Fyzika vrhu guľou: princípy a technika

Jedným zo synonym športu môže byť pohyb. Pri športe sa hýbu nielen športovci, ale vďaka nim aj všemožné náradie: oštepy, gule či kladivá a, samozrejme, lopty a loptičky. Veľmi často ide o to, vyslať ich čo najďalej. Sila a uhol hodu, odstrelu či výskoku majú rozhodujúci vplyv na výslednú trajektóriu, či ide o futbalovú loptu, golfovú loptičku, oštep alebo skok do diaľky. Nie sú však jedinými faktormi.

Pri väčšine loptových športov nastáva situácia, v ktorej chce hráč loptu vystreliť čo najďalej. Najlepšie bude vystreliť loptu čo najrýchlejšie, lenže pod akým uhlom? Tento problém sa týka nielen futbalistov pri výkope či atlétov pri vrhu guľou. Jednoduchý vzorec (S = t . v) popisuje základné vzťahy: čím dlhší čas t poletí lopta rýchlosťou v, tým dlhšiu vzdialenosť S prejde. Rýchlosť lopty bude najvyššia vtedy, keď poletí takmer vodorovne - vtedy však aj rýchlo dopadne na zem, a keďže vo vzduchu nestrávila dlhý čas, nedoletí ďaleko. Najviac času vo vzduchu zasa lopta strávi vtedy, keď ju čo najrýchlejšie odpálime priamo vertikálne nahor.

Teoreticky je riešenie jednoduché: najvýhodnejším kompromisom medzi uhlom 0 stupňov pri vodorovnom odpale a uhlom 90 stupňov pri odpale priamo nad seba je uhol v strede medzi nimi: 45 stupňov. Skutočne, keby jedinou silou ovplyvňujúcou letiacu loptu bola gravitačná sila, hráčom golfu, futbalistom a skokanom do diaľky by stačilo natrénovať si presný odhad 45-stupňového uhla a potom by už záležalo iba na ich fyzickej schopnosti udeliť lopte či sebe čo najvyššiu rýchlosť.

Uhol 45 stupňov nie je v praxi najlepší napríklad preto, lebo na letiacu loptu pôsobí sila odporu vzduchu, ktorá ju spomaľuje. Účinok odporovej sily je veľmi výrazný na predmetoch, ktoré sú ľahké. Tenisová loptička s hmotnosťou menej ako 60 g sa počas preletu z jednej strany kurtu na druhú spomalí približne o 25 percent. Ak ide o dosiahnutie maximálnej vzdialenosti, vo väčšine prípadov je lepšie, keď je uhol vypustenia lopty menší ako 45 stupňov. S rastúcou rýchlosťou (a tú podľa spomínaného vzorca potrebujeme) totiž rastie aj odporová sila.

Vypustenie pod uhlom 45 stupňov by síce umožnilo lopte zostať vo vzduchu dlhšie, ale potom by bola na začiatku vypustená s nižšou horizontálnou rýchlosťou a kvôli dlhšiemu času letu by sa ešte viac spomalila a skôr dopadla na zem. Na druhej strane, keď napríklad hráč golfu odpaľuje loptičku s vetrom v chrbte, môže ju odpáliť pod väčším uhlom ako 45 stupňov, vďaka čomu zostane dlhšie vo vzduchu. Vietor ju za kratší čas prenesie ďalej, ako by to bolo za bezvetria, či dokonca protivetra.

Infografika: Vplyv uhla odpalu a odporu vzduchu na dĺžku letu lopty

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 4/2023. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

Při vrhu koulí musí vrhač na poměrně malé ploše a v relativně krátkém časovém úseku udělit náčiní co nejvyšší rychlost při zachování nutných technických požadavků a předepsaných pravidel atletiky. A právě omezený prostor a vysoká váha náčiní nutí vrhače ke hledání optimální a nejefektivnější techniky. Proto technika vrhu koulí doznala v poměrně krátkém časovém období ze všech vrhačských disciplín největších změn - od bočného provedení, sunu až k rotační technike. Maximálny výkon ve vrhu koulí je výsledkom somatických predpokladov vrhače, jeho pohybových schopností a predovšetkým jeho zvládnutí optimálnej techniky celého vrhu.

