قياسات القوى والقدرات االنفجارية والسريعة علي وفق متغريات الكتلة والسرعة وقياس منصة القوة

Size: px

Start display at page:

Download "قياسات القوى والقدرات االنفجارية والسريعة علي وفق متغريات الكتلة والسرعة وقياس منصة القوة"

Clarence Jackson
6 years ago
Views:

1 المؤتمر الدوري الثامن عشر لكليات وأقسام التربية الرياضية في العراق قياسات القوى والقدرات االنفجارية والسريعة علي وفق متغريات الكتلة والسرعة وقياس منصة القوة أ.د صريح عبد الكريم الفضلي كلية التربية الرياضية جامعة بغداد امللخص تطرق البحث الى د ارسة القوى والقد ارت االنفجارية والسريعة بالبحث والتجريب وايجاد صيغة عممية لقياسيا وجاءت مشكمة البحث في الخمط بين استخدام مصطمح القوة ام القدرة االنفجارية لمحركات ذات الطابع المفاجئ واالنفجاري وىل يمكن ان يكون مصطمح القدرة االنفجارية معبرعن ىذه الحركات وكذلك بين القوة والقدرة السريعة لمحركات ذات الطابع السريع والقصير المتميز ببذل قوة قصوية فمعظم الباحثين لم يفرق بين استخدام المصطمحين واعتبروا ان ىذين المصطمحين ىما وجيان لعممو واحدة وجاء ىذا البحث اليجاد المعنى الحقيقي لكل مصطمح من ناحية اتجاىو ومعناه وطرق ووحدات قياسو.وىدف البحث الى اشتقاق قانونا القوة االنفجارية والسريعة من قانون نيوتن الثاني والتفريق بينيما وبين القدرة االنفجارية والسريعة بدالالت الشغل االفقي والعمودي ومقارنتيما مع قيم منصة قياس القوة.طبق البحث عمى) 6 (العبين منتخب وطني بالكرة الطائرة و) 4 ( العبين منتخب وطني بالقفز بالعاب القوى وطبق الباحث اختبا ارلوثب العمودي والطويل من الثبات لمقوة والقدرة االنفجارية واختبار الوثب لثالث م ارت لمقوة والقدرة السريعة واستخ ارج النتائج من قانون نيوتن الثاني واالشتقاقات الخاصة منو وقانون الشغل والقدرة فضال عن قياسات منصة قياس القوة وخرج الباحث بعدد من التوصيات اىميا ان الفروق غير دالو بين قياسات القوة والقدرة االنفجارية والسريعة باستخدام القوانين ومنصات قياس القوة. Abstract Measurements of forces and capabilities explosive and fast according to the variables of mass and speed and force platform measurement Prepared by: a. Dr.sareeh Abdul Karim Al Fadhli college of Physical Education University of Baghdad Turning research to the study of forces and capabilities explosive and rapid research and experimentation, and finding a formula scientifically measured and the problem of research in the confusion between the use of the term force or power explosive movements nature sudden and explosive, and can be a term ability explosive cross these movements as well as between strength and power fast movements nature rapid and short outstanding exert power optimum, most researchers did not differentiate between the use of the terms and considered that these two terms are two 55

