بیومکانیک پرتاب چکش: بررسی روایت

این یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط مجوز انتساب Creative Commons (CC توسط) توزیع شده است. استفاده ، توزیع یا تولید مثل در سایر انجمن ها مجاز است ، مشروط بر اینکه نویسنده اصلی (ها) و مالک (های) دارای حق چاپ (دارایی) اعتبار داشته باشند و انتشار اصلی در این ژورنال مطابق با عمل دانشگاهی پذیرفته شده استناد می شود. بدون استفاده ، توزیع یا تولید مثل مجاز است که این شرایط را رعایت نمی کند.

چکیده> بیومکانیک پرتاب چکش: بررسی روایت

این یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط مجوز انتساب Creative Commons (CC توسط) توزیع شده است. استفاده ، توزیع یا تولید مثل در سایر انجمن ها مجاز است ، مشروط بر اینکه نویسنده اصلی (ها) و مالک (های) دارای حق چاپ (دارایی) اعتبار داشته باشند و انتشار اصلی در این ژورنال مطابق با عمل دانشگاهی پذیرفته شده استناد می شود. بدون استفاده ، توزیع یا تولید مثل مجاز است که این شرایط را رعایت نمی کند.

انتزاعی به همراهی چکش پرتاب: بررسی روایت

این یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط مجوز انتساب Creative Commons (CC توسط) توزیع شده است. استفاده ، توزیع یا تولید مثل در سایر انجمن ها مجاز است ، مشروط بر اینکه نویسنده اصلی (ها) و مالک (های) دارای حق چاپ (دارایی) اعتبار داشته باشند و انتشار اصلی در این ژورنال مطابق با عمل دانشگاهی پذیرفته شده استناد می شود. بدون استفاده ، توزیع یا تولید مثل مجاز است که این شرایط را رعایت نمی کند.

خلاصه

Hammer Throw یک رشته است که با ویژگی های بیومکانیکی منحصر به فرد مشخص می شود ، که اغلب علاقه دانشمندان و مربیان را در دو و میدانی جلب کرده است. با این حال ، بیشتر مطالعات در مورد مجلات فنی برای مربیان منتشر شده است و فقط تعداد کمی از آثار در مورد جنبه های بیومکانیکی پرتاب چکش در ادبیات علمی وجود دارد. این بررسی روایت یک ارزیابی انتقادی از مقالات منتشر شده در مجلات علمی و مهمترین مجلات فنی با تمرکز خاص بر جنبه های بیومکانیکی که زیربنای تکنیک پرتاب است و به تقویت عملکرد کمک می کند ، ارائه می دهد. تکنیک پرتاب مدرن عناصر بسیاری با آن وجود دارد که توسط بهترین پرتابگرها در دهه هشتاد استفاده می شود و زمینه ساز توسعه محدود در درک بیومکانیکی حرکت پرتاب در سالهای اخیر است. این بررسی ، جنبه های بالستیک و زیست محیطی این رشته و همچنین حرکت مرکز جرم هم چکش و پرتابگر را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. علاوه بر این ، حرکت مداری چکش و نیروهای درگیر در پرتاب ارزیابی می شود. این بررسی بر پارامترهای سینماتیک و پویا تأکید می کند که به عنوان مهمترین برای بهبود عملکرد پرتاب ظاهر می شوند. در میان اینها ، به نظر می رسد سرعت انتشار خطی یک عنصر اساسی است. برای به حداکثر رساندن این متغیر ، ورزشکار موظف است با استفاده از نیرو ، چکش را تسریع کند. منحنی سرعت تانجه زمانی چکش از مسیری بسیار شبیه به نیروهای اعمال شده به سیستم پرتابگر چکش است که نشانگر رابطه قوی بین دو متغیر است. پرتابگر از عمل عضلات پا برای به دست آوردن حرکت استفاده می کند ، که سپس از طریق عضلات تنه و بازو به چکش منتقل می شود ، بنابراین افزایش سرعت انتشار خطی را بدست می آورد. این بررسی به مربیان یک تحلیل انتقادی از تکنیک پرتاب چکش ارائه می دهد ، و عوامل مرتبط با آن برای توسعه آینده برنامه های آموزشی را برجسته می کند. کار ما شکاف قابل توجهی در ادبیات نشان می دهد ، به ویژه در مورد ارزیابی جنبه های اساسی اساسی پرتاب مانند ارزیابی بادهای اولیه ، ورود به نوبت اول و تعریف محورهای چرخش درگیر در پرتاب. تجزیه و تحلیل عمیق تر از این عناصر کلیدی برای بهبود درک بیومکانیک پرتاب چکش مورد نیاز است.

