background image

„Analiza wybranych elementów techniki pchnięcia kulą”

na podstawie artykułu Jacka Stodółki

Wojciech 
Dobrowolski, gr. 1m

background image

Pchnięcie kulą jako konkurencja 
lekkoatletyczna wywodzi się z 
naturalnych form ruchu 
człowieka. Rzucanie 
kamieniami lub ciężkimi 
przedmiotami służyło 
człowiekowi  pierwotnemu w 
walce o byt. Z czasem pod 
wpływem rywalizacji sportowej 
rzucanie różnymi przedmiotami 
przerodziło się w konkurencje 
lekkoatletyczne, między innymi 
w pchnięcie kulą. Jest to 
popularna konkurencja dla ludzi 
lubiących zmagania siłowe i 
powszechna wśród młodzieży 
na szkolnych zawodach 
lekkoatletycznych. Należy do 
grupy konkurencji sportowych o 
dynamicznym, siłowo-
szybkościowym charakterze i 
złożonej technice ruchowej.

background image

I. Opis merytoryczny artykułu

Tytułowy artykuł ma na celu wskazanie nam  najważniejszych 
parametrów kinematycznych, jak i dynamicznych ruchu na 
podstawie pchnięcia kulą. Dlatego porównanie tych 
parametrów może nam dać podstawę do stworzenia techniki, 
która będzie doskonała dla zawodników o bardzo 
zróżnicowanych umiejętnościach i różnym poziomie 
sportowym.
Autor tego właśnie artykułu przeprowadził szereg testów dla 
trzydziestu zawodniczek o różnych umiejętnościach, 
zaczynając od najlepszych, a skończywszy na zawodniczkach 
uzyskujących słabe wyniki, a nawet nieklasyfikowanych. 
Wśród przebadanych kobiet były miotaczki,  wieloboistki, oraz 
studentki I i II roku AWF we Wrocławiu. Badania zostały 
przeprowadzone przy użyciu kuli o masie 4 kg. Wykonywano 
trzy próby, za każdym razem zwiększano jednak ilość 
dodatkowych czynności jakie towarzyszą pchnięciu kulą. W 
pierwszej próbie kula wypychana była tylko kończyną górną, 
natomiast w drugiej pchnięcie było wykonywane z miejsca z 
koła do pchnięć kulą. Z kolei trzecia próba polegała na 
wykonaniu już prawidłowego pchnięcia z koła z 
uwzględnieniem wszystkich przepisów towarzyszących 
zawodom lekkoatletycznym.

background image

Aby osiągnąć 
zamierzony cel badań 
należało wykonać 
szereg następujących 
zadań:

1. Pomiar ciągły (w 
funkcji czasu) drogi kuli 
w czasie wypychania i 
wyliczanie  wartości 
zmian prędkości w 
funkcji czasu.
2. Pomiar ciągły (w 
funkcji czasu) siły, z 
jaką człowiek 
oddziałuje na kulę.

background image

Hipotezy:

1. Odległość pchnięcia kulą zależy od 
prędkości przemieszczania się kuli w 
czasie pchnięcia. U zawodniczek o 
słabszych umiejętnościach na 
odległość pchnięcia kulą mogą mieć 
także inne czynniki.
2. Wielkość siły, jaką człowiek 
oddziałuje na kulę ma decydujący 
wpływ na odległość pchnięcia.
3. Moc i popęd siły jako parametry, 
które opisują ruch w sposób bardziej   
  
kompleksowy, pozwalają określić 
proporcjonalne wskaźniki (z 
podstawowych parametrów 
fizycznych ruchu) determinujące 
odległość pchnięcia kulą.
4. Przemieszczenie punktu 
przyłożenia siły na kulę, decyduje o 
skuteczności techniki w tej 
dyscyplinie.

background image

Metody 
pomiarowe:


tensometryczn
a

stroboskopowa  
 

background image

Do wykonania zdjęć 
stroboskopowych 
wykorzystano lampę 
stroboskopową, która 
błyskała z 
częstotliwością 100 
Hz, rejestrując przy 
tym jednocześnie 
szereg światełek, 
czyli błyśnięć na 
błonie fotograficznej 
o bardzo wysokiej 
czułości- 27DIN. 