2 ا sides of one coin, and came this search to find the true meaning of each term in terms of direction, and means and methods and units of measure. The objective of this research to derive a law explosive power and fast from Newton's Second Law, and the distinction between them and the ability explosive and fast significance of work the horizontal and vertical, and compare the values of the platform measured force. applied research (6) players national team volleyball and (4) players national team jumping athletics, and applied researcher vertical and long jump stability of the power and the ability explosive, and test the jump three times, for strength and power fast, and extract the results of Newton's Second Law and derivations of it, and labor law and the ability, as well as measurements of platform measurement of force, and left the researcher with a number of recommendations including that the difference is a function of the measurements of force and power explosive and fast using the laws and force measurement platforms. 1 لتعريف بالبحث 11 المقدمة واىمية البحث ان القوة االنفجارية تعني استخدام قوة ناتجة من تقمص عضمي مركزي قصوي في لحظة زمنية محددة تقوم بمد المفصل الذي تعمل عميو كالذي يحدث في مفاصل الوركين والركبتين والكاحمين لحظات االرتقاء لموثب في ميا ارت اما القوة السريعة فيو تك ارر التقمص الالمركزي ثم المركزي القصوى)تك ارر العمل ال ازوي( في نفس المفاصل لزمن محدد وباقصى سرعة. ومفيوم القدرة الميكانيكية سواء كانت ىذه القدرة ناتجة من شغل لحظي )انفجاري( او من شغل افقي سريع ليا عالقة بالقدرة العضمية الداخمية المتأتية من خالل عمميات االنقباض الالمركزي)شغل العضمة باالمتطاط( واالنقباض المركزي)عزم العضمة( وارتباطيما بزمن كل تقمص وىذه القدرة العضمية يفترض ان تكون بمستوى عالي لكي تنتج قدرة ميكانيكية خارجية لكل الجسم تظير عند اداء حركة قفز او انطالق حركة ركض او ميارة سريعة وقوية.ليذا جاءت فكرة البحث في توضيح القوى والقد ارت االنفجارية والسريعة وكيفية قياسيا من خالل اشتقاق القوانين الميكانيكية الالزمة ومقارنة نتائج القياس مع نتائج قياس منصة قياس القوة اىمية البحث وتاتي من انو يمكن قياسيا كال النوعين )القوة والقدرة االنفجارية والسريعة( بدالالت الكتمة والسرعة والزمن وبدون منصات القوة. 21 مشكمة البحث ىناك العديد من المشاكل العممية في المجال الرياضي تحتاج الى د ارسة وتقصي وبحث لوضع الحمول العممية الناجعة ليا ولتسخير نتائج ىذه الحمول لخدمة االنجاز الرياضي وواحدة من المشاكل التي احس الباحث ىي بيا مشكمة التفريق بين القوة االنفجارية والقوة السريعة مع القدرة االنفجارية والقدرة السريعة وايجاد الطرق والقوانين التي تسيل عمل الباحثين في فيم طبيعة كل مصطمح وكيفية قياسو بشكل موضوعي وعممي بعيد عن التحيز واالجتياد اذ وجد الباحث ان العديد من الد ارسات التميز بين القوة والقدرة االنفجارية والسريعة ومن جانب اخر ان جميع االختبا ارت اعتمدت عمى طرق قياس واحدة وىي المسافة المتحققة االفقية او العمودية لمتعبير عن ىذه 56

3 القوة او القدرة دون االخذ بنظر االعتبار طبيعة الفروق المرفولوجية بين المختبرين وامكانية تاثيرىا عمى نتائج ىذه االختبا ارت لذلك جاء ىذا البحث لتوضيح معنى كل مصطمح واشتقاق القوانين التي تسيل عممية قياس كل منيم ومقارنة بعض النتائج المقاسة بالقوانين بنتائج منصة قياس القوة وذلك من اجل تعزيز المعمومات العممية لدى الباحثين واتباع االساليب الحديثة في القياس. 31 اىداف البحث: اشتقاق قوانين لقياس القوة واالنفجارية والسريعة من قانون نيوتن الثاني استخدام القوة المقاسة من القوانين في قياس القدرة االنفجارية والسريعة التعرف عمى طبيعة الفروق بين قياسات القوى عمى منصة قياس القوة ونتائج القوة باستخدام القوانين المشتقة. 41 فروض البحث توجد فروق غير دالة بين اختبا ارت القوة االنفجارية والسريعة المقاسة من القوانين وقيم القوة المقاسة من منصة قياس القوة. توجد فروق دالة احصائيا بين غير قيم الطريقة التقميدية وبدالالت الشغل المحظي واالفقي والزمن. مجاالت البحث القد ارت االنفجارية والسريعة المقاسة من القوانين والمقاسة وفق البشري : مجموعة من العبي المنتخب الوطني بالكرة الطائرة والعبي الوثب والقفز بالعاب القوى لمعام 2112 الزماني : الفترة من 2/12 2 لغاية 2112/3/15 المكاني : مالعب ومختبر البيوميكانيك كمية التربية الرياضية جامعة بغداد. الد ارسة النظرية 12 القوة )االنفجارية والسريعة(: يعرف في الحركات الخطية بالتعجيل الذي يتناسب التناسب.اي ان القوة=الكتمة وبذلك يمكن اشتقاق قانون الدفع وبما ان القوة ىنا انفجارية اي س( الزمن(. يربط القانون الثاني لمحركة بين مجموع القوى المؤثرة عمى مع كمية القوة المبذولة وفي نفس اتجاىيا. وفق التعجيل ىذا القانون وان كل قوة المحظي والذي يعني قوة انفجارية لحظية الجسم وتغير سرعتو وىو ما وتعتبر كتمة الجسم ثابت ىذا تعادل التغير في تعجيل الجسم بثبات كتمتو. مبذولة الداء ميارة وفق)ق= )1( ك ج( السرعة االبتدائية تساوي صفر لذا يكون القانون اعاله:)ق االنفجارية =)ك )2( وبيذا القانون يمكن قياس القوة المبذولة عند اي لحظة يقوم بيا دفع انفجاري العب الداء ميارة PAAVO V. KOMI: STRENGTH AND POWER IN SPORT, 2nd ed, Blackwell Science Ltd, Great Britain,2003,pp5675( (صريح عبد الكريم الفضلي: تطبيقات البيوميكانيك في التدريب الرياضي واالداء الحركي.عمان دجلة 0202 ص