واژه های کلیدی: پرتاب چکش ، دو و میدانی ، بیومکانیک ، پرتاب ، عملکرد ، آهنگ و زمینه ها ، تکنیک₁معرفی₂Hammer Throw یک رشته نسبتاً اخیر است که با سایر رشته ها در دو و میدانی مقایسه می شود ، که بسیاری از آنها قبلاً در بازی های المپیک باستان وجود داشته اند ، مانند اجرای مسابقات یا پرتاب دیسک. ریشه ها به بازی های Highland باز می گردد ، که در آن چکش آهنگر واقعی پرتاب شد (Quercetani ، 2008). Hammer Throw از سال 1900 برای مردان و از سال 2000 برای زنان بخشی از بازی های مدرن المپیک بوده است. این رشته شامل پرتاب با هر دو دست تا حد امکان است که ممکن است یک توپ فلزی ، کابل فولادی و یک دسته فلزی از یک سکوی دایره ای 2. 135 متر طول و 34. 92 درجه عرض داشته باشد (در درجه های سکسژیما ، با منشأ آن در مرکزسکو). برای مردان ، چکش حداقل جرم 7. 260 کیلوگرم ، کابل حداکثر طول 121. 5 سانتی متر و کره قطر بین 11 سانتی متر و 13 سانتی متر است. برای زنان ، جرم حداقل 4 کیلوگرم ، حداکثر طول 119. 5 سانتی متر و قطر بین 9. 5 سانتی متر و 11 سانتی متر است. قوانین بازی توسط فدراسیون جهانی اداره می شود و حدود 15 سال است که حتی در سطح جوانان در سراسر جهان یکسان بوده است. رکورد جهانی آقایان 86. 74 متر (یوری سدیخ ، اشتوتگارت ، 30/8/1986) و زنان آن 82. 98 متر است (Anita Włodarczyk ، Warsaw ، 28/8/2016).₂متداول ترین تکنیک پرتاب (شکل 1) شامل مجموعه ای از نوسانات اولیه است که به دنبال آن یک سری چرخش و پایان با انتشار این اجرای (Bondarchuck ، 1987 ؛ Burke et al. ، 1989 ؛ Gaede ، 1990). در نوسانات مقدماتی ، که معمولاً دو یا سه نفر هستند ، پرتابگر در قسمت عقب دایره پرتاب قرار دارد ، رو به جهت مخالف پرتاب قرار می گیرد و سپس ، چکش را روی سر پیشخوان در جهت عقربه های ساعت یا در جهت عقربه های ساعت می چرخاند ، به راست دستیا به ترتیب ورزشکاران چپ دست. به خاطر وضوح ، از این پس ، تکنیک پرتاب یک پرتابگر دست راست در نظر گرفته می شود. این چرخش ها برای غلبه بر اینرسی چکش ، که در ابتدا ثابت است ، استفاده می شود ، آن را روی مدار قرار داده و به آن سرعت مناسبی می دهد تا مرحله ورود را شروع کند که در آن پرتابگر شروع می کند (Dapena ، 1986 ؛ Dapena and Feelyner ، 1989). بنابراین ، پرتابگر در حالی که چکش را با هر دو دست نگه می دارد ، سه یا چهار چرخش خود را به خود اختصاص می دهد (که به ندرت می تواند پنج باشد). در طول نوبت ، پرتابگر یک حرکت ترکیبی از چرخش و ترجمه را انجام می دهد (سوزنکا ، 1986 ؛ موروفوشی و همکاران ، 2005). در حقیقت ، پای چپ همیشه در تماس با دایره پرتاب است که در آن با یک سری شیفت از پاشنه به انگشتان ترجمه می شود. به این ترتیب ، پرتابگر از لبه عقب دایره پرتاب به لبه جلویی منتقل می شود ، که از آن مسافت طی شده توسط چکش ، یعنی عملکرد پرتاب ، اندازه گیری می شود (اوتا و همکاران ، 2010 ؛ بریس و همکاران ،2011). به طور همزمان ، پای راست بین فازهایی که در آن در تماس با دایره پرتاب و مراحل بالایی است ، متناوب است.₃مراحل پرتاب چکش. نوسانات مقدماتی [1-3]. مرحله ورود [3-4-5-6]. پشتیبانی منفرد از نوبت اول (SS₃) [6-8]. پشتیبانی مضاعف از چرخش دوم (DS₁) [8-10]. پشتیبانی منفرد از چرخش دوم (SS₂) [10 12]. پشتیبانی مضاعف از چرخش سوم (DS₃) [12-14]. پشتیبانی منفرد از چرخش سوم (SS₁) [14-16]. انتشار [16-20]. چرخش اول (t₂) [3-8]. چرخش دوم (t₃) [8 12]. چرخش سوم (t_R) [12-16]. نقطه پایین چکش در نوبت اول (LP₁) [5]. نقطه کم چکش در نوبت دوم (LP₂) [9]. نقطه پایین چکش در نوبت سوم (LP₃) [13]. نقطه کم در انتشار (LP

