Samenvatting Biomechanica HF1 - Tri Movere
Samenvatting Biomechanica HF1 - Tri Movere
Samenvatting Biomechanica HF1 - Tri Movere
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Robert-jan Greup<br />
<strong>Samenvatting</strong><br />
<strong>Biomechanica</strong><br />
Sport Mechanics for Coaches<br />
robert-jan<br />
20-6-2012
Inhoudsopgave<br />
Making a smart move 3<br />
Technique 3<br />
Good technique 4<br />
Teaching good technique 4<br />
Failure of traditional training methods and use of new technologies 4<br />
Application of new methods and technology 5<br />
How sport mechanics for coaches can help you 5<br />
You will learn to observe, analyze and correct errors in performance 5<br />
You’ll be better able to assess the effectiveness of innovations in sport equipment 5<br />
You’ll be better prepared to assess training methods for potential safety problems 5<br />
You’ll be better able to assess the value of innovations in the ways sport skills are performed 5<br />
You will know what to expect from different body types and different levels of maturity 5<br />
Starting with the basics 6<br />
Mass 6<br />
Weight 6<br />
Inertia 6<br />
Linear and Angular motion 7<br />
Speed, velocity and acceleration 7<br />
How to measure speed, velocity and acceleration 8<br />
Using Technology to measure linear velocity 8<br />
The Gravity of the situation 8<br />
Acceleration due to gravity 9<br />
An Athlete’s center of gravity 9<br />
Shifts in the center of gravity 9<br />
How gravity affects flight 10<br />
May the force be with you 10<br />
Force vectors 10<br />
Projectiles 11<br />
Trajectory 11<br />
Angle of release 11<br />
Speed of release 11<br />
Height of release 12<br />
Getting a move on 12<br />
pag. 1
How an athlete moves (forces, momentum and impulse) 12<br />
Forces during moving 12<br />
Momentum during moving 12<br />
Impulse 12<br />
Using impulse to slow down or stop 13<br />
What happens when we move (power, energy, rebound and friction) 13<br />
Work 13<br />
Power 13<br />
Energy 13<br />
How kinetic energy is dispersed 14<br />
Rebound 14<br />
Friction 14<br />
Static and dynamic friction 15<br />
Rolling friction 15<br />
Rocking and rolling 16<br />
How an athlete rotates 16<br />
Mechanical principles for rotation 16<br />
Torque 16<br />
Rotation of an object 17<br />
How athletes make them selves rotate 17<br />
How gravity can assist rotation 18<br />
What happens when we rotate (angular velocity) 18<br />
Centripetal and centrifugal force 18<br />
Rotary inertia 19<br />
Angular Momentum 19<br />
Conservation of angular momentum 20<br />
Making use of angular momentum 20<br />
Transferring angular momentum 21<br />
Dont be a pushover 22<br />
Factors that Determine stability 23<br />
Increase the size of base of support 23<br />
Centralize line of gravity within base of support 23<br />
Lower center of gravity 23<br />
Increase body mass 24<br />
pag. 2
Extend base in the direction of an oncoming force 24<br />
Shift line of gravity toward an oncoming force 24<br />
Analyzing sport skills 24<br />
Bijlage: 0<br />
Motorische leertheorien: 0<br />
1. Uitvriezen van de vrijheidsgraden 0<br />
2. Ontdooien van vrijheidsgraden 0<br />
3. Relaxatiefase 0<br />
4. Bevriezen van vrijheidsgraden 1<br />
Bewegingen herhalen 1<br />
Feedback geven op stabiliserende factoren (zie beperkende factoren hier boven) in de beweging.1<br />
Situaties kiezen waarbij exploratie en stabiliserende factoren van de beweging elkaar versterken1<br />
1. Oproepschema 2<br />
o Het in gang zetten van de beweging 2<br />
o Responsspecificaties die omgeving van de beweging eist gaan invoeren (snelheid, kracht, lengte,<br />
afstand etc.) 2<br />
Making a smart move<br />
<strong>Biomechanica</strong> gaat over de effecten van krachten op het menselijk lichaam en andersom, dat kan van<br />
zwaartekracht t/m centrifugale krachten zijn. Een simpel voorbeeld bij het vast houden van een bal<br />
waarbij de elleboog in een hoek van 90 graden is, dat de biceps kracht moet leveren om de arm in<br />
dezelfde positie te houden zonder dat de arm naar beneden wordt getrokken door de zwaartekracht.<br />
(Zie afbeelding)<br />
Luchtweerstand en zwaartekracht zijn niet de enige krachten die we kennen in de wereld. Het<br />
moment waarop twee objecten met elkaar botsen is ook een bepaalde kracht. Het zwemmen in<br />
water heeft ook een weerstand, met als gevolg dat er allemaal nieuwe zwempakken op de markt<br />
komen om beter door het water te glijden. Denk maar aan de speedo en strakke badpakken die je<br />
aan moet tijdens zwemvaardigheden.<br />
Technique<br />
Bij het kijken naar spelers wordt er vaak onderscheid gemaakt tussen techniek wie is beter dan.<br />
Bijvoorbeeld een Christano Ronaldo vs Jan Klaas Huntelaar, er wordt dan gekeken naar het<br />
bewegingspatroon dat herhaaldelijk terug te zien is en daarop duidelijk verschil is aan te tonen<br />
tussen de twee.<br />
pag. 3
In de sport zijn er verschillen op het gebied van bewegingen, zo is het bij een discuswerper goed te<br />
zien wie er beter is gezien er vanuit 1 beweging gekeken word. Dit noemen ze ook wel closed skill<br />
een gesloten vaardigheid.<br />
Bij een open skill kan je ervan uit gaan dat we het hebben over meerdere bewegingen, zoals bij<br />
tennis of voetbal. Elke vaardigheid heeft zijn doel ook wel objective, denk daarbij aan een voorzet die<br />
door de lucht gaat en een pass over de grond. De ene is voor een langere afstand beter te gebruiken<br />
dan voor een korte.<br />
Elke sporter probeert de beste techniek op het juiste moment te gebruiken om tot het scoren van<br />
punten of juist om de efficiëntie.<br />
Good technique<br />
Een sporter kan zijn vaardigheden op de juiste maar ook de onjuiste manier uitvoeren. Door het<br />
onjuist uit te voeren van zijn vaardigheid heeft als nadeel dat het ineffectief is en niet datgene wil<br />
behalen waarvoor het bestemd is. Dat de voorzet van Willems niet genoeg hoogte maakt en<br />
vervolgens onderschept word. In het aller ergste geval is de kans dat de sporten een blessure oploopt<br />
maar ook een blessure kan veroorzaken bij iemand anders.<br />
Als we kijken naar een professionele golfer en een recreatie golfer lijken de slagen allemaal op<br />
elkaar, maar het verschil tussen deze twee is dat de pro golfer de techniek zo verfijnd heeft dat zijn<br />
slagen constant zijn en bij een recreatie golfer vaak een bal goed is en de daarop volgende minder.<br />
Het effect van al het trainen is dat de beweging vooral efficiënter is dan die van de recreatieve golfer.<br />
Alle topatleten maakt niet uit welke sport gebruiken superieure technieken, allemaal gebaseerd<br />
vanuit de biomechanische principes. Goed om te onthouden is dat deze technieken niet zomaar zijn<br />
ontstaan dit komt door vele uren trainen en het inslijpen van de beweging, net zoals dat tijdens de<br />
judolessen gebeurd door eerst in te stappen meerdere malen en vervolgens de worp te maken.<br />
Teaching good technique<br />
Het aanleren van een goede techniek ligt hem niet in het zelf perfect kunnen uitvoeren, de basis die<br />
je nodig hebt is weten hoe de beweging eruit ziet en in elkaar zit. Hierdoor kan je gericht corrigeren<br />
en de persoon feedback geven op zijn beweging. Als coach/trainer moet je weten hoe de persoon de<br />
meeste hoogte weet te winnen bij hoogspringen en hoe deze techniek is opgebouwd. Het is voor de<br />
coach/trainer/docent van belang dat hij feedback kan geven op de techniek van de sporter vanuit de<br />
biomechanische principes.<br />
Failure of traditional training methods and use of new technologies<br />
Het is gebruikelijk in de sportwereld datgene wat succesvol is elke keer weer te gebruiken bij de<br />
trainingen. Maar is dat ook bij elke sporter succesvol? We hebben het nu over traditionele<br />