background image

Schemat urządzenia do pomiaru siły: 

1- kulista metalowa 
czasza
2- trójnik zamocowania 
czujników 
tensometrycznych
3- czujniki 
tensometryczne
4- oznaczenia liczbowe 
czujników
5- pętla mocująca
6- wyłącznik lampki 
stroboskopowej

background image

W kulistej czaszy wykonanej 
z metalu, dostosowanej do 
krzywizny kuli 
zamontowano trzy czujniki 
tensometryczne. Zostały 
one rozmieszczone w 
wierzchołkach trójkąta 
równobocznego, który był 
wpisany w okrąg czaszy. 
Tensometry te odkształcały 
się pod wpływem nacisku 
kuli. Miarą tego 
odkształcenia była zmiana 
natężenia prądu jaki 
przepływał przez mostek 
tensometryczny. Do mostka 
było podłączone 
przewodami urządzenie do 
rejestracji siły. Impuls 
elektryczny, który był 
wywołany przez wypychaną 
kulę w kolejnych próbach 
zapisywano na komputerze 
z częstotliwością 
próbkowania 50 Hz przez 
okres 5 sekund. 

background image

Przykładowy zapis rejestracji siły w 
funkcji czasu

background image

Wszystkie zapisy zarówno 
dynamiczne, jak i 
kinematyczne tego ruchu 
były zsynchronizowane w 
czasie, poprzez włącznik 
elektryczny, który był 
zamontowany w centralnym 
punkcie czaszy i połączony z 
lampą stroboskopową. W 
chwili, gdy kula znajdowała 
się w czaszy, pod wpływem 
nacisku dochodziło do 
zapalenia lampy 
stroboskopowej, a gdy kula 
opuszczała czaszę lampa 
gasła.
Po zsumowaniu wyników z 
poszczególnych punktów 
pomiarów sił i punktów 
pomiarów prędkości, 
wykonano wykres siły w 
funkcji prędkości. Należy 
dodać, że pomiary siły i 
prędkości były 
zsynchronizowane w czasie. 
Mając te dane, obliczono z 
nich zmiany wartości mocy w 
czasie wypychania kuli. 

background image

Wyniki Badań:

Wyniki przedstawiono 
w postaci rozkładów 
prawdopodobieństwa 
na kolejnych 
rysunkach:

background image
background image
background image
background image
background image
background image

Omówienie wyników:

Zawodniczki, które 
brały udział w 
badaniu osiągnęły 
następujące rezultaty 
na poziomach:
a) I klasy sportowej – 
14,60 m
b) II klasy sportowej – 
12,37 m
c) cztery z pośród 
badanych 
zawodniczek 
osiągnęły wyniki na 
poziomie III klasy   
    sportowej – 10,20 
m

background image

Po porównaniu otrzymanych 
wyników z rekordem Polski, a 
nawet z rekordem świata 
zauważamy, że nie są one 
adekwatne do parametrów ruchu 
mistrzów. Dobrane próby miały 
zilustrować różnice w parametrach 
ruchu, jakie zachodziły podczas 
różnego rodzaju wypchnięcia kuli. 
Różnice pomiędzy wynikami w I i II 
próbie mieszczą się w granicach 
1,0 m – 5,5 m. Natomiast 
największe różnice widać u osób, 
które reprezentują najwyższy 
poziom w tej dyscyplinie. Bardzo 
ważne jest to że w I próbie różnice 
pomiędzy uzyskanymi wynikami 
są bardzo małe, a uwidaczniają się 
dopiero w kolejnych próbach. 
Można z tego wywnioskować, że 
różnice te wynikają z zastosowanej 
techniki wypchnięcia kuli. Dlatego 
różnice w II i III próbie świadczą o 
skuteczności techniki, jaką 
pchnięcie wykonała dana osoba.