) [18]. نقطه مرتفع چکش در نوبت اول (HP

) [7]. نقطه مرتفع چکش در نوبت دوم (HP

) [11]. نقطه مرتفع چکش در نوبت سوم (HP

) [15].

با توجه به ویژگی های چرخشی قابل توجه پرتاب ، ادبیات فنی معمولاً به "زوایای آزیموتال" (Samozvetov ، 1974) که در صفحه افقی تعریف شده است برای توصیف بهتر این کار حرکتی پیچیده اشاره دارد. بنابراین ، یک زاویه آزیموتال موقعیت چکش را با توجه به مرکز جرم سیستم چکش-پرتابگر در نمای سربار فراهم می کند. رفتارهای زمانی این زاویه به طور کلی برای شناسایی وقایع خاص در یک نوبت استفاده می شود (شکل 2). در هر نوبت ، بنابراین می توان دو مرحله از حدود نیمی از نوبت را تشخیص داد: یک مرحله پشتیبانی مضاعف (DS) و یک مرحله پشتیبانی واحد (SS). در مرحله DS ، چکش به پایین ترین نقطه (LP) و در مرحله SS بالاترین نقطه (HP) می رسد. در طول چرخش ، فاز DS معمولاً با زاویه های آزیموتالی 230 درجه- 270 درجه شروع می شود و بسته به تکنیک پرتابگر با زوایای آزیموتال 4 0-90 درجه به پایان می رسد (Bondarchuck ، 1987) (شکل 2). آخرین مرحله پرتاب ، انتشار است که در آن پرتابگر با هر دو پا روی دایره پرتاب قرار می گیرد و پاها و باسن را با چرخش همزمان بدن فوقانی درست قبل از آزاد کردن اجرای در حدود 90 درجه آزیموت قرار می دهد (شکل2) (Dapena ، 1984 ، 1986 ؛ Susanka ، 1986 ؛ Dapena and Feltner ، 1989 ؛ Dapena and MC Donald ، 1989 ؛ Murofushi et al. ، 2005 ؛ Ohta et al. ، 2010 ؛ Brice et al. ، 2011).

جابجایی آزیموتال نقطه مرتفع چکش (HP) ، نقطه کم چکش (LP) ، SS و DS.

در این بررسی به جنبه های بالستیک و محیطی پرتاب چکش و همچنین حرکت مرکز جرم هم چکش و پرتابگر می پردازد. سینماتیک و سینتیک چکش ، سیستم پرتابگر و چکش با تأکید بر عوامل اصلی کمک به پرتاب عملکرد ارزیابی می شود.₀جنبه های بالستیک و محیطی₀از لحظه ای که چکش آزاد می شود ، از حرکت یک پرتابه پیروی می کند ، که معادله حرکتی آن با این فرض شناخته می شود که اثرات مقاومت در برابر هوا ناچیز است. بر خلاف سایر رشته های دو و میدانی ، مانند دیسکو یا جاولین ، که در آن آیرودینامیک نقش اساسی را ایفا می کند ، در چکش تفاوت شکل و طول مسیر چکش را در شرایط محیطی واقعی ، که در پاراگراف های بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد ، بسیار کوچکتر هستند. به یک پرتاب فرضی به خلاء. در صورت عدم وجود هوا ، چکش پس از آزاد شدن ، حرکات پارابولیکی را دنبال می کند ، طول آن بستگی به ارتفاع انتشار ، زاویه انتشار و سرعت انتشار دارد (پوززو ، 1992). مسیر مرکز توده چکش از یک پارابولا تشکیل شده است که دامنه آن با معادله زیر قابل تعیین است:

