Werfen

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Wurf: In der Regel legt das Gewicht des Wurfobjekts den ein-oder beidhändigen Schlagwurf fest. Ein schweres, unhandliches Objekt wird beidhändig, ein leichtes gut greifbares mit einhändig geworfen. Aber auch Regeln können wie beim Fußball die Beidhändigkeit vorschreiben. Schlagwürfe mit und ohne Schleife: Diese Unterscheidung ist morphologisch Bedingt. Bei einem normalen Wurf gibt es eine gerade Beschleunigung nach vorne. Beim Wurf mit Schleife wird das Wurfobjekt zunächst an den Hinterkopf herangeführt, dann werden Schulter und Oberarm nach vorne oben gepeitscht und sich die Hand in einer Schleife sich wieder vom Kopf weg bewegt. Zuletzt gibt es auch eine Vorhochpeitschen des Unterarms und ein Nachklappen der Hand. Bewegungsaufgaben Ihre Aufgabe ist das Erreichen von maximalen Geschwindigkeiten und einer möglichst weiten Flugweite. Es muss beim Abwurf einen optimalen Abwurfwinkel, maximale Geschwindigkeit und passende Raumlage vorliegen. Hauptfunktion und -aktion Hauptaktion ist also die schlagähnliche Armbewegung. Ihre Hauptfunktion ist das Erreichen der Abwurfgeschwindigkeit bei optimalem Abwurfwinkel. Die Hauptaktion eines Wurfes besteht nur aus der Rotation der Schulter, bei einem um 90° angestellten Ellenbogen. Der Unterarm rotiert von hinten nach vorne. Es folgt das Nachklappen der Hand. Bei komplexeren Würfen sind es mehrere Hauptaktionen: 1. Vorhochpeitschen von Wurfschulter und Wurfoberarm, 2. Vorhochpeitschen des Unterarms, 3. Nachklappen der Hand. Dem Go-and-Stop-Prinzip entsprechend. Hilfsaktionen Unterstützende Hilfsaktionen: - das Einhalten der Schrittstellung - das (fast) gestreckte Knie des vorderen Beins - das Nachschleifen des (hinteren) Beins - die sogenannte Wurfseitenfreiheit (bei einhändigen Schlagwürfen) Vorbereitende Hilfsaktionen: - das Ausholen - das Anlaufen - der Impulsschritt/ der Hopserschritt - die Wurfverzögerung 2. Drehwürfe Kennzeichen der Schlagwürfe - Das Wurfobjekt wird auf einem Kreis oder einer kreisähnlichen Bahn beschleunigt - Der Wurfarm bleibt im Ellenbogen gestreckt - Die Bewegungsebene ist eine (etwas angestellte) Transversalebene Unterformen Drehwürfe mit Hopser oder mit Körperdrehung: Zur Verbesserung der Leistung kann entweder ein kleiner Hopser als Anlauf dienen oder es werden eine oder mehrere Körperdrehung vorgeschaltet. Erstes sieht man vor allem im Fußball, zweites beim Diskus- oder Hammerwerfen. Bewegungsaufgaben Ihre Aufgabe ist das Erreichen von maximalen Geschwindigkeiten und einer möglichst weiten Flugweite. Es muss beim Abwurf einen optimalen Abwurfwinkel, maximale Geschwindigkeit und passende Raumlage vorliegen. Hauptfunktion und -aktion Die Hauptaktion ist ein Armkreisen, um eine maximale Abwurfgeschwindigkeit zu erreichen. Zudem ist es essentiell den Ellenbogen gestreckt zu lassen, für einen größeren Abstand von der Drehachse zur Wurfhand auch größere Bahngeschwindigkeiten zu erreichen. Ein mehrfaches Armkreisen macht Sinn, um den längeren Beschleunigungsweg nutzen zu können. Hilfsaktionen Unterstützende Hilfsaktionen: - Eine Schrittstellung einhalten und beibehalten - das vordere Bein ebenfalls als Stemmbein einsetzten - das hintere Bein am Boden lassen Vorbereitende Hilfsaktionen: - das Ausholen und Andrehen - die Körperdrehung(-en) - eine explosive Drehstreckbewegung der rechten Wurfseite um die fixierte linke Körperseite 3. Druckwürfe Kennzeichen - Das Wurfobjekt wird nur über Druck vom Wurfarm beschleunigt, die Wurfhand ist also stets hinter (selten unter (Basketball)) dem Wurfobjekt - Die Wurfbewegung