Gyaku zuki demo

Analiza fizyczna wybranych technicznych aspektów karate

cz.2

gyaku zuki

Analiza fizyczna wybranych technicznych aspektów karatecz.2

Gyaku zuki cios odwrotny, prawy prosty; to najbardziej podstawowa technika karate, jedna z bardziej efektywnych ze względu na swoje parametry biomechaniczne.

2


Czy analiza techniki powinna wykorzystywać znajomość fizyki?

Tak, ponieważ:– fizyka daje argumenty we wszystkich

zagadnieniach dotyczących działalności człowieka, również w fizjologii, szczególnie w mechanice

– karate zostało pomyślane jako metoda samoobrony a nie sztuka walki i poszukuje optimum techniki ze względu na przydatność w samoobronie

3


W samoobronie nie są znane parametry przeciwnika, nie ma możliwości analizy jego poprzednich starć i obrania strategii na pojedynek.

Technika musi gwarantować wykorzystanie maksimum możliwości ciała oraz zapewniać efektywność umożliwiającą kontynuowanie starcia po pierwszej akcji. Powinna być efektywna wobec rywala o korzystniejszych parametrach fizycznych.

4


Uderzenie (cios, kopnięcie) można analizować jako zderzenie dwóch ciał i analizować prawidła opisujące takie zderzenie. Rozważamy wówczas, oprócz zasad dynamiki Newtona, także prawo zachowania energii mechanicznej oraz prawo zachowania pędu.Prawo zachowania mówi, że w odizolowanym układzie ciał pewne wielkości pozostają niezmienne. To znacząco ułatwia matematyczny opis zachowania się badanego układu.

5


Zasady dynamiki Newtona:

druga:F=ma=m(dv/dt)

trzecia:Fab=-Fba

6

To nie jest przyspieszenie nadawane ciału (np. pięści) podczas ruchu w kierunku celu. To jest opóźnienie jakiemu poddane zostało to ciało podczas zderzenia z celem

Łatwiej analizować jaką siłą cel zatrzymuje ciało uderzające wiedząc, że siła ta jest równa co do wartości sile, z jaką cel oddziałuje na ciało uderzane.Z dużą siłą mamy do czynienia wówczas, gdy ciało uderzające (pięść) zostanie zahamowane ze znaczną zmianą prędkości i w krótkim czasie

m - masa ciałaa -przyspieszenie


Podczas zderzenia ciało uderzające wykonuje pewną ilość pracy. Miarą wykonanej pracy jest uzyskana zmiana energii tego ciała. Maksymalna posiadana energia stanowi wyznacznik możliwej do wykonania pracy. W przypadku zderzenia rozważamy zmianę energii kinetycznej:

E=mv2/2

7

E -energia kinetycznam -masa ciałav -prędkość ciała

Uwaga!Widać, że dla wzrostu energii kinetycznej korzystniejszy jest (z matematycznego punktu widzenia) przyrost prędkości niż przyrost masy


Sposoby zwiększenia energii kinetycznej:

1. Zwiększenie prędkości ruchu pięści:• wyprost ramienia• rotacja tułowia• przesunięcie ciała• rotacja pięści zwiększa energię ciosu w

sposób marginalny. Pozwala raczej na minimalizację rozpraszania energii podczas prostowania ramienia.

2. Zwiększenie masy angażowanej w uderzenie (zderzenie):• oparcia całej stopy na podłożu

(wykorzystanie podłoża przy zastosowaniu zasady zachowania pędu)

• odpowiednie usytuowanie osi rotacji ciała

8


Zderzenie ciałZasady zachowania pędu i energii mówią,

że można wyznaczyć energię która zostanie zużyta na deformację ciała uderzonego (tu dla ciała uderzanego będącego w spoczynku):

9

współczynnik sprężystości zderzenia

współczynnik określający stosunek energii deformacji do energii początkowej ciała uderzającego