L = V 0 2 C O S φ S I N θ + SIN 2 φ + 2 G H 0 V 0 2 G

که در آن ، v₀سرعت چکش در لحظه آزاد شدن آن است ، G شتاب به دلیل گرانش ، ساعت است

ارتفاع در لحظه انتشار آن و φ زاویه رهاسازی با توجه به افقی. از نظر ریاضی ، معادله نشان می دهد که با افزایش ارتفاع و سرعت چکش در هنگام آزاد شدن ، دامنه افزایش می یابد ، در حالی که زاویه انتشار بهینه با تغییر دو متغیر دیگر تغییر می کند (پوززو ، 1992 ؛ بریس و همکاران ، 2018).

برخی از ملاحظات اضافی در مورد حرکت پرتاب باید مطرح شود. اگر هدف پرتابگر به حداکثر رساندن طول پرتاب باشد ، او باید ترکیب بهینه از سه متغیر (سرعت ، زاویه و ارتفاع انتشار) را پیدا کند (Otto ، 1990 ؛ Dapena et al. ، 2003). با استفاده از تکنیک پرتاب فعلی ، حتی با در نظر گرفتن تمام تفسیرهای فنی ذهنی ، ارتفاع انتشار به شدت توسط خصوصیات آنتروپومتریک پرتابگر مشروط است و تقریباً برابر با ارتفاع شانه ها از زمین است. بارتونیتز (2008) خاطرنشان كرد كه به دنبال ارتفاع آزاد شدن بیشتر از شانه ها ، اگرچه فرضیه سودآور است ، اما منجر به كاهش بیش از حد در سرعت انتشار به دلیل جهت بردار نیرو می شود كه چکش را كاهش می دهد ، با كوتاه كردن در نتیجه کوتاه شدنطول پرتاب

مطالعات متعددی در مورد تأثیر عوامل محیطی و بالستیک در پرتاب چکش انجام شده است. این مطالعات نشان می دهد که ، برای پرتاب حدود 75 متر ، وجود هوا حدود 3 ٪ کاهش می یابد ، در حالی که برای هر 2 میلی ثانیه - 1 از پیچ و خم افزایش طول پرتاب در حدود 60 سانتی متر است. تأثیر مستقیم یا غیرمستقیم گرانش ، نیروهای گریز از مرکز و نیروهای کوریولیس در نقاط مختلف روی زمین نیز مورد بررسی قرار گرفت (Jánosi and Bántay ، 2002). برای اختلاف ارتفاع 1000 متر ، مسافت طی شده توسط چکش ممکن است تا 55 سانتی متر پوند تغییر کند ، در حالی که با توجه به عرض جغرافیایی ، تغییر در حدود 45 سانتی متر پوند بین قطب و استوا ، که مربوط به تغییر 34 سانتی متر استبین عرض جغرافیایی 67،5 درجه و 17،5 درجه ، یعنی افراط و تفریط سیاره ای که معمولاً مسابقات در آن برگزار می شود. نوسانات دما از 10 درجه سانتیگراد منجر به تغییرات در طول پرتاب 17 سانتی متر (Mizera and Horvath ، 2002). با توجه به فشار هوا ، عملکرد پرتاب در حدود 8 سانتی متر هر kpa kpa متفاوت است (P