Vo výchozom postavení stojí vrhač tesne u zadného okraja kruhu zády ku smeru vrhu. Váha tela spočíva na pravej nohe, ľavá noha v miernom zanožení sa špičkou dotýka kruhu a pomáha s udržaním rovnováhy. Držanie gule - vrhač drží guliu v pravej dlani s vejářovito roztaženými prstami tak, aby prsty mohli na guli pôsobiť zozadu a váha gule spočívala na prvých kĺboch prstov. Gule je pevne vsadená ku krku poblíž kľúčnej kosti a zpevnená bradou, pritlačenú k guli. Predlaktie a zápästie smeruje k zemi.

Z výchozi postavenia sa vrhač znižuje až do najnižšieho postavenia, keď je pravá noha maximálne pokrčená a trup je v najväčšom predklone. Z tohto postavenia vykonáva vrhač plochý odraz z pravej nohy cez pätu chodidla so súčasným zakopnutím ľavej nohy - sun. V priebehu sunu sa pravá noha rýchlo použije, aby včas podchytila vrhačovo telo, chodidlo je tesne pri zemi. Ľavé chodidlo je tiež blízko zeme, z dôvodu včasného došľapu k brvnu. Tým sa zabráni posunu ťažiska nad ľavú nohu a zabezpečí sa pevnosť odvrhového postavenia.

Chodidlo pravej nohy došlápne do stredu kruhu v polohe šikmo stranou, takmer súčasne došľapuje aj ľavé chodidlo v blízkosti brvená. Váha tela spočíva na pokrčené pravé nohe, zatiaľ čo ľavá napätá v kolene sa opiera o zarážací brievno špičkou chodidla natočeného šikmo smerom do smeru vrhu. V dvojooporovom zádovom postavení pohyb zahajuje chodidlo pravej nohy s postupným vytáčaním osi panvy a trupu kolmo voči smeru vrhu. Pri dokončení rotácie trupu sa váha tela presúva na ľavú nohu. Súčasne stahem zádového svalstva sa vykoná rýchly zdvih trupu, ktorý pokračuje v otáčaní za súčasného zvedania pravého ramena. Ľavá ruka je pokrčená v úpažení, hlava je stále v predĺžení trupu."

Infografika: fázy vrhu guľou a rozdiely medzi sunom a rotačnou technikou

Pri rotačnej technike stojí vrhač pri zadnom okraji kruhu, zády k smeru vrhu, v širšom stojení. Špičky chodidiel sa dotýkajú obruče kruhu. Uvoľnená švihová ruka je mierne pokrčená v lokti pred telom. Pri prechode do otočky sa obě nohy otáčajú na predných častiach chodidiel vľavo, obdobne ako pri diskařskej otočke. Otočka je vykonaná na špičke ľavej nohy a pravá noha sa odráža a rotačným pohybom sa presúva vpred za ľavú nohu. Po zcelenej letovej fáze došlápne vrhač pravou nohou až za stred kruhu a pokračuje v otáčaní na prednú časť chodidla tejto nohy, silno pokrčené v kyčli a kolene. Trup a hlava sa predkláňajú. Setrvačnosťou došľapuje k brvnu na ľavú nohu. Pri rotačnej technike je odvrhové postavenie užšie než u zádového spôsobu, trup je oneskorený oproti panvi. V konečnej časti vrhu sa vrhač snaží pôsobiť na guľu až do jej vypustenia po dlhé dráhe a navíc prekročiť horizontálnu rovinu predného okraja kruhu.

Približný prehľad fáz vrhu guľou: I. základná, II. - III. fáza sunu, IV. - V. Drženie gule, I.-III. fázy prvej otočky, IV.-VI. fázy druhej otočky, VII. - IX. fáze odvrhu, X. Základná charakteristika. Základná charakteristika: najmladšia vrhačská ľahkoatletická disciplína mužov i žien. Uskutočňuje sa v špeciálnom sektore pre vrh guľou, ktorý má dĺžku cca 30 metrov. Na začiatku vrhačského sektora, ktorý má tvar výseče, sa nachádza guliarsky kruh, ktorý bol do roku 1908 štvorcom. Cieľom je vrhnúť guľou ťažkou (7,26 kg - priemer 13 cm) čo najďalej, atléti nesmú guľou hádzať. Ženy používajú ľahšiu a menšiu guľu, váži 4 kg a má priemer 11 cm.