führt nur vom Körper weg - Die Bewegung beginnt in Körpernähe, der Wurfarm ist anfangs gebeugt und zur Druckerzeugung vom Körper weg gestreckt Unterformen Druckwürfe mit leichten und schweren Objekten: Die Unterformen hängen mit ihrer unterschiedlichen Zielsetzung zusammen. Der Druckwurf mit leichten Objekten ist mit dem Treffen eines räumlichen Ziels verbunden. Der Druckwurf mit schweren Objekten ist auf die Weite ausgerichtet. Ein Vorteil des Druckwurfes ist die visuelle Kontrollierbarkeit, da das Objekt immer im Sichtfeld ist. Der Zweite ist, dass der Druckwurf das Werfen von schweren Objekten erst möglich macht. Bewegungsaufgaben Der Druckwurf mit leichten Objekten ist mit dem Treffen eines räumlichen Zieles verbunden. Der Druckwurf mit schweren Objekten hat das Ziel größte Weiten zu erreichen. Hauptfunktion und -aktion Für das Erreichen der größten Weite und das Werfen auf räumliche Ziele sind die Hauptaktionen das Strecken des gebeugten Stoßarms, gefolgt vom Nachklappen der Hand. Es ist nützlich mit maximalem Krafteinsatz zu handeln, um maximale Weiten zu erreichen. Hilfsaktionen Unterstützende Hilfsaktionen: - das Ausholen - das Explodieren - das Abgleiten bzw. Andrehen/ Aufdrehen Hilfsaktionen beim Wurf auf ein räumliches Ziel ist das Tiefgehen und paralleles Ball hochführen und Wurfhand eindrehen. 4. Biomechanik 4.1 Werfen nach dem Hebelprinzip Würfe des Hebelprinzipes können mit Katapulten verglichen werden. Ein zentrales Element ist der zweiseitige Hebel, der am längeren Ende das Wurfobjekt trägt und am kürzeren, meist durch Gewichte beschleunigt wird. Die Kraft bei einem Abwurf ist anfangs sehr groß und nimmt stetig ab, da die Lastkraft gleich bleibt, aber der Kraftarm kleiner wird. Die Fläche unter dem Graphen ist die Abwurfgeschwindigkeit. Je größer die Fläche, desto höher die Abwurfgeschwindi Aus dem Modell können wichtige Folgerungen für das Werfen gezogen werden: Kraftsensor unter der Kugel Kraft FG Start F₁ F₂ Hand F₁ Ellenbogen Stopp Stopp Kraft des Trizeps - Je länger der beschleunigungsweg, desto größer die Abfluggeschwindigkeit. Eine Verlängerung des Beschleunigungswegs ist durch weiteres Herunterdrücken des Hebels erreichbar Zeit - Je größer die Lastkraft ist, desto größer ist die Wurfkraft über die Beschleunigungszeit und damit auch die erreichbare Abfluggeschwindigkeit. - Je länger die Zeit ist, während der die maximale Lastkraft einwirken kann, desto größer ist die Abfluggeschwindigkeit Sportliches Werfen nach dem Hebelprinzip: Hebelwürfe sind meist Unterarmwürfe. Ein reiner Unterarmwurf der dem Hebelprinzip entspricht, gibt es beim beidhändigen Überkopfwerfen oder beim Jonglieren. Auch kurze Passwürfe im Basketball oder Handball sind Unterarmwürfe. Zur Verbesserung der Wurfweite: Wird einer Wurfbewegung eine Gegenbewegung vorgeschaltet, dann kann das biomechanische Prinzip der Anfangskraft genutzt werden. In der Realität ist dies sehr gut zu realisieren. Bei einer Verlängerung ist allerdings zu beachten, dass dem Prinzip des optimalen Beschleunigungswegs entsprochen wird. 4.2 Werfen nach dem Go-and-Stop-Prinzip Hat ein Sportler einem Objekt durch seine Extremitäten eine hohe Endgeschwindigkeit zu erteilen, dann sind die an der Beschleunigung beteiligten Körperteile stets so zu bewegen, dass zum Objekt hin eine sukzessive Beschleunigung stattfindet. Objektfernere Körperteile werden also nacheinander in der gewünschten Bewegungsrichtung auf hohe Endgeschwindigkeit gebracht und ebenso nacheinander beim Erreichen der hohen Geschwindigkeit abgestoppt. Mehrere Versuche bestätigen, dass nur durch