= 101 325 kPa) و نیروی کوریولیس که از شرق به غرب پرتاب می شوند ، وقتی مخالف پرتاب در جهت مخالف (180 درجه) قرار می گیرند ، بسته به اینکه یک ورزشکار به یک لبه پرتاب می شود ، تفاوت 3. 4 سانتی متر را برمی گرداند که به آن 1. 5 سانتی متر اضافه می شود. یا دیگری از بخش پرتاب (40 درجه). سرانجام ، تغییرات در تمایل به بخش پرتاب ، که این آیین نامه تا حد 0. 001 ± تحمل تحمل می کند ، می تواند باعث تغییر 8 سانتی متر برای پرتاب 80 متر شود (Mizera and Horvath ، 2002 ؛ Hunter ، 2005)._tجرم و همکاران.(2014) تغییرات در مقاومت آیرودینامیکی را به دلیل موقعیت های مختلفی که کابل و دسته چکش می توانند در هوا پس از پرتاب چکش تصور کنند ، گزارش داد. آنها خاطرنشان كردند كه ، در حالی كه برای پرتاب نسبتاً متوسط ، مقاومت هوا عمدتاً به دلیل حرکات سر چکش است ، برای طولانی تر كابل و دسته نیز بر طول پرتاب تأثیر می گذارد. طول نیز تحت تأثیر تفاوت در قطر سر چکش است: Dapena و Teves (1982) اختلاف حدود 30 سانتی متر را در پرتاب 80 متر ساخته شده با چکش به قطر 120 سانتی متر در مقایسه با همان پرتاب ساخته شده با 110 سانتی متر محاسبه کردند. قطر چکش ، که حداقل مجاز توسط مقررات است._hتمام مطالعات در مورد جنبه های بالستیک و محیطی پرتاب چکش ، تصویری واضح از تأثیر این جنبه ها در طول پرتاب ارائه می دهد. با این حال ، باید تعدادی از محدودیت ها تصدیق شود. اول از همه ، اکثر آثار گزارش شده که از اندازه گیری های رسمی داوران رقابت مقایسه می شوند ، که فاصله از نقطه فرود چکش تا یک نقطه اندازه گیری را در نظر می گیرند که از نقطه آزاد شدن چکش متفاوت استبشردوم ، هنگام محاسبه متغیرهای پرتاب ، معمولاً به یک دیدگاه دو بعدی در هواپیمای ساژیتال مراجعه می شود ، و اغلب اطلاعات مربوط به هواپیمای افقی گنجانده نمی شود: به عنوان مثال ، هنگام ارزیابی لحظه انتشار ، ارتفاع انتشار (موقعیتدر محور z) در نظر گرفته شده است ، اما در نمای سربار نیز می توان موقعیت های موجود در صفحه افقی (یعنی محورهای X و Y) را مشاهده کرد که بر طول پرتاب تأثیر می گذارد. سرانجام ، با اشاره به جنبه های محیطی ، هیچ مطالعه ای وجود ندارد که تأثیر مقاومت هوا را هنگام تسریع چکش توسط پرتابگر بررسی کند (Dapena and Teves ، 1982 ؛ Goff ، 2013)._sسینماتیک مرکز جرم

سه مرکز جرم وجود دارد که هنگام برخورد با تکنیک پرتاب چکش باید در نظر گرفته شود: مرکز توده بدن پرتابگر (COM_h) ، مرکز جرم چکش (کام_t) و مرکز جرم سیستم هامر-پرتابگر (com_s) (داپنا ، 1986 ؛ کارالیس ، 1991). برای هر مرکز جرم ، اجزای افقی و عمودی پارامترهای سینماتیک (به عنوان مثال ، موقعیت و سرعت) باید Dapena (1986) در نظر گرفته شود._tموقعیت کام_sدر طول پرتاب ثابت است و در نزدیکی مرکز سر چکش برای اجرای مرد و در نزدیکی چرخان برای اجرای زن قرار دارد (Dapena and Teves ، 1982). هیچ مطالعه خاصی در مورد COM وجود ندارد

و com

بشرلحظه به لحظه موقعیت کام_hبستگی به توده های بخش های بدن پرتابگر و موقعیت/جهت گیری آنها دارد و این نیز برای موقعیت COM معتبر است_t(Virmavirta و Isolehto ، 2014)._sدر هر یک از مراحل پرتاب ، مراکز جرم از جابجایی های مختلف پیروی می کنند. هیچ مطالعه علمی در مورد مرکز حرکت انبوه در طول چرخش های اولیه و انتشار وجود ندارد ، در حالی که برخی از نشریات در این زمینه در مراحل چرخش وجود دارد (داپنا ، 1986 ؛ موروفوشی و همکاران ، 2007)._sدر طول انقلابها ، حرکت مراکز جرم را می توان به اجزای عمودی و افقی آنها تقسیم کرد. به گفته ماروفوشی و همکاران.(2007) و اوتا و همکاران.(2010) مؤلفه افقی تأثیر کمتری در طول پرتاب نسبت به عمودی دارد. مؤلفه عمودی نوسان چرخه ای را در هر انقلاب برای هر سه مرکز جرم نشان می دهد (داپنا ، 1984). با این حال ، قد آنها به طور همزمان متفاوت نیست: در نمای جلو از مسیر چکش ، یک ناهمزمان بین بالاترین نقطه COM وجود دارد