10

Wnioski

1. Im większe v tym większe ΔE2. Im większe m oraz M tym większe ΔE (licznik

ułamka rośnie szybciej niż mianownik3. Im mniejsze e tym większe ΔE (e=0 dla

zderzenia niesprężystego)4. Duża masa uderzanego obiektu

pozwala na uzyskanie dużej energii deformacji ze względu na możliwość przekazania całego pędu poruszającego się ciała uderzającego. Przesuwanie (pchanie) ciała uderzanego jest równoznaczne ze stratą energii. Wyjątkiem jest uderzenie w głowę (lekką), gdzie bezwładność mózgu jest czynnikiem zwiększającym efektywność uderzenia.


11


Maksymalizacja ciśnienia wywieranego na powierzchnię celu:

12

P=F/sDuże ciśnienie (P) może być uzyskane poprzez zmniejszenie powierzchni uderzeniowej (s). Odpowiednie ustawienie nadgarstka i pięści w stosunku do przedramienia zapobiega rozpraszaniu energii (zmniejszeniu F), a także uszkodzeniom nadgarstka.


Rola rotacji Rola rotacji w tworzeniu efektywności gyaku zuki:

• prędkość kątowa pięści umieszczonej na biodrze może być dodana do prędkości uzyskanej z wyprostu ramienia

• rotująca masa stanowi wkład do osiąganej energii kinetycznej

13


Wykonywanie rotacji tułowia wraz z Wykonywanie rotacji tułowia wraz z gyaku zukigyaku zuki..

Priorytet:

a) użycie dużej masyb) osiągnięcie dużej prędkości

14

Oś rotacji tułowia może przechodzić przez biodro lub zostać umieszczona w linii kręgosłupa (linii centralnej). Zmienia to w istotny sposób moment bezwładności rotującego tułowia, czyli wpływa na rozkład masy uderzającej.

Prędkości rotacyjna tułowia i pięści powinny równocześnie osiągnąć wartości maksymalne i to w chwili zderzenia pięści z celem. Mniejsze znaczenie ma równoczesny start obu tych ruchów.

Ruch rotacyjny można zainicjować odbiciem od podłoża przy pomocy nogi zakrocznej. Jej wyprostowanie skutecznie w tym przeszkadza.


Porównanie metod wykonywania rotacji

15

Metoda B. Oś obrotu usytuowana w linii centralnej (kręgosłupa).

Metoda A. Oś obrotu usytuowana w linii zewnętrznej ciała.

Ostatecznie w obu metodach ruch pięści po okręgu zamieniany jest na ruch po linii prostej.

Różnica w umiejscowieniu osi obrotu daje 3 krotny wzrost momentu bezwładności


Cechy metod wykonywania rotacjiMetoda A:

1. Większa masa zaangażowana do ciosu (+)2. Możliwa do osiągnięcia większa prędkość liniowa (+)3. Tylko jedna noga rozpędza tors (-)4. Niewykluczone, że rozpędzanie odbywać się będzie w

dłuższym czasie (-)Metoda B:

1. Mniejszy moment bezwładności ciała (-)2. Przy takiej samej prędkości kątowej jak w metodzie A

prędkości liniowe będą mniejsze (-)3. Obie nogi pracują podczas obrotu (+)4. Krótszy czas wykonywania rotacji (+)

16

Wniosek: Rozstrzygnięcie, która metoda jest efektywniejsza wymaga badań empirycznych.


Metoda A pozwala osiągnąć większe prędkości końcowe pięści i większe energie kinetyczne ciała. Nie wymaga zatem dużych prędkości samej pięści. Daje możliwość zachowania standardu pozycji (zenkutsu dachi), a tym samym osiągnąć zadowalającą efektywność.

17

A.Timmi:Biomechaniczna analiza dwóch wariantów ciosu gyaku zuki na podstawie badania energii kinetycznej ciała przy wykorzystaniu danych 3D.


18

Więcej…Więcej…

Gyaku zuki demo

Documents

Transcript of Gyaku zuki demo