background image

Jednym z założeń niniejszej pracy jest 
to, że dłoń wypychająca kulę jest 
elementem decydującym o końcowym 
wyniku konkurencji pchnięcia kulą. 
Tym samym usiłowano dokonać 
pomiaru siły w całym przebiegu 
poprawnego wykonania, ale okazało 
się, że jest to bardzo trudne zadanie, 
ponieważ wymaga aby na dłoni 
zamontować urządzenie, które będzie 
rejestrowało wielkość siły. Te trudności 
wynikają nie tylko z rozwiązań 
konstrukcyjnych, 

ale także 

z zaburzeń 

czuciowych w układzie 

dłoń-kula. Już 

podczas badań stwierdzono, że w 
próbie I największe przyrosty siły 
przewyższały dwukrotnie masę kuli, 
natomiast w próbie II czterokrotnie a 
nawet sześciokrotnie, jak miało to 
miejsce w próbie III. Wcale to jednak 
nie oznacza, że wysoki poziom siły 
determinuje odpowiednio dalekie 
pchnięcia. Jest tu brak istotnych 
związków pomiędzy wielkością siły, a 
rezultatem sportowym. Warto 
odnotować, że u osób osiągających 
lepsze wyniki w pchnięciu kulą 
zwiększa się poziom mocy. Jednak te 
wartości nie u wszystkich są wprost 
proporcjonalne do osiąganych 
wyników. 

background image

Występuje tu pewien pułap mocy, 
który to determinuje najdalsze 
odległości spośród wszystkich 
przebadanych i jest on wyższy w 
kolejnych próbach:
w I próbie wynosi 152-363 W dla 
5,50m-5,94m
w II próbie wynosi 246-326 W dla 
9,13m-11,10m
w III próbie wynosi 451-830 W dla 
9,24m-14,60m

Na samym końcu nasuwa się 
wniosek, że poziom wyników w 
pchnięciu kulą kształtuje pewien 
optymalny poziom mocy, który w 
dużej mierze zależy od rozwijanej 
prędkości wypychania kuli.

background image

Wnioski:

1. W pchnięciu kulą nie można określić odległości 
na podstawie prędkości wylotu kuli bez 
uwzględniania innych, wielu dodatkowych 
czynników. Dla zawodniczek będących na tym 
poziomie sportowym duży wpływ na wartość 
osiąganych rezultatów mają przypadkowe czynniki.
2. Wyraźny brak jest statystycznie istotnych 
wartości współczynników pomiędzy siłą działającą 
na kulę, a rezultatem sportowym w pchnięciu 

kulą. 

3. Z wyników przeprowadzonych badań wynika

, że 

zawodniczki, które rozwijają dużą prędkość 

i siłę w 

końcowej fazie wyrzutu nie potrafią osiągnąć 
odpowiedniego wyniku sportowego dla poziomu 
wymienionych parametrów ruchu.
4. Wyniki, jakie zostały osiągnięte w tym 
doświadczeniu, kształtują optymalny poziom mocy, 
który jest uzależniony od poziomu rozwijanej 
prędkości dłoni.
5. Impuls siły świadczy tu o możliwości 
eksponowania przez zawodniczki niektórych cech 
motorycznych (siłowych lub szybkościowych). 
Dlatego bardzo ważnym stwierdzeniem jest to, że 
ten sam rezultat sportowy można osiągnąć na 
różne sposoby. Analiza wartości popędów z 
każdego czujnika tensometrycznego podkreśla 
słuszność nauczania techniki sportowej.

background image

II. Moja ocena tego 
artykułu:

Artykuł, którego autorem jest Jacek 
Stodółka w dużym stopniu porusza 
metody analizy techniki ruchu. Są 
w nim przedstawione szczegółowo i 
dość czytelnie metody wykonania 
pomiarów ruchu. W tym przypadku 
jest to pokazane na dyscyplinie 
sportowej, jaką jest pchnięcie kulą. 
Autor, do przeprowadzenia 
doświadczeń zastosował metody 
oparte na stroboskopii i 
elementach tensometrycznych, 
czyli dotykowych, które mierzą 
wartości sił. Te z kolei są badane i 
zapisywane przez komputer IBM. 
Według mnie dużym atutem 
artykułu, jest to, iż autor do oceny 
wpływów techniki rzutów na 
wartość otrzymanych odległości 
przeprowadził badanie w 3 różnych 
fazach. Ponadto badania te były 
przeprowadzone na osobach o 
różnym stopniu przygotowania 
sportowego. 