trainingsmethoden. Veel trainers gebruiken trainingen gericht op oud top atleten zonder in te gaan<br />
op persoonsverschillen. Zo zijn sporters snel geneigd dingen te kopiëren van oud topsporters met als<br />
gevolg dat ook ineffectieve oefeningen worden gekopieerd als het discus werpen dat de werper zijn<br />
armen heen en weer bewoog voor het gooien. Dit had echter totaal geen effect op het resultaat of<br />
met de beweging zelf. Door biomechanica ben je als trainer/coach in staat dit soort na aperij voor te<br />
zijn en te voorkomen.<br />
pag. 4
Application of new methods and technology<br />
Technologie van tegenwoordig zorgt ervoor dat we meer feedback kunnen geven op de sporter. Vaak<br />
twijfelt de sporter aan de feedback van de trainer of coach. Door juist de technologie te gebruiken is<br />
het mogelijk deze feedback te verifiëren.<br />
How sport mechanics for coaches can help you<br />
Het boek sport en mechanica helpt de trainer/coach om beter te kijken naar de sporter. Het<br />
observeren, analyseren, corrigeren, effectiviteit, voorkomen van blessures en de meerwaarde van<br />
verschillende innovaties binnen de sport en sportvaardigheden.<br />
You will learn to observe, analyze and correct errors in performance<br />
Dit is het belangrijkste wat je moet kennen en leren vanuit dit vak. Het gaat erom dat je kunt<br />
observeren en de punten die minder goed zijn eruit kan halen en verbeteren. Hiermee bespaar je tijd<br />
door beter advies te geven dan vaag advies op de beweging als harder gooien of sneller bewegen.<br />
You’ll be better able to assess the effectiveness of innovations in sport equipment<br />
Je weet als trainer meer over het effect van verschillende houdingen, materialen en dergelijke wat<br />
ervoor zorgt dat het objective/doel behaald word van de sportvaardigheid. Denk maar met een potje<br />
golfen bij het afslaan gebruik je een andere club als bij het putten, met als reden dat de putter ervoor<br />
zorgt dat de bal niet de lucht in gaat door zijn vorm. Bij het fietsen in de tour de france is je<br />
lichaamshouding weer van belang hoe lager je zit hoe minder last je hebt van lucht weerstand en<br />
meer energie kwijt kan in het fietsen, waardoor je een betere tijd kan fietsen.<br />
You’ll be better prepared to assess training methods for potential safety problems<br />
Je weet als coach/trainer van de gevaren af bij bepaalde trainingsvormen, wat het voor risico is als je<br />
hem verkeerd uitvoert. De blessure gevoeligheid bij een bepaalde oefening en hoe je dat moet<br />
corrigeren, zodat de sporter hem wel kan uitvoeren zonder risico te lopen. Je weet als trainer ook<br />
verschillen te benoemen, wat er anders is bij een full squat bijvoorbeeld en bij een halve squat. Het is<br />
belangrijk om als trainer te weten wat balans, assen, heftbomen en momentum met elkaar te maken<br />
hebben.<br />
You’ll be better able to assess the value of innovations in the ways sport skills are<br />
performed<br />
Als trainer/coach moet je creatief zijn in je trainingsvormen, want het een slaat wel aan bij de sporter<br />
en het ander weer niet. Voor de trainer/coach van belang dat hij een nieuwe manier zoekt om een<br />
bepaalde techniek te verbeteren of aan te leren. Kijk naar Dick Fosbury kwam met de fosburyflop<br />
flop zoals we die nu kennen een nieuwe techniek die nu door vele sporters wordt gebruikt om hoger<br />
te springen. Het is dus goed om je sporters naar hun top te brengen door eerst weten, waarom die<br />
oefening wordt uitgevoerd.<br />
You will know what to expect from different body types and different levels of maturity<br />
Als coach weet je waarom, jongere sporters snel leren maar moeite hebben met bepaalde<br />
technieken te beheersen en dat oudere sporters hier minder last van hebben. Ook kijk je als<br />
trainer/coach wat het effect is als je lange armen hebt en of dat een voordeel heeft bij de sport of<br />
pag. 5
juist een nadeel. Je kijkt dus niet zozeer naar alleen de uitvoering, maar ook naar mentaal en<br />
lichaamsbouw.<br />
Starting with the basics<br />
Tijdens dit hoofdstuk zullen we de relatie tussen mass, weight, inertia gaan behandelen en daarnaast<br />
ook kijken naar verschillende bewegingen. Het lichaamszwaartepunt komt ook aan bod.<br />
Vijf belangrijkste onderdelen van biomechanica voor het analyseren en verbeteren van bewegen zijn:<br />
- Beweging (motion)<br />
- Kracht (Force)<br />
- Impuls (momentum)<br />
- Hefbomen (levers)<br />
- Balans (Balance)<br />
Mass<br />
Ook wel massa in het Nederlands wil niks anders zeggen dan de hoeveelheid materie uitgedrukt in kg<br />
of lb(pounds). Massa zegt ook wat over het gewicht, hoe meer massa iemand heeft hoe zwaarder hij<br />
is.<br />
Weight<br />
Is het gewicht wat door de zwaartekracht wordt aangetrokken, doordat er kracht op het lichaam<br />
wordt uitgeoefend reageren de spieren hierop. Dit voorkomt dat het lichaam in elkaar zakt. Het is<br />
dus afhankelijk van massa en zwaartekrachtversnelling<br />
Inertia<br />
Ook wel de traagheid van een object, dat wil zeggen hoe zwaarder het object hoe meer kracht het<br />
kost om het voorwerp te verplaatsen. Sommige voorwerpen kan je niet verplaatsen die hebben een<br />
te grote traagheid. Een object als een kogel bij kogelstoten is zwaarder en kost meer kracht om te<br />
verplaatsen dan een softbal of een tennisbal. Traagheid is dus afhankelijk van de massa dat het<br />
object heeft. Een licht object heeft minder kracht nodig om zich te manoeuvreren en af te remmen<br />
dan een zwaargewicht. Kijk maar naar een auto waar 1 persoon in zit en een auto 8 personen in<br />
zitten de remweg wordt daardoor langer omdat het object zwaarder is geworden. Voorbeeld bij een<br />
val naar beneden is dat bij de bungee jumpen twee jumpers 1 met twee keer zoveel gewicht als de<br />
ander net zo snel naar beneden valt als de lichte. Dit heeft te maken met de traagheid die is twee<br />
keer zo groot en die werkt in de lucht twee keer zo hard tegen om nog sneller te vallen. Zo vallen ze<br />
te gelijker tijd naar beneden.<br />
Het voorwerp/object dat verplaats word is ook bepalend van de hoeveelheid kracht, dit heeft te<br />
maken de weerstand. Het weggooien van een kogel kost meer kracht dan dat van een speer dit heeft<br />
te maken met de verdeling van het gewicht en de vorm van het voorwerp.<br />
Twee kenmerken van intertia:<br />
- Resistance to motion (tegenwerken van beweging)<br />
pag. 6
- Persistence in motion (volhouden van beweging)<br />
De drie wetten van Newton zijn voor sommige onbekend terrein, maar de wetten zijn niets minder<br />
dan rekensommen om erachter te komen wat de kracht of kinetisch energie is die uitgevoerd moet<br />
worden om iets in beweging te zetten bijvoorbeeld.<br />
Formule 1:<br />
Traagheidswet (newton 1 e wet)<br />
F= m*a<br />
Formule 2:<br />
Energie die vrij komt bij het constant bewegen<br />
(Kinetische Energie) Ek = 0,5 * m * v2<br />
Linear and Angular motion<br />
Er zijn verschillende manieren van bewegen zo kan je in een rechte lijn bewegen ook wel linear<br />
genoemd. Maar je kunt ook in verschillende richtingen bewegen ook wel angular bewegen, dit de<br />
meest voorkomende beweging . Verschil tussen Angular en Linear bewegen wordt in het onderste<br />
schema duidelijk gemaakt.<br />
Linear Motion Angular Motion<br />
- In een recht lijn bewegen<br />
- Alle onderdelen, van het object of<br />
sporter bewegen in de zelfde richting,<br />
afstand en in de zelfde tijd.<br />
- Deze vorm is minder dominant aanwezig<br />
- Schansspringen (ski) beweegt in een<br />
rechte lijn naar beneden zonder enige<br />
rotatie<br />
- Bewegen in verschillende richtingen<br />
- Bewegen om verschillende assen<br />
- Bewegingen komen meer voor in het<br />
lichaam van een sporter<br />
- Meer dominant aanwezig<br />
- Schoonspringen, waarbij de springer een<br />
schroef, salto en dergelijke maakt tijdens<br />