4 تتميز بقوة انفجارية واذا تكررت لفترة قصيرة معينة وبدون توقف فعند ذلك تكون القوة السريعة عمييا نفس قانون القوة االنفجارية مع م ارعاة السرعة والزمن وتغيرىما خالل المسافة المنجزة. والتي ينطبق اما في الحركات ال ازوية فيرتبط العزم بزمن الفعل عند األداء وذلك يعني تحقيق العزم ال ازوي)اي دفع عزم القوة( والذي يحدد بالقانون االتي: وإذا كانت السرعة الزاوية االبتدائية = صفر )2( فان دفع عزم القوة = الزخم الزاوي 22 القدرة الميكانيكية والقدرة العضمية: ىناك مصطمح يستخدم في عدة مجاالت وىو القدره الميكانيكية التي تشير إلى كمية الشغل الميكانيكي المؤدى في زمن.وىي مقياس سرعة ت ازيد شغل القوة وىي تعادل قدرة القوة في المحظة الزمنية المعطاة الشغل و الزمن: القدرة = القوة زمن إنجاز ىذا الشغل المسافة / الزمن )3( أي إن القدرة تعني = القوة المبذولة وىذا يعني إن المشتقة من القدرة = الشغل المنجز ( شغل القوة( الشغل مقسومو عمى وحدات الزمن في النظام المتري)اي نيوتن السرعة المتحققة. متر ثانية( ويسمى واط أن وحدات القدره ىي وحدات 1 1( واط = )4( جول / ثانيو(. ويمكن استخدام العضمية= العزم العضمي قياس القدرة الميكانيكية. عزم القوة كمقياس لمقدرة العضمية اذا ارتبط ىذا العزم مع زمن االداء وبذلك تكون القدرة الزمن وحدة قياسو ايضا الواط )3( الن متغي ارتو ىي نفس متغي ارت الشغل وزمنو عند 2 ) Mark Mann :Analysis of Standing Vertical Jumps Using a Force Platform, 3 Clark.D,A & et al:influenceof towing force magnitude on the kinematics of supramaximal sprinting. Journal and ( strength and Conditioning Research,2009,vol 23(4)pp, Linthorne, N. P. (2001). Analysis of standing vertical jumps using a force platform, American( Journal of Physics, 69, Duane Knudson: Fundamentals of Biomechanics, springer.com,usa,2007,pp6365( 55

