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Allgemeine Grundstruktur - Bewegungsstruktur· Warum Strukturierung
· Phänomen als Ganzes ist zu komplex· Suche nach Gemeinsamkeiten und Unterschieden· Erkenntnisse für Lehrer & Lerner (Methodik!)· objektive und subjektive Bewegungstruktur
· Unterscheidung von verschiedenen Bewegungsphasen· azyklische Bewegungen: Vorbereitungsphase, Hauptphase, Endphase· zyklische Bewegungen: Zwischenphase, Hauptphase
· Vorbereitungsphase· Ziel - eine günstige Ausgangssituation herstellen
· günstiger Ausgangswinkel in den Gelenken· Muskelvordehnung· günstige Position des Körpers· Maximal ist nicht optimal!
· Maßnahmen· Ausholen· Anlaufen· Angeleiten· Anschwingen· Rotieren
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· Hauptphase· Ziel - Lösung der gestellten Bewegungsaufgabe
· Endphase· Ziel - Überführung in einen stabilen Endzustand, unspezifische Vorbe-
reitung für weitere Bewegungen (Meinel & Schnabel 1999, 83)
· Zwischenphase· Verbindung von End- und Vorbereitungsphase
· Anwendung in der Lehr- und Übungspraxis· ...� Ausgangspunkt für das Erkennen vieler Fehler ist die Überprüfung
der allgemeinen und ..... speziellen Relationen zwischen den drei Pha-sen als Grundelementen. Besondere Bedeutung kommt der Beziehungzwischen Vorbereitungs- und Hauptphase zu ....� (S. 112)
· Es wird nicht von dem Lehren bzw. Lernen nach Phasen gesprochen!!
· Probleme· keine klare Definition der Phasen möglich
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· Andere Strukturierungen· Rieling (1967)
· führt den Begriff Funktionsphasen ein· mehr als 3 Phasen möglich
· Göhner übernimmt den Begriff Funktionsphase· Hauptfunktionsphase· Hilfsfunktionsphasen n-ter Ordnung· prinzipiell ist der parallele Ablauf von Hilfsfunktionsphase unter-
einander oder Hauptfunktionsphasen untereinander vorgesehen· Klassen von Funktionsphasen
· biomechanische· mechanische (z.B. positive & negative Beschleuni-
gung)· systemspezifische (Bewegungsabschnitte, die auf-
grund des menschlichen Organismus zu energetischgünstigen Positionen führen)
· moto-sensorische (Orientierungsfunktion)· reaktive (aufgrund von Bewegungen, die der Körper ausge-
führt hat)· im Gegensatz zu Meinel => Lehren nach Funktionsphasen· Erkennen der Phasen
· induktiv => aktions-orientiertAktion festlegen = Vorschleudern der Beine beim Weit-sprungZweck festlegen = optimale landesituation vorbereiten
· deduktiv => ziel-zentriertschwunghafte Richtungsänderung => div. Maßnahmen
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Aufgabenbereich dertrainingswissenschaftlich orientierten
Biomechanik des Sports
Aufgaben derLeistungsbiomechanik
Technikanalyse
Technikansteuerung
Technikoptimierung Konditionsanalyse
Konditionsansteuerung
Aufgaben der Anthropo-metrischen Biomechanik
Eignungsdiagnose
Leistungsprognose
Aufgaben der Präven-tiven Biomechanik
Belastungsanalyse
Belastungsgestaltung
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Technikanalyse
1. Identifikation biomechanischer Einflußgrößen.
2. Schätzung der Einflußhöhe der Einflußgrößen(immer jeweils auf die sportmotorische Leistung).
Technikansteuerung
1. Änderung des technomotorischen Leistungszustandes.
2. Beschleunigung des Ansteuerungsvorganges.
Technikoptimierung
1. Analyse konkurrierender sportmotorischer Techniken aufEffektivität (Zeitminimierung, Distanzmaximierung etc.).
2. Entwicklung von neuartigen sportmotorischen Techniken.
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Konditionsanalyse
1. Identifikation valider biomechanischer Leistungsfaktoren derkonditionellen Komponenten Kraft, Schnelligkeit, Ausdauerund Beweglichkeit (Koordination).