background image

Zastosowanie metody 
stroboskopowej pozwala nam na 
bardzo dokładne prześledzenie 
ruchu każdej zawodniczki. Gdy 
połączymy to z danymi o siłach 
działających na kulę, daje nam 
wynik parametrów zarówno 
dynamicznych, jak i 
kinematycznych. 
      Ja osobiście zaproponowałbym 
zbadanie większej ilości oddanych 
pchnięć, co pozwoliłoby uzyskać 
jeszcze bardzie dokładny wynik a 
dodatkowo zminimalizowało 
ryzyko wystąpienia 
przypadkowych błędów. Moim 
zdaniem mało uwagi poświęcił 
autor na szczegółowe przebadania 
ruchów samej dłoni. Przecież to od 
niej w ogromnej mierze zależy 
efektywność techniki.        

background image

III. Moja koncepcja badań z wykorzystaniem tej 
metody:

Badania przeprowadzone na kobietach, które 
pchają kulę z wykorzystaniem metody 
stroboskopowej i tensometrycznej podsunęły 
mi inny pomysł, ale przeniesiony na piłkę 
nożną. W ten sposób chciałbym sprawdzić 
najważniejsze parametry  kinematyczne i 
dynamiczne ruchu na podstawie wyskoku 
piłkarzy do zagrania piłki głową. Badałbym 
wyskok po krótkim, ale dynamicznym 
nabiegnięciu. Sam te badania prowadziłbym 
przez okres ok. 1 miesiąca. Zaznaczam 
jednak, że pomiędzy prowadzonymi 
doświadczeniami badani zawodnicy powinni 
mieć co najmniej 48 godzin przerwy dla 
zregenerowania sił. Badania prowadziłbym 
na 5 grupach osób, począwszy od osób 
nietrenujących piłki nożnej, przez osoby 
grające na poziomie Ligi Okręgowej – czyli 
trenujących około 3 razy tygodniowo. 
Następną grupą badanych byliby zawodnicy 
grający w III lidze, a więc trenujący już dość 
systematycznie, później zawodnicy grający w 
polskiej ekstraklasie, czyli ci, którzy poza grą 
nigdzie nie pracują. Ostatnią grupą badanych 
byliby reprezentanci Polski, którzy na co 
dzień występują przeważnie w klubach 
zagranicznych.

background image

Wyskoki piłkarzy do uderzenia głową 
nagrywałbym na kilku kamerach 
wideo, które są ze sobą połączone i 
rejestrują obraz z dużą 
częstotliwością, t.j. 200 klatek na 
sekundę.  Kamery te byłyby ustawione 
w różnych miejscach, aby sam nabieg, 
jak i wyskok zarejestrować z wielu 
ujęć. Ponadto połączyłbym je z 
komputerem, dzięki czemu można 
bardzo szczegółowo analizować 
wykonywane doświadczenia. 
Dodatkowo pod powierzchnią trawy 
byłaby zamontowana platforma 
dynamometryczna, z której to 
zawodnicy wybijaliby się do uderzenia 
piłki głową. Na stawach wszystkich 
kończyn byłyby przyczepione czujniki, 
które zapisywałyby udział 
poszczególnych stawów w wykonaniu 
wyskoku. Czujniki te powinny być 
niewielkie, aby podczas nabiegu i 
wyskoku nie przeszkadzały badanemu. 
Uważam, że badania te pomogłyby 
wielu trenerom, aby uczyć już od 
najmłodszych lat dzieci prawidłowego 
wyskoku do uderzenia piłki głową. 
Przez jego prawidłowe wykonanie 
wyskok i sam moment uderzenia piłki 
stałby się bardziej efektywny.

background image

Opracowano na 
podstawie:

„Problemy badawcze w 
lekkoatletyce” (Wrocław 
1994), artykuł: „Analiza 
wybranych elementów 
techniki pchnięcia kulą” 
– Jacek Stodółka.


Document Outline