5 الساحق( منيجية البحث واالج ارءات منيج البحث : الوصفي باسموب الد ارسة المقارنة لالسباب عينة البحث: اختار الباحث العينة بالطريق العمدية من العبي المنتخب الوطني بالكرة الطائرة )العبوا الضرب بعدد )6( والعبي المنتخب الوطني)وثب طويل وثالثي( بالعاب القوى بعدد )4( فيكون مجموع العينة) 11 العبين( كانت اعمارىم بوسط حسابي) 24 ( وبانح ارف معياري) 2.23± ( 2111 لمعام العبين 23 االجيز واالدوات المستخدمة كامي ار فيديوية بسرعة 1211 صورة / ثانية ومنصة قياس القوة االليكتروني بابعاد 1,61 م 1,41 م.وب ارمج)كونفو دارت فيش( لمتحميل 33 وسائل جمع المعمومات المالحظة والتجريب المصادر المتخصصة بابعاد 1,5 م 15 م. ومنصة ماسح القدم الحركي. 43 اج ارءات التجربة الميدانية تم قياس القوة المسمطة عند اداء الوثب العمودي والوثب الطويل من الثبات عمى منصة قياس القوة وفي نفس الوقت تم تصوير اداء الوثب من خالل كامي ار فيديوية ذات سرعة 1211 صورة /ثانية وصورت العينة بنفس الكامي ار باختبار الثالث وثبات متتالية من الثبات وقيست القوة المسمطة لحظة الدفع ايضا بمنصات قياس القوة ايضا وكذلك لحظة اليبوط والدفع من الوثبة االولى والثالثة وتم استخدام القوانين المشتقة من قانون نيوتن الثاني الستخ ارج النتائج كان اليدف من التصوير استخ ارج زمن الدفع المحظي عند لحظة الدفع في االختبا ارت اعاله وخصوصا من لحظة البدء بالمد الى المحظة التي تترك فييا االمشاط االرض اوالمنصة ومن خالل التحميل تم حساب متغي ارت القوة والقدرة االنفجارية. 53 قياس المتغي ارت واشتقاق القوانين قانون نيوتن الثاني :القوة = الكتمة ىو التعجيل وعند حاالت الدفع لموثب عموديا من الثبات يكون القانون اعاله عمى الصيغة التالية القوة = )الكتمة السرعة( الزمن ومن خالل قانون االرتفاع = )التعجيل الزمن نحصل عمى زمن الطي ارن. اي 2 ) نستخرج سرعة الجسم)المقذوف( من القانون االتي: السرعة= 55

6 س ) ن من قانون التحميل الفيديوي نحصل عمى زمن الدفع المحظي ثم نقيس كتمة الجسم القوة = )الكتمة السرعة( الزمن. اما قياس القوة المحظية بالوثب ونستخرج القوة المحظية من الطويل افقيا فتكون الخطوات كما في الوثب العمودي من الثبات فيما عدا ان قياس السرعة يكون من القانون االتي: السرعة= و االمثمو االتية توضح ذلك: كتمة الالعب) 85 ( كغم ارتفاع القفز العمودي) 0.59 ( المحظي لو) ( ث وسرعة طي ارنو )3.40( م/ث فان قوتو االنفجارية= نت اما القدرة االنفجارية فتحسب من القوة المحسوبو وتقسيميا عمى زمن االداء الكمي. وىكذا الحال فيما يخص قياس القوة السريعة لقانون نيوتن الثاني)القوة=الكتمة 2 كما س ) 1 في اعاله وضربيا باالرتفاع او كغم وزمن الدفع المسافة المتحققة في اختبار الوثب المتتالي فأن القوة يمكن قياسيا ايضا )) 1 )ن 2 السرعة النيائية وزمنيا ثم قياس كتمة الالعب ونستخرج القوة السريعة المطموبة. بالوثبة االولى م/ث( ىي) 6.5 وبزمن) 0.23 ( فان القوة المحسوبة لرياضي) 85 ( كغم ىي: يتم ضرب السريعة القدرة ولحساب االداء الكمي)القدرة االنفجارية او السريعة) الشغل الخطي الزمن(. القوة السريعة والسرعة ث المتحققة وفقا ويتم حساب السرعة االبتدائية وزمنيا وحساب بالوثبة االخيرة) 4.2 ( فمنفرض ان السرعة المتحققة م/ث بزمن) 0,28 ( القوة= ( )6.54.2(85 ( =3910 نت = المحسوبو اعاله السريعة ث في المسافة المتحققو وقسمتيا عمى زمن ( ق م( الزمن اي لمقدرة االنفجارية)الشغل المحظي الزمن( ولمقدرة الوسائل االحصائية: الوسط الحسابي االنح ارف المعياري قانون ت لمفروق 63 66

