Kannst du höher springen, wenn du rennst? Wenn ja warum? (Hochspringen)

Nachdem ich einen guten Teil des Hochsprungs gemacht habe, möchte ich meine Meinung dazu teilen.

Hochspringen unterscheidet sich von vielen anderen Sprungsportarten, zB Skispringen, dadurch, dass der Sprung ballistisch statt elastisch ist. (Nicht ganz ballistisch, aber viel mehr als bei vielen anderen Sportarten.)

Die kinetische Energie bleibt beim Sprung nicht vollständig erhalten, sondern wird teilweise in die vertikale Richtung umgeleitet, indem das Bein vor den Schwerpunkt gestellt wird. Die besten Hochspringer sind diejenigen, die die höchste Geschwindigkeit haben können und dennoch nicht zu viel Energie verlieren, wenn sie den horizontalen Impuls in einen vertikalen Impuls umwandeln. (Einige scheinen auch einen sehr starken elastischen Sprung zu haben und verwenden nicht so viel Geschwindigkeit. Typischerweise Powerjumper genannt und für die Diskussion nicht relevant.)

Wie viel Vorteil ist es insgesamt, zu laufen? Weltrekord mit Anflug ist$2.45 m$und das Höchste, das ich kenne, ist$1.82 m$.

Bearbeiten: Für eine vereinfachte Diskussion würde ich vorschlagen, die Scherentechnik in Betracht zu ziehen, die überhaupt keine Drehung beinhaltet, aber zweifellos besser ist als das Springen ohne Ansatz.

https://www.youtube.com/watch?v=8hz7ZA35U5g Stefan Holm springt 2,10 m mit Scherentechnik.

Ich behaupte nicht, die Physik des Hochsprungs zu kennen, schlage aber Folgendes vor.

Es scheint, dass der Hochspringer zwei Dinge tun muss, um die Latte zu räumen.

Eine besteht darin, eine horizontale Geschwindigkeit zu haben, um die Stange zu überwinden und die andere Seite zu erreichen. Wenn der Hochspringer einfach vor der Latte stehen und hochspringen würde, sehe ich nicht, wie er/sie über die Latte und auf die andere Seite kommen würde.

Die andere besteht natürlich darin, die notwendige Höhe zu gewinnen, um die Latte zu überwinden. Die Frage ist also, gibt Ihnen das Laufen mehr Höhe als das andere Extrem; sagen wir einfach vor der Bar stehen und direkt nach oben springen. Das Bild unten (das ich für einen anderen Zweck in Bezug auf Reibung verwendet habe) zeigt einen Lauf mit verschiedenen Kräften, die auf ihn und ihn auf dem Boden einwirken. Der Läufer übt einen Schub gegen den Boden aus, der ihm sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Geschwindigkeitskomponente gibt. Es ist möglich, dass sich sowohl die horizontale als auch die vertikale Geschwindigkeitskomponente aufbaut, wenn der Läufer härter und härter gegen den Boden drückt und dabei an Geschwindigkeit gewinnt.

Hoffe das hilft.

hilft.

Ich möchte einen Vergleich zum Stabhochsprung anstellen, speziell zum Stabhochsprung mit starrem Stab.

(Eine Suche mit Suchbegriffen wie „Evolution des Stabhochsprungs“ ergab Bilder, die den Stabhochsprung mit einem starren Stab veranschaulichen.)

Beim Stabhochsprung entsteht der größte Teil des Höhengewinns durch die Umwandlung der horizontalen Geschwindigkeit in die Höhe. (Ein Teil des Höhengewinns wird durch die Muskelkraft der Arme bereitgestellt.)

Ich habe den Eindruck, dass beim Hochsprung das Sprungbein nicht so stark gebeugt wird. Die Beinmuskeln des Sprungbeins tragen zwar etwas Höhe bei, aber nicht so viel, wie es scheint.

Ich habe den Eindruck, dass das Sprungbein gewissermaßen als Stange genutzt wird .

Ich weiß nicht, wie elastisch menschliche Sehnen sind, aber möglicherweise erfolgt ein Teil der Umwandlung über die Speicherung elastischer Energie in den Kniesehnen. (Zum Vergleich: Kängurus haben eine spezialisierte Achillessehne, die genau richtig elastisch ist. Beim Herumspringen müssen sich die Muskeln des Kängurus nicht zusammenziehen, sie müssen nur der Dehnung widerstehen, was viel weniger Energie kostet als eine aktive Kontraktion. Die Elastizität von Die Sehne ermöglicht es dem Känguru, Energie wiederzuverwenden, anstatt bei jedem Sprung Energie zu verbrauchen.)