Pravidlá vrhu guľou: Ak je prihlásených menej ako 8 súťažiacich, každý pretekár má šesť pokusov, ak viac potom majú po tri pokusy. Technika vrhu guľou: Kouli držíme tak, aby sa dotýkala krku nad klíční kostí. Dôležité faktory ovplyvňujúce dĺžku vrhu: rýchlosť, výbušná sila horných končatín a úroveň koordinácie. Ovplyvňujú ho vypustenia, uhol odhodu, výška vypustenia. Optimálny uhol vypustenia je 40-45°.

Fázy vrhu guľou: Prípravná fáza: Vrhač stojí v stoji rozkročnom, pravák ľavým bokom do smeru vrhu. Náčinie: Guľa je pridržiavaná prstami. Prsty objímajú telo granátu z vonkajšej strany. Postavenie: Nôh sú vytočené von. Presun: Sa dostaneme zadom do smeru vrhu. Opora: Chodidla je mierne zdvihnutá. Predklon: V predklone. Vytvorenie opory: Vytvorilo oporu pre vrhačovo telo. Brvno: Stranou. Špička: Špičkou chodidla natočenej šikmo smerom k vrhu. Chrbtom: Chrbtom k smeru vrhu.

Infografika: pravidlá a technika vrhu guľou

Metodika nácviku: Pre úspešný nácvik zložitejšej techniky hodu oštepom. Realizujeme v početnejších skupinách, najlepšie v dvoch radoch spojacich oproti sebe. a potom jednotlivo za sebou.

Vrh guľou otočkou: Niektorí atléti pri vrhu používajú techniku podobnú diskařskej otočke. Ak ju zvládnu, guľa väčšinou letí ďalej než pri klasickej technike „sunu“.

Úspechy na OH v Paríži 2024: Americký atléta Ryan Crouser triumfoval tretíkrát za sebou na olympiáde vo vrhu guľou. V Paríži stačilo svetovému rekordérovi k zisku zlata 22,90 m. Crouser predviedol svoj najlepší pokus v tretej sérii a stal sa prvým trojnásobným olympijským šampiónom v guli. Na stupňoch víťazov ho doplnili strieborný Krajan Joe Kovacs a bronzový Jamajčan Rajindra Campbell. Obaja hodili 22,15, Kovacs až v poslednej sérii a ku konečnej druhej priečke mu pomohol výrazne lepší druhý pokus 21,71, Jamajčan mal na konte 20,00. Tridsaťjedenročný Crouser zvládol obhajobu titulu, hoci v prebiehajúcej sezóne nemal top formu.

Vizualizácia: výsledky OH Paríž 2024 vo vrhu guľou

Historické kontexty a význam vrhu guľou: Základná charakteristika a pravidlá sú súčasťou školského a vrcholového športového sveta. Základné pravidlá: ak je prihlásených menej ako 8, každý má šesť pokusov, pri väčšom počte tri pokusy. Historia: v staroveku sa uskutočňovali súťaže vo vrhu bremenom; v 14. storočí vojaci súťažili vo vrhu delovou guľou. Najznámejšou guliarkou bola Helena Fibingerová, ktorá získala 8 zlatých medailí z halových majstrovstiev Európy a bronzovú medailu na Hrách Olympiády v roku 1976.

Atletika predstavuje dôležité miesto v školskej telesnej výchove. Svojím všestranným vplyvom je označovaná ako kráľovná športov. Jednou z atletických disciplín je aj vrh guľou. Vrh guľou patrí k menej náročným disciplínam, rozdiel je len v spôsobe uchopenia náčinia. Históriu, pravidlá a techniku možno sledovať aj cez úspechy významných atlétov a tradičný význam vrhu guľou v slovenskom a českom kontexte.

tags: #kovova #gula #vystrelenie