das Go-and- Stop-Prinzip eine maximale Abwurfgeschwindigkeit erreicht werden kann. Zur Verbesserung der Wurfweite: Bessere Würfe sind dadurch erkennbar, dass bei ihnen der Wurfkraft-Zeit-Verlauf eine nadelförmige Charakteristik aufwies. Diese nadelförmige Form erreicht man durch kurzes Verzögern der einzelnen Körperteile beim Vorpeitschen. Die Objektnahen Körperteile dürfen auf keinen Fall zu früh eingesetzt werden. Die Nadeln markieren den Stemmbeinaufsatz -> Wurfkraft 0,1 Yill 1 A₁ tin s 2 3 4 Wurfkraft HO 0,1 5 A2 tin s 4.3 werfen nach dem Schleuderprinzip Jedes physische Objekt kann nur dann auf einer Kreisbahn bewegt werden, wenn eine zum Kreismittelpunkt wirkende kraft vorliegt; die Zentripetalkraft. Das Objekt kann nur dann beschleunigt werden, wenn zusätzlich eine Tangentialkraft wirkt. Ist die Tangentialkraft Null Wird das Objekt nicht beschleunigt und es sollte Abgeworfen werden. Sportliche Realisierung: Klassische Beispiele für das Schleuderprinzip sind Schleuderball oder moderner das Hammerwerfen. Auch Zentripetalkraft Tangentialkraft ein Torwartabwurf fällt unter dieses Prinzip. Der Arm wird zwischen Hand und Unterarm eingeklemmt, während er zuerst über eine Rumpf- und Schulterdrehung und anschließend über eine Armdrehung rotatorisch bewegt und zur Abwurfstelle hin beschleunigt wird. Zur Verbesserung der Wurfweite: Es gibt folgende Lösungsmöglichkeiten: - Vergrößern des Abstandes zwischen Drehachse und Wurfobjekt - Verlängerung des Beschleunigungswegs - Vergrößerung der Tangentialkraft Die Tangentialkraft kann durch den Führungswinkel vergrößert erden. Umgangssprachlich eilt man auch dem Hammer oder Diskus voraus. Das heißt, dass die Schulterachse nicht senkrecht zur Verbindungslinie Wurfobjekt-Drehmittelpunkt sein darf. Sie muss stets um einen Winkel vorausgedreht sein, um eine Beschleunigung zu erzeugen. Bei den weltbesten Werfern erkennt man noch ein weiteres Mittel, um kurz vor Ende der Schleuderbewegung noch eine weitere Steigerung der Bahngeschwindigkeit erreichen zu können. Er versucht, wie Eiskunstläufer, seine Körpermasse auf eine engere Kreisbahn zu bringen, was durch die Drehimpulserhaltung mit der Erhöhung der Drehgeschwindigkeit verbunden ist. 5. Die Flugbahnen 5.1 Die Flugbahnen unter idealen Bedingungen Bei jedem Wurf bewegt sich das Wurfobjekt, wenn Luftwiderstand und Windeinfluss unbeachtet bleiben, nach dem Abwurf auf einer Parabel. Bei Torwürfen ist die Wurfbahn meistens sehr flach, wohingegen die Parabel bei Korbwürfen im Basketball sehr steil ist. Weshalb haben ideale Wurfbahnen die Gestalt einer Parabel? Auf der Erde gibt es die Parabelform, da die Gewichtskraft auf das Wurfobjekt einwirkt. Das heißt, dass das Wurfobjekt nicht nur den Weg zurücklegt, der durch die beim Abwurf vorhandene Geschwindigkeit bestimmt ist, sondern auch den Weg, den die Gewichtskraft verursacht, den sogenannten Fallweg. Welche Größen bestimmen die Wurfbahn? Es genügen zwei Werte, um die Wurfbahn voraussagen zu können. Dies sind die Abwurfgeschwindigkeit und der Abwurfwinkel. 5.2 Der Einfluss von Wind auf die Flugbahnen In Wind kann sehr viel Kraft stecken und diese kann das Flugverhalten von Objekten maßgeblich beeinflussen. Es gibt 3 Aussagen: Aussage 1: Die Wurfparabel wird gestaucht und die Flugweite verkürzt sich, wenn Gegenwind herrscht. Liegt dagegen Rückenwind vor, dann wird sie gedehnt und die Flugweite vergrößert sich. Aussage 2: Die Luft- bzw. Windkraft ist abhängig von der Geschwindigkeit, die zwischen Flugobjekt und Wind herrscht. Die Abhängigkeit ist quadratisch. D.h., bei doppelt so großer Geschwindigkeit