2. Bewegungsstrukturelle Affinität zwischen konditionellenÜbungen und sportartspezifischen Bewegungsabläufen.
3. Schätzung der Einflußhöhe konditioneller Komponenten aufdie sportmotorische Leistung.
Konditionsansteuerung
1. Änderung des konditionellen Leistungszustandes in Richtungeines anzusteuernden Sollwertes.
2. Beschleunigung des Ansteuerungsvorganges.
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Eignungsdiagnose
1. Identifikation biomechanisch-anthropometrischer Anforde-rungsprofile der sportmotorischen Leistung.
2. Erstellung biomechanisch-anthropometrischerEignungsfaktoren für die sportmotorische Leistung
Leistungsprognose
1. Erstellung von biomechanisch-anthropometrisch orientiertenprognostischen Modellen in Bezug auf die zu erwartendeEntwicklung des (individuellen) sportartspezifischenLeistungszustandes.
2. Überprüfung der prognostischen Treffsicherheit o.a. Modelle
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Eignungsdiagnose?
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Belastungs-/Beanspruchungsanalyse
1. Identifikation mechanischer Faktoren der Belastung und Be-anspruchung des passiven und aktiven Bewegungsapparates.
2. Analyse der Wirkung (Beanspruchung) mechanischer Bela-stungsfaktoren auf den passiven und aktivenBewegungsapparat.
Belastungsgestaltung
1. Abstimmung der mechanischen Beanspruchung (Druck-,Zug-, Scher- und Verdrehbeanspruchung) auf dieBelastbarkeit des passiven und aktiven Bewegungsapparatesmit dem Ziel einer verletzungsvorbeugendenBelastungsgestaltung.
2. Entwicklung sportmotorischer Techniken und vonSportgeräten/-böden mit dem Ziel einer Minimierung vonSportverletzungen und Sportschäden.
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BewegungTranslation-Rotation
gleichförmig ungleichförmig
verzögertbeschleunigt
gleichmäßigbeschleunigt
ungleichmäßigbeschleunigt
gleichmäßigverzögert
ungleichmäßigverzögert
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Geschwindigkeits- undBeschleunigungsverlauf 0-100m
bei Spitzenathleten
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Geschwindigkeitsmessung miteiner Videokamera
Einzelbildschaltung:Zeitabstand von Bild zu Bild = 0,04 sBei Halbbildschaltung (Jog-Shuttle) = 0,02 s
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Name 0-10 10-20 20-30 30-40 0-40 mA 120 72 68 67 327 Bilder
2,40 1,44 1,36 1,34 6,54 Sekunden4,17 6,94 7,35 7,46 6,12 m/s
B 118 74 71 71 334 Bilder2,36 1,48 1,42 1,42 6,68 Sekunden4,24 6,76 7,04 7,04 5,99 m/s
C 112 68 65 65 310 Bilder2,24 1,36 1,30 1,30 6,20 Sekunden4,46 7,35 7,69 7,69 6,45 m/s
1 Bild = 0,02 s! Halbbildschaltung mit Jog-Shuttle
Auswertung einer Geschwindigkeitsmessungmit einer Videokamera
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Geschwindigkeitsmessung miteiner Lichschranke
Einstellung der Lichtschranke?
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Momentanggeschwindigkeitsmessung
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Drehmoment am Unterschenkel
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Das Wippbrett-Prinzip
FlFr
rlrr
Fl * rl = Fr * rr
Fl * rl - Fr * rr = 0
FlFr
rlrr
Fl * rl = Fr * rr
Fl * rl - Fr * rr = 0
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lm l
Innere und äußere Muskelkräfte amBeispiel der Armstreckmuskulatur
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30 cm
5 cmFm
400 N20 cm
5 cm
400 N
Fm
Fm x 5 = 400 x 20Fm = 1600 N
Fm400 N
5 cm40 cm
Belastung derRückenmuskulatur beim Heben
und Halten
Fm x 5 = 400 x 30Fm = 2400 N
Fm x 5 = 400 x 40Fm = 3200 N
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Belastung im Knie beieiner Kniebeuge
(unterschiedliche Kniewinkel)
600 N
5 cm
1800 N
600 N
15 cm
5 cm
600 N
600 N 600 N
5 cm
5000 N
3000 N
3000 N
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Kraft-Zeitverlauf beim Stehen auf einerKraftmeßplattform
F [N]
t [s]
m*g
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Möglicher Kraft-Zeitverlauf beimTiefgehen in die Hocke?