با توجه به com_tبشرکام_hدر جایی بین این دو واقع شده است که بین آنها در حدود 115 درجه تاخیر فاز دارد ، اما به دوم نزدیکتر است. علاوه بر این ، پایین ترین نقطه com

تقریباً در وسط فاز DS و بالاترین نقطه تقریباً در وسط مرحله SS واقع شده است (Dapena ، 1984 ، 1986). این یک نکته مهم نه تنها از دیدگاه بیومکانیکی بلکه از دیدگاه فنی است ، زیرا پرتابگر در جستجوی تعادل پویا از پرتاب توسط ناهمزمان مخالف با آنها است._h, V t h is>موروفوشی و همکاران.(2007) خاطرنشان كرد كه برای دارنده ركورد آسیایی چکش كمترین نقطه Com را پرتاب می كند_tپس از آغاز فاز DS قرار دارد و همزمان با لحظه بالاترین نقطه com است_sاز بین چکش ، در حالی که در ورزشکاران صلاحیت جزئی ، این دو مرکز انبوه بسیار بیشتر در هماهنگی حرکت می کنند. یوری سدیک ، در طی رکورد جهانی خود ، بلافاصله پس از آغاز مرحله DS به پایین ترین نقطه مرکز جرم خود رسید (اتو ، 1990). این مطالعه نشان می دهد که پرتابگرهای با مهارت پایین ، برخلاف سدیخ ، که تاخیر فاز تقریباً نیمی از نوبت داشته است ، افزایش نسبتاً همزمان باسن خود را با چکش در طول مرحله SS داشته است._t) و مرکز جرم سیستم هامر-پرتابگر (com_hV R H ، و مسیر آن شکل تروچوئیدی دارد (Dapena ، 1986). از طرف دیگر ، V T H تقریباً برابر با V R H برای com است_sکه دارای یک مسیر سیکلوئید است. در آخر ، V R H برای com پایین تر از V T H است_hکه یک شکل نسبتاً موج دار را نشان می دهد ، اگرچه با برخی اختلافات بین پرتابگرها (شکل 3). در واقع ، در حالی که برای com_sو com

مسیرها به ترتیب همیشه سیکلوئید و تروکوئید هستند ، برای com

دو نوع مسیر مختلف وجود دارد (Dapena ، 1984): یکی ، به نام "الگوی حلقه" ، که نمایانگر یک مسیر تروچوئید/سیکلوئید است ، اگرچه کمتر از مسیر شرح داده شده برای COM برجسته است

؛دوم ، "الگوی نقطه ثابت" ، که در آن com

یک حرکت افقی نسبتاً مستقیم دارد (داپنا ، 1986).

چرخش و ترجمه در پرتاب چکش. اقتباس از Dapena (1986)._hمسیر چکش

هنگامی که پرتاب ها در دو و میدانی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند ، تمایز روشنی بلافاصله بین پرتاب چکش و سه رشته دیگر ظاهر می شود. در شات ، پرتاب دیسکو و پرتاب Javelin مرکز جرم اجرای بسیار نزدیک به مرکز جرم دست پرتابگر است ، در حالی که در پرتاب چکش در حدود 1. 20 متر فاصله دارد. این جنبه تأثیر زیادی بر خصوصیات بیومکانیکی تکنیک پرتاب دارد و بر اهمیت تجزیه و تحلیل مسیر چکش برای درک کامل نظم و انضباط تأکید دارد. قبلاً خاطرنشان شده است كه چگونه ، در میان چندین عنصر فنی كه پرتابگر باید به آن توجه كند ، یكی از مهمترین آنها حداکثر رساندن سرعت انتشار اجرای است (بارتونیتز ، 2008). به طور خاص تر ، حداکثر رساندن سرعت مماس در لحظه رهاسازی بسیار مهم است ، هنگامی که چکش مسیر مداری خود را قطع می کند ، زیرا به دست پرتابگر محدود می شود و یک مسیر پارابولیک را آغاز می کند (Mizera and Horvath ، 2002).