de sprongen en zo meerdere<br />
bewegingen maakt in verschillende<br />
richtingen/assen<br />
Bij het sporten spreken we van een mix van deze bewegingen dat als general motion gekenmerkt<br />
word. Alle menselijke bewegingen worden als general motion gekenmerkt vanwege de combinaties<br />
in het bewegen van richtingen. Voorbeeld van een combinatie is een rolstoel sprinter die in een<br />
rechte lijn beweegt met de rolstoel, maar zijn armen bewegen in een andere richting dan recht door<br />
de rotatie, dit zorgt ervoor dat er duidelijk een combinatie van beide is. En dus spreken we dan van<br />
een general motion.<br />
Speed, velocity and acceleration<br />
Speed Velocity Acceleration<br />
- Afstand / lengte<br />
- Verandering van positie - Moment van starten en<br />
afgelegd in een<br />
in tijd dat wil zeggen<br />
versnellen naar hun<br />
bepaalde tijd<br />
het gemiddelde km/h<br />
maximale, dit is terug<br />
over 100 meter sprint<br />
te zien in de eerste<br />
bijvoorbeeld<br />
40meter.<br />
De velocity is afhankelijk van de hoeveelheid of vermindering van de versnelling. Hier zijn twee<br />
benamingen voor namelijk:<br />
pag. 7
- Uniform acceleration<br />
o Geleidelijke versnelling denkt daarbij aan een bobslee waarbij de eerste seconde<br />
4.6m/s bij de 2 e seconden op 9,2m/s zit en bij de derde rond de 13,7 m/s de<br />
versnelling gaat geleidelijk met 4,6 m/s vooruit ook wel 4,6 m/s2.<br />
- Uniform deceleration<br />
o Bij deceleration gaat het om afremmen dat geleidelijk verloopt denk daarbij aan een<br />
remweg of juist het werpen van een voorwerp dat langzaam maar zeker snelheid<br />
verlies op een geleidelijke basis<br />
How to measure speed, velocity and acceleration<br />
Door het gebruik maken van tabellen/spreadsheets kan je de versnellingen en andere meten. Zoals in<br />
het boek staat aangegeven hebben ze duidelijk de afstand bekeken en door elke 10 meter te meten<br />
wat de tijd is door simpel weg een stopwatch te gebruiken kan er gekeken worden of er versnelling<br />
plaats vind of niet.<br />
Zie afbeelding!<br />
Using Technology to measure linear velocity<br />
Tegenwoordig hebben ze verschillende manieren om te meten, dat kan simpel door een chip in je<br />
schoen te plaatsen of op de schoen en daarmee je loopsnelheid bekijken. Dit komt doordat je bij<br />
bepaalde controle posten voorbij komt en word je tijd opgeslagen op dat moment en zo gebeurd dat<br />
bij ieder station. Een radar kan meten hoe snel de bal door de lucht vliegt en bij voetbal kunnen ze<br />
gegevens van de sporter bekijken door te kijken hoeveel km ze hebben afgelegd tijdens de wedstrijd.<br />
The Gravity of the situation<br />
De aarde kent zwaartekracht deze kracht is niet overall hetzelfde blijkt uit onderzoeken, zo is het in<br />
verschillende plaatsen zo dat een minimale verandering in de aantrekkingskracht toch het verschil<br />
kan maken in de sportwereld.<br />
Zo heeft elke situatie wel een bepaalde invloed op het presteren van sporters, denk daarbij aan<br />
hoogte, laagte en zuurstof gehalte in de lucht. Er zijn allemaal soort situaties wat invloed kan hebben<br />
op de prestatie en de uitkomst van de sporter.<br />
pag. 8
Acceleration due to gravity<br />
De basis van versnellen door de zwaartekracht ligt hem in de hoogte waar je vanaf springt hoe langer<br />
de weg naar beneden hoe sneller je zult vallen. Als je van een stoel afspringt merk je dat je nog de<br />
klap kan opvangen gezien je niet van een te hoog vlak afspringt. Als je van een te hoog vlak afspringt<br />
is je snelheid hoger en de klap dus ook groter en zal je sneller door je benen zaken gezien ze de<br />
kracht niet aan kunnen.<br />
Er is een uitzondering want als je vanuit een vliegtuig naar beneden springt dan zal de snelheid niet<br />
oneindig door blijven gaan gezien de weerstand de val tot Max 201km/h laat vallen dan blijft dit<br />
gelijk, door de tegenwerking van de atmosfeer.<br />
An Athlete’s center of gravity<br />
Het lichaam heeft een aangrijpingspunt voor de zwaartekracht ook wel het<br />
lichaamszwaartepunt(LZP). De mens heeft wel enig verschil tussen mannen en vrouwen wat betreft<br />
het LZP. De mannen zijn over het algemeen breder in de schouders en zal het LZP wat hoger liggen in<br />
het lichaam. De vrouwen hebben net weer wat bredere heupen en zal het LZP meer lager liggen dan<br />
bij de mannen.<br />
Shifts in the center of gravity<br />
Het verplaatsen van je LZP is mogelijk door bepaalde houdingen aan te nemen. Door laag bij de<br />
grond te zitten komt je LZP dicht bij de grond en sta je zo goed als stabiel mits je LZP in het midden<br />
van je steunvlak zit. Je steunvlak wordt bepaald door je voeten stand als je eenmaal staat op de<br />
grond. Vanuit anatomische houding gezien is je lichaamspunt in het midden van je lichaam ongeveer<br />
rondom de navel. Zodra je rechter arm uitsteekt opzij zal het LZP zich verplaatsen naar rechts. Dit is<br />
terug te zien in de afbeelding.<br />
Het LZP kan ook buiten het lichaam komen bij turnsters en andere atleten is daar spraken van.<br />
Doordat ze zo flexibel zijn is het gemakkelijker, het LZP buiten het lichaam te laten komen. Als ik een<br />
holle rug maak dan zal het LZP aan de achterkant van het lichaam zitten en als ik een bolle rug maak<br />
komt het LZP aan de voorkant. Dit is ook weer terug te zien in de afbeeldingen hieronder.<br />
pag. 9
How gravity affects flight<br />
Hoe zit het dan in de lucht met het LZP de plek is bepalend bij wat voor beweging de springer maakt.<br />
Bij de verticaal bewegen zal het lichaamszwaartepunt naar boven verplaatsen gezien het lichaam<br />
omhoog gaat. Bij de fosburyflop flop maak je je rug hol waardoor het LZP buiten het lichaam komt.<br />
Lichaamshouding in de lucht bepaald waar je LZP zit.<br />
May the force be with you<br />
Door recht op te staan op deze aarde hebben we kracht nodig ook wel force. Er is trekkracht en<br />
duwkracht dat ervoor zorgt dat er objecten verplaats kunnen worden of vervormd worden. De<br />
trekkracht die wordt uitgeoefend op het lichaam is afhankelijk van de massa van het object hoe<br />
zwaarder het object hoe meer trekkracht het heeft en hoe meer het lichaam aan duwkracht heeft<br />
om tot een kracht van nul te komen.<br />
De krachten die er zijn:<br />
- Ground reaction force<br />
o De duwkracht vanuit de aarde die even groot is als de actie kracht bij het opvangen<br />
van een klap op de aarde. Is de kracht groter dan de reactie kracht dan zal er een<br />
vervorming plaats vinden.<br />
- Action force<br />
o De hoeveelheid kracht die het object heeft dat op de aarde terecht komt in dit geval<br />
of tegen een andere materie.<br />
Force vectors<br />
Vectors zijn richtingen waar het gewicht/object naar toe wordt verplaatst door middel van de<br />
uitgeoefende kracht op het voorwerp. Als je bijvoorbeeld een blok gaat verplaatsen komt daar een<br />
kracht bij vrij en de vector geeft aan in welke richting de krachten zich verplaatsen.<br />
Een vector kan op meerdere plaatsen zijn zo kan je alleen maar kracht omhoog hebben bij een biceps<br />
curl, maar als ik mijn arm iets verder van het lichaam af breng en maak dan een biceps curl kost het<br />
mij meer kracht om dat ook een kracht ervoor moet zorgen dat het gewicht schuin omhoog moet<br />
zoals hier in de afbeelding te zien is.<br />
pag. 10
Projectiles<br />
Projectielen die door de lucht vliegen in sport zijn verschillende soorten ballen, maar door trapeze,<br />
ski schansen en trampolines kan je als sporter door de lucht vliegen. Elk heeft zo zijn eigen vlucht<br />
door de lucht, de een moet juist de hoogte in en de andere misschien wel de verte. Belangrijk dus om<br />
te weten wat van invloed heeft op de vlucht die de bal of sporter maakt. In dit geval kunnen<br />
verschillende factoren beïnvloed worden namelijk:<br />
