //Darstellung der Winkel beim Speerwurf//. |
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- | **Tabellen** | + | |
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- | Tabelle 1: Optimaler Abwurfwinkel, Killing, W. (2011). //Jugendleichtathletik : offizieller Rahmentrainingsplan des Deutschen Leichtathletik-Verbandes für die Wurfdisziplinen im Aufbautraining//. Münster : Philippka-Sportverl., | + | |
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biomechanik/projekte/ws2013/speerwurf.1396701133.txt.gz · Zuletzt geändert: 28.11.2022 00:50 (Externe Bearbeitung)