F [N]
t [s]
m*g
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4
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Möglicher Kraft-Zeitverlauf beimTiefgehen in die Hocke?
F [N]
t [s]
m*g
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4
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F [N]
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m*g
Kraft-Zeitverlauf beimAufstehen aus der Hocke?
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F [N]
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m*g
Kraft-Zeitverlauf beim schnellenAufstehen aus der Hocke?
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Kraft-Zeitverlauf Squat Jump
F [N]
t [s]
m*g
Flugzeit
Landung
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Kraft-ZeitverlaufCountermovement Jump
F [N]
t [s]
m*g
1 2 3 4
Bremsstoß
Beschleunigungsstoß
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F [N]
t [s]
m*g
1 2 3 4
Bremsstoß
Beschleunigungsstoß
Zuordnung der Sprungbewegung zumKraft-Zeitverlauf
Countermovement Jump
Literaturangaben:
GÖHNER, U.: Kraftkurven verstehen können.Sportunterricht 1993, 42, 4, 139-147.
GÖHNER, U.: Kraftstöße interpretieren können.Sportunterricht 1993, 42, 4, 148-160.
WILLIMCZIK, K. (Hrsg.): Biomechanik der Sport-arten. Reinbek 1989
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Kraft-Zeitverläufe der Sprüngemit und ohne Ausholbewegung
Verlust
Gewinn
Streck-sprungaus derHocke
Strecksprung
mit Ausholen
Anfangskraft!
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Kraft-Zeit-Verlauf eines Strecksprunges mitzu starker Ausholbewegung
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SKSP
SKSP
F
F
Prinzip der Anfangskraft
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Pinzip der Koordination von Teilimpulsenam Beispiel des Speerwurfs
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Prinzip der Gegenwirkung beimWeitsprung
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Prinzip der Gegenwirkung?
Nur zu einem kleinen Teil durch Rotationdes Schwanzes, erheblich mehr durch Ver-änderung der Tragheitsmomente einzelnerSegmente!
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Prinzip der optimalen Tendenz imBeschleunigungsverlauf
t
v
v
t
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Korrelation100m-Zeit / Weitsprungweite
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Regression100m-Zeit / Weitsprungweite
y = mx + b
m = -1,0453504b = 18,87
y
x
Bsp: 12,5 * -1,0453504 + 18,87 = 5,87 m
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Körperschwerpunkts-bestimmung am Modell
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k h
Pha
2m
b
b1
b2
a
a1
a2
cc1 c2
A B
C
c1 =G
Gb1 =
B * c + C * c/2
A * b + B * b/2
Körperschwerpunktwaage
Dreieckskörperschwerpunktwaage
P-P0
G * 2ha =
ha = absolute KSP-Höhekh = KörperhöheP = Waageanzeige bei belastetem BrettP0 = Waageanzeige bei unbelastetem BrettG = Körpergewicht
Waage
a = b = cG = GesamtgewichtBrett + Person!
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Schwerpunktsüberhöhungen beiverschiedenen Hochsprungtechniken
Hocksprung Schersprung Rollsprung Wälzsprung Flop
H3
maxH H l
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Dezentraler Kraftstoß hin-ter dem Schwerpunkt =>Rotation vorwärts
Dezentraler Kraftstoß vordem Schwerpunkt => Ro-tation rückwärts
F
F
Zentraler Kraftstoß durchden Schwerpunkt
Dezentraler Kraftstoß amSchwerpunkt vorbei =>Rotation
Schwerpunkt
Schwerpunkt
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Diagnose derKraftparameter
Diagnose mit dem BKM
- Ermittlung von Maximalkraft, Explosivkraft, Kraftdefizit- Beratung bezüglich der weiteren Trainingsgestaltung anhand
dieser Daten- Speicherung aller Daten in einer Datenbank, um langfristige Ver-
gleiche zu ermöglichen- Berücksichtigung der individuellen Reaktion einzelner Athleten
auf Trainingsmethoden!