- Moment van loslaten of slaan<br />
- Snelheid bij afzet of slaan<br />
- Hoogte<br />
Deze bepalen vervolgens waar de sporter of voorwerp terecht komt in het veld.<br />
Trajectory<br />
Een pitcher zal de bal met een strakke worp moeten gooien om te zorgen dat het geen wijd wordt.<br />
Daarom zal de pitcher de bal onder een bepaalde hoek moeten loslaten om te zorgen dat het ook zo<br />
gebeurd.<br />
Angle of release<br />
Hoe verder je een horizontale lijn wil gooien hoe kleiner de hoek is. Hoe verticaler je gooit, hoe<br />
groter de hoek is.<br />
Speed of release<br />
Bij het pitchen gooi je de bal met een kleine hoek en je hebt te weinig vaart zal de bal niet bij de slag<br />
man komen dan daalt deze snel doordat de zwaartekracht invloed heeft op de bal. Ook heeft de<br />
luchtweerstand invloed op de bal. Als de bal in grote hoek te hard wordt gegooid zal deze erg hoog<br />
de lucht in vliegen en ook weer te ver van de slagman af op de grond valt.<br />
pag. 11
Height of release<br />
Afhankelijk van de situatie en sport is het belangrijk om te weten wanneer je de bal los laat of juist<br />
raakt. Het punt kan laag bij de grond zijn, maar bij volleybal zicht het boven schouderhoogte.<br />
Getting a move on<br />
How an athlete moves (forces, momentum and impulse)<br />
Stel je voor je staat in de startblokken om een 60 meter sprint uit te voeren. Je wilt zo snel mogelijk<br />
weg zijn dus je zet met veel kracht af in de startblokken, deze kracht die je weg trapt is je actiekracht.<br />
De aarde wil voorkomen dat de blokken misvormen of juist losschieten dus die werkt met een kracht<br />
terug de reactie kracht. Deze krachten staan parallel tegenover elkaar.<br />
Forces during moving<br />
De kracht die vrijkomt, komt vanuit de inertia(traagheid). Hoe zwaarder de persoon is hoe meer<br />
kracht hij moet leveren. Stel je hebt twee hardlopers die dezelfde kracht leveren maar de een is<br />
zwaarder als de ander dan zal die genen die lichter is met dezelfde kracht sneller vaart maken als de<br />
ander. Hetzelfde geld voor beide lopers als ze even zwaar zijn en kracht uitoefenen in over een<br />
bepaalde tijd dan zal degene met de meeste kracht het meeste versnellen.<br />
De formule luidt dan ook:<br />
- F(n) = m * a(acceleration) hetzelfde als bij massa en gewicht<br />
Momentum during moving<br />
Momentum in mechanische termen is komt erop neer dat er een massa aan het bewegen is. De<br />
hoeveelheid massa die de sporter meeneemt is het momentum, door de snelheid of de massa of zelf<br />
beide te beïnvloeden wordt het momentum groter of kleiner gemaakt<br />
De formule luidt dan ook:<br />
- M(kg.m/s) = m(massa) * v(velocity)<br />
Zonder snelheid is er dus geen momentum.<br />
Impulse<br />
Het gooien van een voorwerp als bijvoorbeeld het speerwerpen vergt een bepaalde impuls die groot<br />
is, zodat de speer ook ver komt. Het begint vanuit de aanloop krachtig zodat er daar al veel vaart<br />
wordt gegenereerd aan de speer. Daarbij is het handig voor een speerwerpen om lange armen te<br />
hebben en zo ook langer moment om de speer snelheid te geven. Het springen is net zo als het<br />
werpen in beide sporten is de sporter genoodzaakt snelheid te generen. Bij het wedstrijdroeien zie je<br />
bij de start dat er korte en krachtige halen gemaakt worden om snel op vaart te komen hoe sneller<br />
op vaart hoe meer snelheid ze hebben bij de rest van de race. Voordeel is dat de halen die erna<br />
komen lang zijn en krachtig, om zo de snelheid te behouden en lang contact te hebben met het<br />
aangrijpingspunt.<br />
pag. 12
Using impulse to slow down or stop<br />
Bij het spelen van hockey merk je als je bal wil stoppen of mee moet bewegen met de bal of veel<br />
kracht in de stick moet stoppen om juist de bal tegen te houden. Hetzelfde bij het aannemen van een<br />
voetbal tijdens een hoge of een hard pass. Het gebied van impact wordt daardoor vergroot en de<br />
kracht verdeeld, als je van de tafel afspringt en met gestrekte benen land geeft dat een enorme<br />
impact dan als je door je benen zakt en grotendeels door de spieren laat opvangen.<br />
What happens when we move (power, energy, rebound and friction)<br />
Work<br />
Het verschaffen van werk kost ook energie deze is van afhankelijk van kracht en afstand. De formule<br />
om deze uit te rekenen is als volgt:<br />
- W = F * s<br />
Power<br />
De hoeveelheid werk verricht in een bepaalde periode van tijd. Horsepower (PK) wil zeggen dat ze de<br />
mogelijkheid hebben een bepaald object over een bepaalde afstand in een aantal seconden te<br />
verplaatsen. 1 pk staat gelijk aan 746 watt. Bij het gewicht heffen heeft de ene sport misschien 1<br />
seconden nodig om het gewicht boven het hoofd te krijgen en de andere 2 seconden. Het wil dus<br />
zeggen dat de een meer power kan generen als de ander.<br />
Energy<br />
Er bestaan verschillende energiesoorten binnen de energy groepen. Er zijn 3 energy groepen.<br />
- Kinetic energy<br />
o Het dagelijkse bewegen in massa en snelheid of het verplaatsen van een voorwerp<br />
Ekin = 0,5 * m * v2<br />
Ekin(J) = 0,5 * massa * velocity in kwadraat (m/s of ft/s)<br />
Voorbeeld:<br />
pag. 13
How kinetic energy is dispersed<br />
Wat gebeurd als de twee spelers nu op elkaar in lopen met een momentum en hun kinetische<br />
energie? De energie zal worden geabsorbeerd of verdwijnt en de mogelijkheid tot rebound dat ze<br />
terug stuiteren is aanwezig. Dit terugstuiteren en vervormen wordt ook wel strain energie genoemd,<br />
daar hebben we het over elastische energie.<br />
Strain energy<br />
o Het vervormen en terug komen in normale vorm denk daarbij aan een elastiek of aan<br />
polsstok hoog springen hier in is de stok ook flexibel en zorgt voor een extra vaart<br />
doordat er vervorming plaats vindt en terug vormt.<br />
- Potential energy<br />
o Het hoogste punt bereiken binnen een sprong waar de kracht op 0 staat en de<br />
zwaartekrachtversnelling<br />
Epot = m* g * h<br />
Epot(J) = m * 9,8 of 10 * h<br />
Rebound<br />
De rebound is het moment waarop de bal of ander object terug gekaatst word. Dit is ook weer te<br />
zien in sporten als honkbal, tennis, softbal, volleybal etc. Het voorwerp zal vertragen door dat het in<br />
botsing komt met een ander voorwerp. Bij bowlen verminderd de bowling bal zijn snelheid en vliegt<br />
de kegel omver die pakt dus meer momentum.<br />
Het vervormen van de bal op het moment dat het geslagen of geschopt wordt zorgt ervoor dat het<br />
vervormd en ook weer terug moet vormen dat vervolgens kinetische energie oplevert. Dit noemen ze<br />
ook wel elastische terugvorming.(elastic recoil)<br />
Sommige sporten zoals squash merk je dat de bal na enig sinds spelen warm is geworden dit zorgt<br />
ervoor dat de bal flexibeler en soepeler wordt daar door stuitert deze beter. Bij sommige sporten is<br />
het dus belangrijk dat de bal wat warmer wordt zoals bij squash het geval is.<br />
Friction<br />
Ook wel wrijving, zo kennen we dat bij autorijden dat de banden warm worden na een flink stuk<br />
gereden te hebben. Dit komt door de wrijving met de grond, hetzelfde geldt bij het hardlopen op het<br />
moment dat je schoenen de grond raken is er ook wrijving. Elk ondergrond heeft zo zijn eigen<br />
wrijvingskracht kijk maar bij tennisvelden, zo heb je gras, hard en klei/griffel. Bij de een kan je<br />
gecontroleerd door over de grond glijden bij de ander glij je onderuit en hard hoef je niet te<br />
proberen om te sliden. Het heeft ook zo een effect op de bal die stuitert bij de een hoger dan bij de<br />
ander (rebound) en zal misschien veel meer vaart minderen, dat is te zien bij wat slechter weer op de<br />
kleibanen.<br />
Frictie bestaat uit twee soorten:<br />
pag. 14
- Statische frictie<br />
o Een statisch voorwerp en de daarbij hoeveelheid weerstand van het oppervlak<br />
- Dynamische frictie<br />