erhöht sich die Luft- bzw. Windkraft um das Vierfache. Aussage 3: Der Effekt von Luft ist wesentlich durch die Form des Wurfobjektes geprägt. Die Wirkung auf einen Speer ist viel geringer, als die gegen einen gleich schweren Ball. Die Stirnwiderstandskraft ist beim Ball größer, weil seine gegen die Luft gerichtete Fläche, die Stirn, größer ist. Eine für das Weitwerfen besonders interessante Kraft ist die Auftriebskraft, die dafür sorgt, dass das Wurfobjekt im aufsteigenden Teil steiler nach oben und im absteigenden Teil flacher nach unten fliegen kann. Sie ist gut bei Modellflugzeugen, aber auch beim Speerwurf zu beobachten. 5.3 Der Einfluss von Eigenbewegungen auf die Flugbahn Wird ein Flugobjekt beim Abwerfen nicht nur mit einer translatorischen Geschwindigkeit versehen, sondern gibt man ihm noch eine Rotation mit, dann hat das in der Regel einen Einfluss auf die Flugbahn. Sehr gut erkennbar ist dieses Phänomen bei der Bananenflanke im Fußball. Erklärt wird diese Kraft durch die Strömungslinien in einem Rauchkanal. Die Linien zeigen, dass durch die Ballrotation einige von der einen auf die andere Seite umgelenkt werden. Dadurch verdichtet sie sich auf dieser Seite und das hat eine schnellere Strömung zur Folge, was wiederum eine Druckverminderung gegenüber einer Druckerhöhung auf der anderen Seite bewirkt. Unterdruck Unterdruck 5.4 Der Einfluss von Drall auf das Prellverhalten In Schlagsportarten wie Tennis oder Golf spielt das Prellverhalten eine deutlich größere Rolle als in Wurfsportarten. Durch Drall kann die zweite Flugbahn nach dem Prellen stark verändert werden. So können sehr gute Handballspieler den Ball am Torwart vorbei werfen und dem Ball eine derartige Eigenrotation verpassen, dass der Ball doch noch ins Tor gelangt. 5.5 Abwurfwinkel Für sehr viele Würfe auf größte Weite ist die Frage nach dem optimalen Abwurfwinkel von großem Interesse. Grundsätzlich gilt, dass der Abwurf auf größte Weite immer mit 45° erfolgen muss. V₂ a Je flacher ein Objekt ist, desto eher kann flacher geworfen werden, weil die Auftriebskraft genutzt werden kann. Der Abwurfwinkel a ist der Winkel zwischen der Waagerechten und der Abwurfrichtung. 5.6 Anstellwinkel Für längliche und flache Wurfobjekte spielt beim Abwurf der Anstellwinkel ß eine wichtige Rolle. Dies ist der Winkel zwischen der Waagerechten und der Längsachse des Wurfobjektes. Nimmt man noch den Abflugwinkel a hinzu, kann der Angriffswinkel y gebildet werden. Es sollte versucht werden einen Angriffswinkel von 0 Grad zu haben, um einen Abwurf zu ,,treffen". Wichtig ist der Anstellwinkel bei Frisbeescheiben oder Modellflugzeugen. 5.7 Eintrittswinkel Im Basketball wird der Eintrittswinkel gebraucht, um damit den Winkel ß zu benennen. Bei 90° fällt der Ball senkrecht durch den Korb. Er hat den größten Spielraum. Dieser Spielraum verkleinert sich, wenn die Flugbahn des Balls von der Senkrechten abweicht, wenn ß kleiner wird. Der Grenzwinkel für einen erfolgreichen Korbwurf liegt bei 32°. 6. Zur Wirkung von Kräften In manchen Sportarten muss das Objekt beim Abwurf auch auf eine angemessene Rotation der Raumlage gebracht werden. Was ist zu machen, um diese Ziele zu erreichen? Es gilt: - Würfe bei denen das Wurfobjekt keine Rotation erhalten soll, können nur dann erreicht werden, wenn die Wurfkraft stets auf den Körperschwerpunkt des Wurfobjekts gerichtet ist. -> Zentraler Stoß - Würfe mit Rotation können dann erreicht werden, wenn die Wurfkraft, meist erst gegen Ende der Abwurfbewegung mehr oder weniger stark am Körperschwerpunkt des Wurfobjekts vorbei führt. -> Dezentraler Stoß