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Squat-Jump
Counter-Movement-Jump
Drop-Jump
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Versuchsanleitung Jump and Reach-Test
1. Materialien- Kreide, Magnesia, Zollstock, kleiner Kasten
2. DurchführungDer Springer steht neben einer Hallenwand und kreidet sich die Finger der wand-nahen Wand mit Magnesia oder Kreide ein. Im aufrechten Stand mit gestrecktenFüßen wird nun die maximale Reichhöhe ermittelt und dort ein Kreideabdruck derHand hinterlassen. Der Springer nimmt nun eine statische Position mit ca. 90° Knie-winkel ein und springt aus dieser Position ohne Ausholen so hoch wie möglich ab.Nach dem Absprung versucht der Springer im höchsten Punkt der Flugphase, einenKreideabdruck an die Wand zu schlagen (vgl. Foto 1+2). Die Differenz zwischen denAbdrücken wird als Sprunghöhe ermittelt.
Fotos Jump-and-Reach-Test
Es werden von jedem Springer drei Sprünge durchgeführt. Nach jedem Sprung sollteeine kurze Pause erfolgen. Die Höhen aller Sprünge werden im anliegenden Test-bogen erfaßt.
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Versuchsanleitung Sprunggürtel-Test
1. Materialien- Bandmaß, kleine Gewichtsscheibe, Gürtel
2. DurchführungEin Bandmaß wird an einem Gürtel befestigt. Das Bandmaß verläuft vom Rückenzum Boden und wird dort z.B. mit einer 1,25kg-Gewichtsscheibe fixiert. Im aufrech-ten Stand auf den Zehenspitzen wird die Ausgangshöhe ermittelt. Springt der Sprin-ger aus einer statischen Hockposition (90° Kniewinkel) ohne Ausholbewegung nachoben, zieht sich das Bandmaß durch die Gewichtsscheibe ebenfalls nach oben (vgl.Fotos). Die Differenz zwischen der Ausgangshöhe vor dem Sprung und der Höhenach dem Sprung stellt die Sprunghöhe dar.
Fotos Sprunggürtel-Test
Es werden von jedem Springer drei Sprünge ohne Armeinsatz (Fotos) und dreiSprünge mit Armeinsatz durchgeführt. Nach jedem Sprung sollte eine kurze Pauseerfolgen. Die Höhen aller Sprünge werden im anliegenden Testbogen erfaßt.
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Versuchsanleitung Kontaktmatten-Test
1. Materialien- Computer, Kontaktmatte, Interface, Software
2. DurchführungDer Springer steht auf einer in einer statischen Hockposition (ca. 90° Kniewinkel)auf einer Kontaktmatte. Er springt nun ohne Ausholbewegung so weit wie möglichnach oben und landet wieder auf der Matte. Die Landung soll mit gestreckten Füßenund nahezu gestrecken Knien erfolgen. Ein Abfangen der Landung durch Nachgebenin den Knie ist natürlich erlaubt. Die Beine dürfen aber nicht schon in der Luft ange-zogen werden!
Foto Kontaktmattenmessanlage
Es werden von jedem Springer drei Sprünge ohne Armeinsatz und drei Sprünge mitArmeinsatz durchgeführt. Nach jedem Sprung sollte eine kurze Pause erfolgen. DieHöhen aller Sprünge werden im anliegenden Testbogen erfaßt.
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Schnelligkeitstest mit Lichtschranken
30 m aus dem Stand
20 m fliegend
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Vergleich Hüft- und Kniewinkel beim Lauf (Greene)
50
70
90
110
130
150
170
190
210
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Bild (Nr.)
Win
kelg
röß
e (°
)
Hueftwli
Kniewli
Vergleich Hüft- und Kniewinkel beim Lauf (Proband 8)
40
60
80
100
120
140
160
180
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
Bild (Nr.)
Win
kelg
röß
e (°
)
Hueftwli
Kniewli
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Kraftzeitdiagramm Proband 10 Lauf
-6000
-4000
-2000
0
2000
4000
6000
80001 36 71 106
141
176
211
246
281
316
351
386
421
456
491
t (1/1000 s)
F (
N) Fz
Fx
Kraftzeitdiagramm Proband 6 Roller
-200
0200
400600
800
10001200
1400
1 36 71 106
141
176
211
246
281
316
351
386
421
456
491
T (1/1000 s)
F (
N) Fz
Fx
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