o Sliding frictie<br />
Wrijving tussen twee objecten met een tegenwerkende kracht het maken<br />
van een sliding bijvoorbeeld is een voorbeeld van sliding frictie<br />
o Rolling frictie<br />
Wrijving tussen twee objecten zoals ballen en wielen die contact houden<br />
met de grond of oppervlak het slaan van een hockeybal die dan al rollend<br />
over het veld gaat heeft een rol wrijving<br />
Static and dynamic friction<br />
Het verschil tussen deze twee fricties ligt hem vooral in het bewegen, dynamisch kost minder omdat<br />
het makkelijker wordt als een voorwerp in beweging blijft en maximale statische frictie kost altijd<br />
meer dan bij dynamisch. Doordat een rugby speler in training een voorwerp probeert te verplaatsen<br />
moet hij eerst over het maximale statische frictie punt heen en op dat moment zal het voorwerp<br />
beginnen met verplaatsen, dat wordt dan dynamisch.<br />
Paar factoren die meespelen binnen het voorbeeld van net.<br />
- Force pressing two surfaces together<br />
o Dit wil zeggen hoe meer massa het voorwerp heeft in dit geval het voorwerp vanuit<br />
het rugby dat verplaats wordt over de grond, hoe meer kracht er nodig is gezien de<br />
twee oppervlakken aan elkaar trekken.<br />
- Actual contact area between two surfaces<br />
o Frictie vindt alleen maar plaats als er contact is tussen twee oppervlakken in dit geval<br />
de slee die de rugbyspeler probeert te verplaatsen. Door juist het de slee licht op te<br />
tillen net als bij het omverwerpen van iemand, wordt het wrijvingsvlak(contact area)<br />
kleiner en is het makkelijker te verplaatsen.<br />
- Nature and type of material that are in contact<br />
o Het oppervlak kan glad zijn wat makkelijker glijd, maar het kan ook zo zijn dat het<br />
oppervlak vol hobbels, kuilen en modder zit wat het dus zwaarder maakt om er door<br />
heen te komen.<br />
Rolling friction<br />
Dit is als een rond object als een ball of wiel contact heeft met het wrijvingsoppervlak. De bal of wiel<br />
moet daarom wel rollen en niet glijden wat ook nog kan op verschillende oppervlakken. Rolling frictie<br />
is geheel afhankelijk van de ondergrond, door smalle bandjes heb je minder wrijving en kan je meer<br />
snelheid generen zonder veel kracht te hoeven geven. Kijk maar naar een auto met brede banden die<br />
zijn vaak benzinedrinkers en verbruiken veel energie terwijl een auto met smalle banden veel minder<br />
energie vraagt en daarom zuiniger zijn.<br />
Voorbeeld:<br />
pag. 15
Als een auto of fietser moet remmen is er geen sprake van rolling maar van sliding het wiel staat stil<br />
en glijd over het oppervlak in plaats van dat het moet rollen.<br />
Rocking and rolling<br />
How an athlete rotates<br />
Dat gebeurd in vele sporten het roteren van een sporter, denk maar aan de skate wereld,<br />
snowboard, turn wereld. Daar kennen we 180, 360, 720 en ga zo maar door. Belangrijk om te weten<br />
dat het lichaam 3 assen heeft waar je om heen kan draaien.<br />
- Longitudinale as<br />
o Deze loopt van boven naar beneden en draai je om heen bijvoorbeeld door een draai<br />
te maken in de lengte.<br />
- Transversele as<br />
o Loopt van links naar rechts in het lichaam en bij het maken van een koprol draai je<br />
over deze as heen<br />
- Frontale as<br />
o Loopt van voor naar achter en bij het maken van een radslag draai je om deze as<br />
heen<br />
Deze bewegingen vallen onder de naam angular motion ook wel bewegen vanuit hoeken/assen.<br />
Mechanical principles for rotation<br />
Om beter te kunnen kijken naar sport moeten weten wat voor voordelen en nadelen het heeft als je<br />
lang of korte armen hebt. We gaan het namelijk hebben of de as en de force arm en resistance arm.<br />
- Force arm<br />
o De plek/arm waar kracht gegenereerd word.<br />
- Resistance arm<br />
o De plek/arm waar de druk ontstaat ook wel de tegenwerkende kracht.<br />
Voorbeeld:<br />
Denk aan de wipwap als je daar exact twee kinderen op laat zitten net zo ver van de as en zij hebben<br />
het zelfde gewicht dan zal de wipwap in balans zijn. Is de een lichter dan de ander dan zal deze<br />
wipwap uit balans zijn en het lichte kind hoog in de lucht zitten.<br />
Bij het lichaam kennen we de assen van elleboog, schouder, heup knie enzovoorts. Zodra er vanuit<br />
de schouder voor het lichaam iets vastgehouden moet worden is de arm gestrekt en heb je een lange<br />
resistance arm. Dat vraagt meer kracht, vanuit het boek wordt er gekeken naar de iron cross in de<br />
ringen met turnen. Als daar iemand met lange armen in hangt moet hij meer kracht generen dan<br />
iemand met korte armen. De persoon met kortere armen is dus in dit geval in het voordeel. Met<br />
discus werpen is het weer een ander verhaal hierbij kan de persoon met lange armen de discus meer<br />
kracht en vaart meegeven omdat zijn arm lang is en de beweging groter.<br />
Torque<br />
Alle hefbomen roteren om een as ze hebben allemaal bepaald effect op het draaien wat ook wel<br />
torque word genoemd. Denk daarbij aan het klussen aan huis hoe groter de hefboom hoe<br />
pag. 16
makkelijker je de schroef los krijgt. De hefboom versterkt de kracht die wordt uitgeoefend om de as,<br />
ideale hoek om met de schroef los te krijgen is 90 graden. Bij het maken van een biceps curl is<br />
hetzelfde verhaal als je de arm dichtbij het lichaam houd is de biceps sterk genoeg om torque te<br />
generen en de dumbell omhoog te brengen. Stel dat je een bicepscurl maakt waarbij je as meer van<br />
het lichaam af zit dan moet je meer kracht zetten om die arm te buigen.<br />
Om dus veel torque te generen is de arm dus langer, kijk maar naar een honkballer die verlengt zijn<br />
arm door de knuppel die hij vast moet houden. Is de knuppel te lang dan kost het veel meer kracht<br />
om de knuppel te bewegen en is de knuppel te kort dan genereer je meer torque.<br />
Zo zijn er verschillende soorten hefbomen namelijk:<br />
De verschillen worden gebaseerd op force, resistance en de as(axis) en hoe deze zijn ten opzichte van<br />
elkaar. Deze onderscheiding wordt ook wel als ARF beschreven.<br />
- First class(A - axis)<br />
o Hierbij is de as tussen de resistance(weerstand) en force(kracht) geplaatst.<br />
Denk daarbij aan de wipwap waarbij de as in het midden zit.<br />
- Second class(R - resistance)<br />
o Hierbij is de resistance tussen de as en de force geplaatst<br />
De as ligt aan de buitenkant van de hefboom en de resistance is kleiner dan<br />
de force, denk aan een bieropener die je aan de fles vast maakt die wijst naar<br />
beneden zodra je de torque erop los laat gaat deze open.<br />
- Third class(F - force)<br />
o De force is tussen de as en de resistance geplaatst<br />
Hier komen we weer bij de bicepscurl de resistance arm is groter en de force<br />
ligt dichtbij de arm wat dus veel kracht vraag om de arm omhoog te brengen<br />
dit komt veel naar voren binnen het menselijke lichaam, waarbij de spieren<br />
dichtbij de as liggen en daarvoor veel kracht moeten generen.<br />
Torque:<br />
T = F * d<br />
T (Nm)= Force * Distance (armlengte)<br />
Rotation of an object<br />
Een rond voorwerp als een volleybal heeft een center of gravity een middenpunt. Wat gebeurt er<br />
zodra je de bal in het midden slaat, dan zal de bal geen spin krijgen dit soort ballen noemen ze dan<br />
floaters. Zodra je de bal maximale spin wil geven sla je of boven of onder het middenpunt hoe harder<br />
je slaat hoe meer spin de bal krijgt. Bij rugby kan je de bal meer spin geven door hem in het midden<br />
vast te pakken, hierdoor verlies je kracht voor de afstand. Pak je hem wat verder weg van het midden<br />
heb je meer kracht komt die verder maar heeft hij wel minder spin. Dit komt omdat de bal om de<br />
longitudinale as draait en niet om de transversele as bij volleybal.<br />
How athletes make themselves rotate<br />