Ein Großteil der Mechanik des Hochsprungs liegt im Schwung des Spielbeins. Mir scheint: Je kräftiger man das Bein beim Abheben nach oben schwingen kann, desto mehr Höhe kann man gewinnen. Auch dies ist die Umwandlung der horizontalen Geschwindigkeit in die vertikale Geschwindigkeit. Beim Laufansatz hat das freie Bein bereits eine gewisse horizontale Geschwindigkeit, wodurch mehr verfügbare anfängliche horizontale Geschwindigkeit bereitgestellt wird, die in Höhe umgewandelt werden kann.

Dennoch kann es sich der Springer nicht leisten, die gesamte Horizontalgeschwindigkeit in Höhe umzuwandeln . Da der Springer mit dem Rücken zur Latte über die Latte springt, ist sein Weg über die Latte zwangsläufig sehr diagonal. Die vertikale Beschleunigung des Schwerpunkts des Springers ist gegeben: das ist die Schwerkraft. Für den stark diagonalen Pfad wird also mehr horizontale Geschwindigkeit benötigt als beim Überqueren der Querlatte im rechten Winkel.

Umgekehrt muss beim Springen aus dem Stillstand ein Teil der kostbaren Energie aufgewendet werden, um die horizontale Geschwindigkeit zu erreichen, die erforderlich ist, um die Stange zu überwinden. Nicht so viel horizontale Geschwindigkeit wie beim diagonalen Pfad, aber immerhin.

Ein wesentlicher Teil des 55-cm-Unterschieds zwischen einem Hochsprung aus dem Stand und einem Hochsprung, bei dem Athleten eine Latte überwinden müssen, liegt daran, dass die Athleten beim Überwinden einer Latte nicht ihren gesamten Schwerpunkt auf einmal über die Latte bringen müssen. nur Teile ihres Körpers.

Dies wird durch den Fosbury Flop ermöglicht , der durch die Goldmedaillenleistung von Dick Fosbury bei den Olympischen Sommerspielen 1968 bekannt wurde.

Beim Fosbury Flop dreht sich der Athlet, der sich der Stange nähert, während seines Sprungs so, dass sein Rücken der Stange zugewandt ist. Während ihr Kopf und ihre Schultern die Stange verlassen, setzen sie die Drehung fort, so dass, während ihr Bauch die Stange löst, ihr Kopf, ihre Arme und Füße alle unter der Ebene der Stange sind. Wenn sie am Ende mit den Füßen hoch treten, können sie ihren Sprung beenden, ohne die Stange zu lösen.

Zusätzlich zu den Vergleichen der Umwandlung horizontaler Trägheit in vertikale Energie in den anderen Antworten ermöglicht dies Hochspringern, einen Stab zu überwinden, der bis zu 20 cm höher ist, als es ihr Schwerpunkt normalerweise zulassen könnte.

Ansonsten gilt: Je schneller Sie unterwegs sind, wenn Sie den Boden verlassen und nicht mehr schieben können, desto höher werden Sie.

Aber nach den Regeln des Sports muss man auch etwas seitwärts gehen. Ein Großteil der Anstrengung, die Sie aufwenden, um beim Hochdrücken seitwärts zu gehen, wird von der vertikalen Anstrengung abgezogen.

Wenn Sie also beim Abstoßen bereits mit der richtigen Geschwindigkeit seitwärts fahren, müssen Sie sich nicht mehr anstrengen, um seitwärts schneller zu werden.

Als erste Annäherung möchten Sie Ihren höchsten Punkt erreichen, wenn Sie sich an der Stange befinden. Je schneller Sie nach oben fahren, wenn Sie den Boden verlassen, desto länger dauert es, bis Sie Ihren höchsten Punkt erreichen. Und je höher Sie fahren, desto weniger Seitengeschwindigkeit benötigen Sie. Aber die menschliche Physiologie bestimmt, wie schnell Sie den Boden verlassen können, und Sie könnten besser sein, schnell zu laufen und den Boden weiter von der Stange entfernt zu verlassen, obwohl die gleiche vertikale Geschwindigkeit Sie langsamer laufen und den Boden an einer näheren Stelle verlassen könnte.

Es gibt also Komplikationen, mit denen wir nicht umgehen können, wenn wir von einem kugelförmigen Hochspringer ausgehen.

Du nicht. Die Geschwindigkeit ist ein Vektor, und die Geschwindigkeit, die Sie berücksichtigen, befindet sich in der x-Koord, die senkrecht zur y-Koord ist. Um diesen Gedanken an die Zeit zu veranschaulichen, die eine Kugel benötigt, um den Boden zu berühren, wenn sie geschossen wird (ohne Luft) ... es dauert genauso lange, als würden Sie sie fallen lassen, ohne zu schießen, also wird die y-Zeit nicht berücksichtigt Ablauf.

Mit ax=0, ay=-9,8 m/s^2 = g, vxo=vxo und vyo=0.

wenn vxo=0, dann vy=g t , vx=0, y=yo+vy t+g ay t^2/2 und x=xo

wenn vxo\=0, dann vy=g t , vx=vxo , y=y0+vy t+g ay t^2/2 und x=xo*t. was das gleiche Ergebnis für y ist.