رابطه بین سرعت مماس ، سرعت زاویه ای و شعاع چرخش فوری

برای درک توسعه سرعت سر چکش در طول پرتاب ، باید سه پارامتر در نظر گرفته شود: سرعت مماس ، سرعت زاویه ای و شعاع چرخش فوری. این سه پارامتر به یکدیگر مربوط می شوند و در یک مدل ساده و مسطح از یک نقطه ماده (بریس ، 2014) ، در هر لحظه سرعت خطی COM_H، v ، برابر است با:_HV = R · Ω_Hجایی که r شعاع چرخش است (یعنی فاصله نقطه از محور چرخش) و ω سرعت زاویه ای چکش. با توجه به این رابطه ، بنابراین می توان با افزایش سرعت زاویه ای یا با افزایش شعاع ، سرعت خطی یک نقطه دوار را افزایش داد. بنابراین ، پرتابگر به منظور به حداکثر رساندن V ، به دنبال کارآمدترین سازش بین R و Ω است (بارتونیتز ، 2008 ؛ بریس ، 2014). روند معمولی سرعت مماس ، سرعت زاویه ای و شعاع چرخش آنی در طول پرتاب در شکل 4 نشان داده شده است.

اقتباس از بارتونیتز (2008). سرعت مماس ، v

، شعاع ، r_H، (الف) و سرعت زاویه ای ، ω

(ب). نوار روی محور x نمونه های مراحل DS (سیاه) و SS (سفید) را نشان می دهد.

سرعت مماس_tشکل 4A سرعت مماس چکش را نشان می دهد (v

) ، از آخرین باد تا لحظه آزادی. نمودار نشان می دهد که در آخرین باد ، که مطابق با فاز DS است ، سرعت خطی چکش افزایش می یابد تا اینکه پرتابگر پای راست را از دایره پرتاب بلند کند. پس از آن ، در هر نوبت ، پرتابگر مراحل SS را متناوب می کند ، که در آن سرعت مماس کاهش می یابد و فازهای DS ، که در آن افزایش می یابد ، همانطور که در چندین مطالعه نشان داده شده است (Dapena ، 1984 ؛ Susanka ، 1986 ؛ Otto ، 1990 ؛ Murofushi et al.، 2005 ؛ بارتونیتز ، 2008 ؛ بریس و همکاران ، 2008 ؛ روژاس-رویز و دوویلا ، 2009 ؛ لاپ ، 2014). همچنین برجسته شد که افزایش سرعت در مراحل DS و کاهش سرعت در مراحل SS در ورزشکاران بسیار دارای مهارت برجسته تر است (Murofushi et al. ، 2005 ، 2007 ؛ Brice et al. ، 2008). سرانجام ، پس از آخرین مرحله SS ، پرتابگر اجرای را آزاد می کند در حالی که سرعت خطی چکش ناگهان افزایش می یابد. سرعت چکش در هر نوبت افزایش می یابد و در لحظه انتشار نهایی به بالاترین مقدار خود می رسد (داپنا ، 1984 ؛ موروفوشی و همکاران ، 2005).