Voor mensen geldt eigenlijk hetzelfde als bij een object. Alleen sla je nu niet de persoon, maar<br />
verplaats je het naar de LZP. Hierdoor is de persoon in staat te draaien om het middenpunt. Zodra<br />
het LZP van een trampoline iets naar voren komt is de nijging tot draaien groter dan als de springer<br />
verticaal uit de trampoline komt.<br />
pag. 17
How gravity can assist rotation<br />
Door iets naar voren te leunen in plaats van recht op te springen, heeft als gevolg dat je naar voren<br />
begint te draaien. Dit komt daardat de zwaartekracht mee helpt, zodra je eenmaal iets naar voren<br />
komt creëer je een hefboom waardoor het draaien makkelijker gaat. De afstand tussen de center of<br />
gravity is dus van belang om te roteren dat noemen ze ook wel radius of gyration. Denk maar aan<br />
een draai om de stok, door horizontaal te maken versnel je het draai moment. De molendraai is ook<br />
een voorbeeld om te gebruiken.<br />
What happens when we rotate (angular velocity)<br />
Lineaire velocity gaat om dat je in een rechte lijn beweegt, bij angular is dat weer juist vanuit ene<br />
hoek. Hierbij gaat het om de snelheid van roteren van een object/ spin of sporter. Als we kijken naar<br />
een turnster die gaat roteren om de stok in volledige lengte hoe ziet dat er dan uit?<br />
- De turner zijn heupen liggen dichter bij het draaipunt en hebben een kleinere cirkel terwijl de<br />
voeren verder weg liggen en die hebben een grotere afstand af te leggen en dus een grotere<br />
cirkel<br />
- De turner draait om de as heen zowel de heup als de voeten draaien net zo snel om de as. De<br />
een legt dus een kortere afstand af als de ander. Ze hebben alleen wel de zelfde<br />
hoeksnelheid (angular velocity).<br />
- De turner lengte is bepalend hoe snel de hoeksnelheid kan worden, hoe langer de benen hoe<br />
sneller deze moeten bewegen. Als gevolg dat het bewegen twee keer zo snel gaat ten<br />
opzichte van de heupen.<br />
Hoe groter de radius of gyration de sneller de turner zijn lichaamsdelen beweegt.<br />
Als we kijken naar een ander voorbeeld bijvoorbeeld in de golfsport om de club sneller te laten<br />
bewegen kan je de hoeksnelheid vergroten door sneller te bewegen. Je kunt ook de afstand<br />
verlengen net als bij de turner, dus hoe langer de club hoe meer vaart je kan geven aan de bal. De<br />
clubs kan je ook bij het uiterste punt vastpakken wat ervoor zorgt dat je nog meer vaart kan generen.<br />
Centripetal and centrifugal force<br />
Centripetale krachten duwen of trekken aan een bepaald object richting de as van roteren om een<br />
bocht of cyclische weg te volgen. Bij het slaan met een honkbalknuppel genereerd hij een<br />
centripetale kracht om te zorgen dat de honkbalknuppel mee beweegt en niet uit zijn handen vliegt.<br />
Dit kan je zien als een inwaartse kracht dat ervoor zorgt dat de knuppel bij het beweegpunt blijft en<br />
niet uit de bocht vliegt tijdens de zwaai.<br />
De buitenwaartse kracht de centrifugale kracht die zorgt ervoor dat de kracht naar buiten wordt<br />
geduwd denk daarbij aan je wasmachine. Dit is ook terug te zien in sporten als het kogelslingeren,<br />
hierbij wil je ervoor zorgen dat er zo veel mogelijk kracht op uitgeoefend wordt zo komt de kogel ook<br />
verder. Doordat de massa aan de buitenkant zit wil het geen baan volgen en niet bewegen, daardoor<br />
is zijn inertia hoog (luiheid) Hoe hoger de mass of hoe hoger de snelheid die de atleet uitoefent hoe<br />
hoger de weerstand.<br />
De wedstrijd tussen inertia en de centrtipetal en centrifugale krachten is elke sportvaardigheid waar<br />
rotatie plaats vindt aanwezig. Denk daarbij aan een skaters die druk naar buiten(buitenwaarts) uit<br />
pag. 18
oefen in een bocht, zal de aarde reageren door terug te duwen en zorgt voor een inwaartse kracht.<br />
Dit zorgt ervoor dat hij dus niet uit de bocht zal vliegen en de baan gewoon kan volgen.<br />
Rotary inertia<br />
Zoals we weten is inertia de luiheid van een object, in dit geval is heeft inertia ook betrekking tot het<br />
roteren. Er zijn twee belangrijke factoren die bepalen hoeveel inertia een roterend object zal hebben.<br />
- De zwaarte van het object<br />
o Hoe meer massa hoe meer weerstand tegen het bewegen. Hoe zwaarder de knuppel<br />
hoe meer kracht de speler moet leveren om deze te bewegen, dit komt doordat het<br />
veel weerstand biedt tegen het bewegen.<br />
- De afstand van de massa ten opzichte van de as<br />
o De afstand tussen de massa en de as is ook van belang om te weten. Deze bepaald<br />
de afstand die gegooid wordt, hoe zwaarder het uiteinde hoe meer kracht en hoe<br />
verder je gooit. Hoe als de massa meer naar de as komt zal het makkelijker te gooien<br />
zijn maar kom je er niet ver mee.<br />
Voorbeeld<br />
De golfclub a en b zijn verschillend in gewicht van elkaar a is lichter en makkelijker te verplaatsen<br />
deze heeft een lagere rotary inertia ten opzichte van de zwaardere club b. Dit vraagt meer kracht om<br />
in bewegen te brengen. De meeste massa zit hem in de kop van de club, hierdoor kan je de bal meer<br />
kracht meegeven en verder slaan. Als we het gewicht om hoog brengen richting de grip zal er minder<br />
kracht over te brengen zijn naar de bal en zal je dus minder ver slaan.<br />
Hoe verder de massa van de as van roteren hoe groter de radius van gyration en hoe groter de rotary<br />
inertia.<br />
Als je kijkt naar kunstschaatsers die een draai moeten maken verdelen bij het draaien hun massa. Dit<br />
doen ze door vanuit groot naar dichtbij de as te komen. Hierbij trekken ze de armen naar binnen en<br />
daardoor kunnen ze sneller draaien. Duwen ze de armen van het lichaam af vertragen ze weer.<br />
Angular Momentum<br />
Bestaat uit verschillende onderdelen als, massa en de positie van de massa ten op zicht van de as,<br />
vergeet niet dat ook de snelheid van het draaien of swing bepalend is bij angular momentum. Bij een<br />
angular momentum is het volgende voorbeeld van toepassing. Een pitcher gooit de bal aan met een<br />
bepaalde snelheid en de bal heeft een bepaalde massa, de bal gaat in een recht lijn naar de slagman<br />
hier is sprake van lineaire momentum. De slagman staat klaar om de bal te slaan en doet dat vanuit<br />
een hoek doordat hij een draai maakt in zijn beweging wordt er gesproken van een angular<br />
momentum. Als deze groter is dan de bal is de kans dat hij een home run slaat hoger, mocht de<br />
pitcher nu zo hard kunnen gooien dan slaat hij de bal misschien niet veel verder dan het infield.<br />
Door het berekenen van welk object wint is te berekenen door het volgende:<br />
- Knuppel = knuppel massa * knuppel snelheid<br />
- Bal = bal massa * bal snelheid<br />
Het vergroten van je angular momentum kan op verschillende manieren namelijk:<br />
pag. 19
- Vergroten van de massa<br />
- Lengte van de knuppel vergroten<br />
- De snelheid verhogen<br />
Houdt rekening met feit dat je altijd een balans nodig hebt tussen de massa, het verplaatsen van de<br />
massa en de snelheid van bewegen.<br />
Door bij hoog springen met de fosburry flop is het nodig om je armen en benen omhoog te gooien<br />
om extra hoogte te kunnen maken dat komt doordat de aarde meer tegen de atleet gaat drukken<br />
omdat hij meer kracht in de grond stopt. Hierdoor komt hij hoger.<br />
Conservation of angular momentum<br />
Binnen de sport als hoog springen, verspringen of duiken kan je ook roteren in de lucht. De<br />
weerstand is dan minimaal en kan je constant blijven draaien dit noemen ze in het Engels conserve.<br />
De snelheid blijf hetzelfde bij het draaien dit komt omdat je in de lucht niet extra kan afzetten en<br />
daardoor blijft het angular momentum hetzelfde. De kracht die wel werking heeft op het lichaam is<br />
de zwaartekracht die het lichaam naar beneden brengt. Deze kracht heeft totaal geen effect op het<br />
angular momentum en alleen op de lineaire momentum en dat is richting de aarde.<br />
