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Biomechanik: Dyn. Wechselwirkung 2

Dynamische Wechselwirkung zwischen Sportgerät und Sportler

Schwerpunkt Athlet, Teil 2

Wie bereits in deTeil 1 beschrieben, kann durch ÄNDERUNG DER MASSENVERTEILUNG des Sportgerätes, wie in Bild 4 veranschaulicht durch eine steif mit dem System verbundene Auswuchtmasse, die Drehbewegung als Reaktion auf die Rückstoßkraft vermieden werden. (Dabei ist nicht gemeint, die Auswuchtmasse strukturell am Diopter zu befestigen!)

In Bild 4 werden für den Stehendanschlag neben dem Gewehr beteiligte Teilmassen, Gelenke und Ankopplungselastizitäten im menschlichen Körper schematisch dargestellt.

Wie bereits in deTeil 1 beschrieben, kann durch ÄNDERUNG DER MASSENVERTEILUNG des Sportgerätes, wie in Bild 4 veranschaulicht durch eine steif mit dem System verbundene Auswuchtmasse, die Drehbewegung als Reaktion auf die Rückstoßkraft vermieden werden. (Dabei ist nicht gemeint, die Auswuchtmasse strukturell am Diopter zu befestigen!) Die geradlinige Reaktionsbewegung in Richtung der Rückstoßkraft kann durch gezielte Wahl der Massenverteilung jedoch nicht unterdrückt werden – hat aber keinen Einfluss auf die Trefferlage, da diese Bewegung die Laufausrichtung nicht beeinflusst.

Der anschlagende Schütze hat ebenfalls wesentlichen Einfluss auf die Reaktionsbewegung des Sportgerätes: Bild 4, 5 zeigen die Situation am Beispiel Stehendanschlag: Der Schütze koppelt Körpermassen elastisch an die Masse des Sportgerätes an. Diese elastischen Ankopplungen sind durch Spiralfedern symbolisiert. Die Elastizität der Schulterstruktur wird durch die beim Anschlag aufgebaute Vorspannung – das „Einziehen“ bestimmt.

Bild 5 zeigt die Abstützung der Waffe an der Schulterstruktur: Im Körper wurde zwischen Kolbenplatte und der Knochenstruktur des Schultergelenks eine Ersatz“feder“ angeordnet. Die Stützkraft Fs gegen den Rückstoß wird von einem Ende dieser Ersatzfeder auf die Kolbenplatte übertragen. Aus Vereinfachungsgründen wurden beide für den Anschlag erforderlichen Arme in Bild 5 weggelassen.

Abweichend von metallischen Federn wird durch die Haltekraft – den Muskeltonus – die Steifigkeit der Ankopplung beeinflusst. Die Körperteilmassen sind durch die Skelettgelenke kinematisch gekoppelt. Die Reaktionsbewegung des Sportgerätes bewegt diese Körperteilmassen reaktiv mit. Die Bewegungsgrößen der Körper-Teilschwerpunkte werden von den individuellen kinematikrelevanten Körperabmessungen und von der Steifigkeit der Ankopplungen (...Haltekraft) bestimmt.

Bild 6 zeigt am Anschlag beteiligte Teilmassen, Gelenke und Ersatzfedern mit Blickrichtung senkrecht zum Boden. Es ist zu sehen, dass die Wirkungslinien der Rückstoßkraft  Fr  und  der Stützkraft mit Normalabstand zueinander verlaufen.

Durch WAHL EINER GEEIGNETEN MASSEVERTEILUNG („vollkommene Auswuchtung des Sportgerätes“) kann also eine präzisionsstörende Reaktionsbewegung der Mündung vermieden werden. Wenn der Massenmittelpunkt des Sportgerätes in Verlängerung der Laufseele liegt, würde das Gewehr für sich alleine eine geradlinige Reaktionsbewegung ausführen.


Die Reaktionsbewegung des vom Schützen gehaltenen Sportgerätes wird ausschließlich vom Schützen beeinflusst. Die resultierende MÜNDUNGSSTÖRBEWEGUNG kann aber durch eine geeignete, von der „vollkommenen Auswuchtung des Sportgerätes“ abweichenden, Masseverteilung („individuelle Massebalance“, anthropometrisch bestimmt) unterdrückt werden. Die Wirksamkeit der individuellen Balancierung hängt dabei von der Gleichmäßigkeit des Anschlags ab.

Da die Masseverteilung bei der Herstellung nicht freizügig genug hergestellt werden kann, wird die ANWENDUNG VON ZUSATZMASSEN als „Auswucht“massen vorgeschlagen.

Da die Hauptanregung für Laufbiegschwingungen die Drehbeschleunigung in Folge der Rückstoßwirkung ist, ist diese Maßnahme auch gegen diese wirksam – Gasports an der Mündung dagegen nicht! (Konstruktive Maßnahmen zur Ableitung der Gasschwaden vom Projektil können zur Verringerung der Störanregung des Geschoßes durchaus streuungsverringernd wirken!)

Abschließend, bei der Betrachtung einiger ausgewählter Aspekte der dynamischen Wechselwirkungen zwischen Sportgerät und Sportler, sei darauf hingewiesen, dass der Mensch auf Grund der hohen Beweglichkeit seines Körpers in der Lage ist, Gleichgewichtsanforderungen im Sport, aber auch im Alltag grandios zu lösen. Dazu ist es für ihn, für sie, unerlässlich, neben den mechanischen Gesetzen die bewegungssteuernden Prozesse in einem ersten Schritt zu kennen und in weiterer Folge diese aber auch anwendend zu beherrschen.
Das große Plus in diesem Zusammenhang: Der Mensch ist lernfähig! Wir haben die Voraussetzung unser Gleichgewicht zu entwickeln. Des Weiteren sind wir unterstützt durch Anwendung interdisziplinären technisches Know Hows (Biomechanik, Maschinenbau, . . ., Medizin) in der Lage, unser Sportgerät technisch optimiert zu bauen und individuellst an uns unterstützend anzupassen.

zu Teil 1

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