چندین نویسنده استدلال کرده اند که بین افزایش سرعت خطی در مراحل DS و کاهش سرعت خطی که در مراحل SS رخ می دهد ، رابطه علت و معلولی وجود دارد (اتو ، 1990 ؛ بارتونیتز ، 2008 ؛ لاپ ، 2014). در عوض ، محققان دیگر این دیدگاه را زیر سوال برده اند ، تأکید می کنند که چگونه افزایش سرعت و مراحل DS همزمان است ، اما لزوماً با یکدیگر مرتبط نیستند (داپنا ، 1984 ، 1986 ؛ موروفوشی و همکاران ، 2005 ؛ روژاس-رویز و دوویلا ، 2009 ، 2009). به طور خاص ، به نظر می رسد سرعت مماس چکش از بالاترین نقطه (HP) به پایین ترین نقطه (LP) افزایش می یابد و از LP به HP کاهش می یابد (Murofushi et al. ، 2005 ، 2007 ؛ Ohta et al. 2010 ؛ بریس و همکاران ، 2011 ، 2015). بنابراین ، به نظر می رسد که در تغییرات سرعت فاز DS و مرحله SS یک همپوشانی جزئی وجود دارد. داپنا (1984) همچنین تأثیر وزن بر نوسانات سرعت را برجسته کرد: با کم کردن مؤلفه سرعت عمودی به دلیل وزن از سرعت مماس ، یک منحنی نظری با نوسانات کمتر ، که در بعضی موارد تقریباً وجود ندارد ، بدست می آید. علاوه بر این ، Rojas-Ruiz و Dávila (2009) نشانگر کاهش فضای طی شده توسط چکش در طول مسیر خود در مرحله DS در دو چرخش گذشته ، در مقایسه با دو مورد اول ، هنگامی که چکش به بالاترین سرعت می رسد. اگر رابطه علت و معلولی بین طول فاز DS و افزایش سرعت مماس چکش بحث برانگیز باشد ، پس نیاز به دنبال کردن دامنه بیشتر فاز DS نیز سوال برانگیز است (Murofushi et al. ، 2005 ؛ Rojas-ruiz and Dávila ، 2009)._hبسیاری از نویسندگان فاز SS را به عنوان یک مرحله منفعل و مقدماتی برای مرحله بعدی DS در نظر نگرفتند ، که در آن امکان تسریع چکش در هر صورت بیشتر است. سرعت ، به دلیل تأثیر وزن (Dapena ، 1984) و اصطکاک دایره پرتاب با پای چپ ، کاهش می یابد اما سیستم هنوز هم می تواند از گشتاور که باعث تسریع در چکش می شود ، بهره مند شود ، زیرا نیروی واکنش عمودی آنپا سمت چپ از طریق com عبور نمی کند_hاز آنجا که بازوی اهرم آن با صفر متفاوت است (Pozzo ، 1992 ؛ Bartonietz ، 2008).

شعاع چرخش فوری و سرعت زاویه ای

همانطور که پیش بینی می شد ، سرعت خطی نشان دهنده محصول سرعت زاویه ای و شعاع چرخش برای هر لحظه پرتاب است (بارتونیتز ، 2008). به عنوان شعاع چرخش فوری (فاصله کام

از محور چرخش سیستم هامر-پرتابگر) افزایش می یابد ، سرعت زاویه ای کاهش می یابد و بالعکس. داپنا و همکاران.(2003) مشاهده کرد که طول شعاع نیز به موقعیت COM بستگی دارد

از چکشعلاوه بر این ، Dyson (1973) اظهار داشت که شعاع به جرم پرتابگر نیز بستگی دارد. سرانجام ، داپنا (1986) اظهار داشت كه وضعیت پرتابگر عاملی را نشان می دهد كه بیشترین تأثیر را در تعیین شعاع چرخش فوری دارد.

در حالی که ادبیات به اتفاق آرا فازهای پرتاب را که در آن سرعت خطی افزایش یا کاهش می یابد ، مشخص کرده است ، روند شعاع چرخش فوری بحث برانگیز است. به طور خاص ، مطالعات بارتونیتز (2008) و لی و همکاران.(2000) در مرحله DS نمونه هایی که شعاع چرخش آنی در آن افزایش می یابد ، مشخص می شود ، اگرچه آنها دریافتند که حداکثر قله های شعاع در نمونه های مختلف: در مرحله LP (لی و همکاران ، 2000) ، و در پایان DSفاز بارتونیتز (2008). در مقابل ، نویسندگان دیگر نشان می دهند که شعاع در مرحله SS افزایش می یابد (Dapena and Feelyner ، 1989 ؛ Maronski ، 1991 ؛ Murofushi et al. ، 2005 ؛ Ohta et al. ، 2010). سرانجام ، فوجی و همکاران.(2007) دریافت که شعاع به طور عمده در مرحله SS کاهش می یابد ، اما ، در عین حال ، از افزایش بلافاصله پس از رسیدن چکش به LP ، در مرحله DS خبر داد. اندازه گیری شعاع چرخش فوری ، که حاکی از تعریف محور چرخش فوری است ، به دلیل مشکلات خود اندازه گیری و همچنین تعداد محدودی از شرکت کنندگان که در اکثر مطالعات ارزیابی شده اند ، در تحقیقات قبلی بسیار مهم بوده است (Murofushi et al.، 2005 ، 2007).