Angular momentum bestaat:<br />
- Snelheid van draaien<br />
- Hoeveel massa ze hebben<br />
- Hoe groot of hoe klein ze zich maken<br />
Zo kan je verschil zien in een gestrekte salto en een gehoekte salto, doordat ze klein maken is hun<br />
draaisnelheid hoger dan als ze zich lang maken.(angular velocity)<br />
Making use of angular momentum<br />
Bij dit onderwerp gaat het om de tegenovergestelde beweging bij het optillen van je benen gaat het<br />
boven lichaam iets naar voren toe. Dit gebeurt ook bij een smash van volleybal in de lucht breng je<br />
de arm en benen naar achter. Bij de het intrekken van je knieën in armsteun merk je dat je naar<br />
voren toe beweegt met het boven lichaam dit zijn allemaal voorbeelden van een tegenovergestelde<br />
beweging. De actie van de arm naar achter brengen levert een reactie op bij de benen die vervolgens<br />
naar achter bewegen.<br />
Deze beweging zal je ook moeten kunnen controleren door een tegenwerkende kracht. Bij het<br />
schansspringen met skiën brengt de skiër zijn armen naar achter wat ervoor zorgt dat het angular<br />
momentum helpt bij het tegen houden van het draaien naar voren. Anders zou de skiër op zijn hoofd<br />
landen in plaats van op zijn ski’s.<br />
Bij een voorwaartse sprong moet de springer ook iets tegen het roteren, doen anders wordt het<br />
zandhappen voor de springen. Door tegen te werken tijdens deze sprong gebruiken de pro’s hun<br />
armen en benen dat eruit ziet alsof ze lopen in de lucht. Dit heeft als gevolg dat de springer verder<br />
komen omdat de rotatie stop wordt gezet en alles in afstand wordt gebruikt.<br />
pag. 20
Transferring angular momentum<br />
Het is mogelijk om tijdens een sprong over meerdere assen te bewegen dit is terug te zien bij<br />
schoonspringers. Om dit te kunnen doen wordt een bepaalde techniek toegepast die dit mogelijk<br />
maakt tijdens de sprong.<br />
- Body tilt Technique<br />
o Door de armen afzonderlijk van elkaar te bewegen wat wil zeggen de ene arm gaat<br />
omhoog en de andere arm gaat omlaag wat een angular momentum genereerd<br />
waarop het lichaam tegenstrijdig op reageert en zo een andere draai kan maken. Het<br />
lichaam is dan in een andere houding wat het mogelijk maakt om een twist in te<br />
zetten ipv een salto.<br />
(Somersault = salto)<br />
- Cat twist Technique<br />
o Bij de cat twist techniek zal het bovenlichaam en het onderlichaam afzonderlijk<br />
van elkaar bewegen. Wat er gebeurt doordat het bovenlichaam indraait vormt<br />
zich een trek kracht wat het lichaam weer recht brengt. Het is terug te zien in<br />
sporten als duiken maar ook als vechtsporten. Voorbeeld geeft verduidelijking<br />
van de cat twist techniek.<br />
pag. 21
Dont be a pushover<br />
Stabiliteit is voor een sporter van belang om zo meer kracht te kunnen generen en stabieler te staan<br />
waardoor er ook meer kracht opgevangen kan worden. Er wordt dan ook van balans gesproken in dit<br />
hoofdstuk.<br />
Zo zijn er twee verschillende stabiliteitsvormen.<br />
- Lineair stability<br />
pag. 22
o Bewegen in een vaste richting of statische beweging en is afhankelijk van de<br />
hoeveelheid gewicht/massa van de sporter.<br />
Zware acht bij roeien varen vanuit een rechte lijn en door lineair stability<br />
kunnen ze meer kracht generen en daardoor harder varen.<br />
Hoe meer massa hoe meer de wrijving, in boot is dat wat anders maar bij een sumoworstelaar die<br />
plat op de grond gaat liggen en zich groot maakt neemt zo veel wrijving. Het kost enorm veel kracht<br />
om deze persoon te verplaatsen. Hoe meer massa wordt de snelheid en flexibiliteit beperkt van de<br />
sporter dus sommige sporters hebben er geen baat bij om alleen maar dikker te worden en meer<br />
massa te kweken.<br />
- Rotary stability<br />
o Bewegen vanuit een rotatie beweging.<br />
Denk daarbij aan de sport hockey waarbij een rotatie plaats vindt op het<br />
moment van strafcorner uit te nemen.<br />
Door een goede rotatie stabiliteit is de sporter veel beter bestand tegen destabilisatie,<br />
tegenwerkingen en de torgue die op ze wordt uitgeoefend. In balans blijven bij een rotatie stabiliteit<br />
kan bij een moeilijk uitvoerbare oefening zoals op 1 hand blijven staan beïnvloed worden door het<br />
lichaamszwaartepunt te verplaatsen. Als dit recht boven de steun arm komt te staan zal de sporter<br />
zijn of haar balans weer herstellen.<br />
Bij het bereken van de force bij het worstelen is er te zien hoe je de torque kunt uitrekenen.<br />
Torque attacker:<br />
T = Force * Force Arm<br />
Torque defender:<br />
T = Resistance x Resistance arm<br />
Factors that Determine stability<br />
Increase the size of base of support<br />
Hoe groter het steunvlak hoe steviger de sporter staat. Zet je voeten maar eens tegen elkaar en laat<br />
iemand tegen je aan duwen, dan val je vrij snel omver of raak je uit balans. Door juist je voeten op<br />
heupbreedte zetten sta je een stuk steviger en dan moet de ander veel meer kracht leveren om jou<br />
uit balans te krijgen.<br />
Centralize line of gravity within base of support<br />
Door je lichaamszwaartepunt in het midden van je steunvlak ben je stabieler dan dat hij meer naar<br />
rechts, links, voor of achter zit. Als ik namelijk breed sta en leun naar links en iemand duwt mijn van<br />
rechts naar links lig ik sneller op de grond dan als ik hem in het midden van het steunvlak heb zitten.<br />
Lower center of gravity<br />
Door diep te gaan zitten komt je lichaamszwaartepunt meer richting de grond, de line of gravity is<br />
dan dichter bij de grond. Bij judo is dat goed te zien als iemand zich laag bij de grond bevind is het<br />
een stuk moeilijker om hem of haar uit balans te krijgen en op de grond te krijgen.<br />
pag. 23
Increase body mass<br />
Door meer te wegen zal je lineare stabiliteit toenemen, doordat je meer torque moet genereren om<br />
de persoon uit balans te krijgen. Het is niet zo dat je daardoor veel moet eten, maar ook veel moet<br />
trainen om te zorgen dat je spieren het zware lichaam ook aan kunnen anders is de sporter bij de<br />
eerste beste snelle beweging al uit balans. Een lichtere persoon kan daardoor een tegenstander<br />
makkelijker naar de grond krijgen.<br />
Extend base in the direction of an oncoming force<br />
Wetend van welke kant een verdediger of aanvaller vandaan komt en probeert je te tacklen<br />
verplaats je voeten dan zo dat je steunvlak aanpast aan de inkomende kracht. Als iemand recht op je<br />
af komt en je voeten naast elkaar houd loopt hij je zo omver, vandaar dat je een voet voor hebt en<br />
een voet achter bij frontaal contact. Komt hij van de zijkant dan zorg je dus dat je breed gaat staan en<br />
daardoor kan je hem opvangen.<br />
Shift line of gravity toward an oncoming force<br />
Door je line of gravity te verplaatsen kan je ook stabiliteit vergroten. Dit gebeurd bij het speerwerpen<br />
door je lijn van achter het lichaam naar voren te verplaatsen tijdens het toepassen de werptechniek.<br />
Hetzelfde zie je in judo als twee met elkaar aan het stoeien zijn en tegen elkaar aan duwen en een<br />
van de twee veranderd ineens de line of gravity door niet te duwen maar over te gaan tot het<br />
trekken dan ligt degene die nog aan het duwen is zo op de grond. Daarom is het handig om te zorgen<br />
dat je rekening houd met het verplaatsen van het aangrijpingspunt. Hierdoor sta je uiteindelijk<br />
stabieler.<br />
Analyzing sport skills<br />
Het analyseren van sportvaardigheden bestaat uit 6 verschillende stappen.<br />
1. Determine the objectives of the skill<br />
a. Bepaal het doel van de oefening, moet je 100 meter sprinten dan is de key snelheid.<br />
In het gewicht heffen zijn er meerder doelen, zoals het uitstrekken van het gewicht<br />
boven het hoofd. Doel 2 is het controleren van het gewicht en dan is stabiliteit<br />
belangrijk dat hij of zij niet omver valt.<br />
2. Note any special characteristics of the skill.<br />
a. Bepaalde bewegingen kunnen je onder niet herhaaldelijk en herhaaldelijk<br />
vaardigheden plaatsen met daarbij een voorspelbare omgeving of onvoorspelbare<br />
omgeving. Dit wil zeggen of de bewegen terug komt of helemaal niet en telkens<br />
anders wordt uitgevoerd. Het kan in een voorspelbare of niet voorspelbare omgeving<br />
zit. Dat wil zeggen als je buiten aan het sporten bent dat je een niet voorspelbare<br />
omgeving hebt. Gezien je niet weet of het gaat regenen er kan zomaar een wind op<br />
zetten enzovoorts. Binnen de gymzaal of een hal heb je al meer voorspelbaarheid.<br />
b. Voorbeeld van beachvolleybal de smash<br />
Nonrepetitive skill (a-cyclisch)<br />
Skills performed in unpredictable environment<br />
o Weersomstandigheden<br />
o Ondergrond<br />
pag. 24
3. Study topflight performances of the skill<br />
a. Door te observeren en te kijken naar elite sporters kan je een goed beeld creëren<br />
over timing, ritme, lichaamspositie, snelheid, kracht en andere kenmerken. Hierdoor<br />
kan je de andere stappen goed in het filmpje terug zien.<br />
4. Divide the skill into phases<br />
a. Elke vaardigheid bestaat uit verschillende fasen, de voorbereidingsfase (metaal)<br />
gevolgd door de windup ook wel aanloopfase, vervolgens force- producing<br />
movements ook wel kracht overdracht met als eind punt de follow trough ook wel<br />
het herstel fase. Bij de smash van volleybal is de voorbereiding mentaal vervolgens<br />
de aanloop en afzet waarbij met de kracht overdracht de bal geslagen wordt en bij<br />
herstel de landing op de grond is.<br />
5. Divide each phase into key elements<br />
a. Als je dat allemaal weet ga je vervolgens aan de bak met de training die de sporter<br />
gaat verbeteren op zijn techniek. De key elements ga je hiermee trainen en dat zorgt<br />
ervoor dat de sporter zijn sportvaardigheid gaat verbeteren.<br />
6. Understand the mechanical reasons each key element is performed as it is<br />
a. Vandaar is het onderbouwen van de gekozen training van belang dit is de<br />
onderbouwing waarom je voor die oefening hebt gekozen en wat je ermee traint.<br />
Vervolgens kan je dan de sporter uitleggen wat voor baat hij erbij heeft om deze<br />
oefening te doen.<br />
pag. 25
Bijlage:<br />
onderwerp grootheid ned symbool eenheid afh van formule<br />
lineaire beweging mass massa m kg hoeveelheid materie<br />
weight gewicht N<br />
intertia traagheid massa<br />
force kracht F N<br />
massa en<br />
zwaartekrachtsversnelling<br />
kracht bepaald versnelling bep.<br />
massa<br />
momentum impuls M kgm/s massa en snelheid M=m*v<br />
impulse krachtstoot I Ns kracht en tijd I=F*t<br />
rotaties,<br />
draaibeweging rotary Inertia traagheidsmoment massa, afst zp tot as<br />
angular<br />
momentum hoek impuls<br />
massa, afst zp tot as,<br />
hoeksnelheid<br />
torque moment T Nm kracht (F) en arm (d)<br />
kinetic energy kinetische energie E kin J massa en snelheid Ekin=1/2*m*v2
onderwerp grootheid ned symbool eenheid afh van formule<br />
energie work arbeid W kracht en weg/afstand W=F*s<br />
kinetic energy<br />
potential energy<br />
kinetische<br />
energie E kin J massa en snelheid Ekin=1/2*m*v2<br />
potentiele<br />
energie E pot J<br />
stabiliteit 1 grootte steunvlak<br />
massa, hoogte en<br />
zwaartekrachtsversn Epot= m*g*h<br />
2 LZP hoogte<br />
3 projectie LZP in steunvlak<br />
4 massa<br />
5 (LZP richting kracht)<br />
6 Steunvlak vergroten richt. Kracht<br />
pag. 1
Motorische leertheorieën:<br />
Engramtheorie (neurale sturing van motoriek)<br />
Sensoriek en motoriek<br />
Gevoel – bijv. verschillende ballen<br />
Geluid – bijv. verschillende hoeken, afstanden<br />
Zien – bijv. beweging in slow-motion en optimale snelheid<br />
1. Opbouwen sensorisch engram<br />
Interne referentie opbouwen via zintuiglijke informatie:<br />
o Visueel/ zien<br />
o Akoestisch/ horen<br />
o Tactiel/ tast (pijn, druk, warmte, koude)<br />
o Kinesthetisch/ bewegingsgevoel (spierspoelen, peessensoren,<br />
gewrichtssensoren, bewegingen van lichaamsdelen)<br />
o Vestibulair/ evenwicht (centrifugale kracht, snelheid opvoeren, balanceren)<br />
o Zo min mogelijk verbale instructie<br />
2. Oefenfase<br />
Zenuwstelsel verschil laten waarnemen tussen de eigen beweging en de ideale<br />
beweging (= sensorisch engram):<br />
o Vaak laten herhalen van ideale beweging: sensorisch engram vormgeven<br />
o Sensorisch engram regelmatig laten verversen (vergelijking met<br />
topuitvoering).<br />
3. Motorische beheersing<br />
Routine van bewegingen verzorgen<br />
o Zo min mogelijke vergelijking met interne (eigen beweging) en externe<br />
referentie (topuitvoering)<br />
Bernstein’s vrijheidsgraden<br />
+/- 790 spieren en 110 gewrichten in je lichaam<br />
Meer snelheid = vrijheidsgraden ontdooien<br />
Meer controle = vrijheidsgraden bevriezen<br />
1. Uitvriezen van de vrijheidsgraden<br />
Zo min mogelijk bewegingsonderdelen in de uitvoering van het aan te leren gedrag te<br />
betrekken. Bepaalde delen van het lichaam worden strak en stijf gehouden.<br />
Consequentie: beweging is niet vloeiend.<br />
2. Ontdooien van vrijheidsgraden<br />
Het wordt mogelijk in toenemende mate ongebruikte bewegingselementen in de<br />
vaardigheid op te nemen.<br />
3. Relaxatiefase<br />
De beweging verloopt door oefening op een steeds meer gecoördineerde en<br />
gecontroleerde wijze. De beweging wordt steeds minder houterig.
4. Bevriezen van vrijheidsgraden<br />
Stabiliteit in uitvoering neemt toe. De spieren en gewrichten vormen een<br />
gecoördineerde eenheid.<br />
Dynamische systeemtheorie<br />
Chaos tegenover structuur – bijv. de fjes voetbal tegenover Barcelona<br />
Structuur ontstaat vanzelf, dit is geen optimale structuur<br />
Motorische landschappen en motorisch plafond<br />
Stabiel – beweging uitbreiden, complexer maken<br />
Nieuwe stabiliteit – beweging structureren, complexe beweging<br />
uitvoeren<br />
1. Stabiele bewegingshandelingen doorbreken:<br />
o Exploratie van bewegingen<br />
o Rekening houden met beperkingen:<br />
Individu gebonden factoren (bijv. integriteit van het zenuwstelsel,<br />
biomechanische factoren, psychosociale factoren).<br />
Omgevingsgebonden factoren (bijv. zwaartekracht)<br />
Taakgebonden factoren (bijv. de grootte/ gewicht van een object).<br />
2. Nieuwe bewegingshandelingen stabiliseren:<br />
Bewegingen herhalen<br />
Feedback geven op stabiliserende factoren (zie beperkende factoren hier<br />
boven) in de beweging.<br />
Situaties kiezen waarbij exploratie en stabiliserende factoren van de<br />
beweging elkaar versterken<br />
A. Fitts en Postner<br />
1. Cognitieve fase<br />
o Algemeen beeld van de beweging<br />
o Instructies en demonstraties<br />
o Feedback van de lesgever (op uitvoering en op resultaat)<br />
o Leerling zeer bewust bij betrokken leersituatie<br />
o Deelhandelingen/subroutines tot nieuw bewegingspatroon maken<br />
2. Associatieve fase<br />
o Subroutines met elkaar in verband brengen (herordening)<br />
o Bewegingspatroon vloeiender laten verlopen<br />
3. Autonome fase<br />
o Aandacht bij uitvoering taak af laten nemen<br />
o Minder cognitieve controle laten plaatsvinden<br />
o Gevoeligheid storende factoren verminderen<br />
o Aandacht vrij maken voor andere zaken<br />
pag. 1
B. Schmidt ’s oproep- en herkenningsschema:<br />
1. Oproepschema<br />
o Het in gang zetten van de beweging<br />
o Responsspecificaties die omgeving van de beweging eist gaan invoeren<br />
(snelheid, kracht, lengte, afstand etc.)<br />
2. Herkenningsschema<br />
o Feedback geven op de uitgevoerde bewegingen door juiste foutendetectie en<br />
correctie.<br />
o Evaluatie van de beweging<br />
Hoofd 8%<br />
Arm 5% (2 armen = 10%)<br />
Been 18% (2 benen = 36%)<br />
Romp 46%<br />
pag. 2