7 جدول )1( 4 عرض النتائج وتحميميا ومناقشتيا المتغيرات قوة انفجاريةعمودية )نيوتن( قوة انفجارية افقية )نيوتن( قدرة انفجارية عمودية)واط( قدرة انفجارية افقية )واط( يبين قيم القوة والقدرة القوانين االنفجارية المحسوبة بالقوانين ومنصة قياس القوة وقيم) T ( المنصة ف ه ف محسوبه قيمةT 1.57 جدولية الداللة غير دال = = = القيمة الجدولية تحت درجة حرية) 8 ( ومستوى ثقة %95 النتائج بالجدول) 1 ( تشير ان جميع قيم )ت( لمقوة والقدرة االنفجارية العمودية واالفقية ت اروحت بين) ( وىي تحت مستوى خطأ )1.15( ودل ذاك ان الفروق بين نتائج قياس القوة والقدرة االنفجارية بالقوانين وقياسيا بمنصة قياس القوة غير دالة احصائيا. ويرى الباحث ان النتائج المحسوبة من خالل القوانين الميكانيكية يمكن ان تكون معبرة وبدرجة عالية من الثقة فيما لو توافرت الدقة في قياس المتغي ارت المساىمة في حساب ىذه القوى والقد ارت)اي الدقة في عممية التحميل الفيديوي الستخ ارج النتائج( وىذا يحتاج الى ممارسة متكررة لعممية التحميل الدقيق الكتساب الخبرة العممية والمستمرة لمخروج بنتائج عممية يمكن ان تعطي مؤش ار لطبيعة القوى المستخدمة في الحركات والتي يمكن ان تساىم في اعداد التدريبات الالزمة لتطويرىا وفقا لمحاجة منيا في االداء المياري. واالشكال البيانية) 1 و 2 و 3 ( توضح طبيعة الفروق في قياس ىذه القوى والقد ارت بشكل واضح. 61

8 القوة نيوتن نيوتن القوة االفراد شكل 1 المخطط البياني لمقوة االنفجارية العمودية المقاسة بالقوانين وبالمنصة الختبار الوثب العمودي من الثبات اذ تبين ىذه االشكال ان تغير القوة المبذولة يظير واضحا ووفقا لكتمة كل فرد من اف ارد العينة وزمن الدفع وقدرتو سواء تم القياس من منصة قياس القوة او القياس من خالل القوانين الميكانيكية التي وجدت اصال لقياس ىذه المؤش ارت وذلك يشير الى امكانية قياس ىذه القوانين باستخدام التصوير الفيديوي وب ارمج التحميل مع اتخاذ الدقة العالية في قياس ىذه المتغي ارت. االفراد مخطط بياني لمقوة االنفجارية االفقية شكل) 2 ( المقاسة بالقوانين والمنصة الختبار الوثب الطويل من الثبات 62

9 القدرة واط االفراد شكل )3( مخطط بياني لمقدرة االنفجارية االفقية المقاسة بالقوانين والمنصة الختبار الوثب العمودي والطويل من الثبات جدول )2( المتغيرات يبين قيم) T ( بين قيم القوة والقدرة السريعة المحسوبة بالقوانين ومنصة قياس القوة القوانين قوة سريعة )نيوتن( المنصة ف ه ف محسوبه 1.87 قيمةT جدولية قدرة سريعة )واط( الداللة غير دال = القيمة الجدولية تحت درجة حرية) 8 ( ومستوى ثقة %95 يالحظ من النتائج المعروضة بالجدول اعاله ان قيم )ت( المحسوبة كانت عمى التوالي) 1,87 و ( وىما اقل من الجدولية وتحت مستوى خطأ اكبر من )1,15( مما دل ذلك عمى عدم وجود فروق غير دالة احصائيا بين كال القياسين في متغير القوة والقدرة السريعة. وىذا يعني انو من الممكن استخدام القوانين في قياس ىذه القوة والقدرة وبشكل عممي وسريع في الميدان ومن الدقة في التحميل واستخ ارج النتائج يمكن ان نكتشف الخطأ والخمل 63

10 القوة نيوتن القدرة واط في مقادير القوة والقدرة المطموبة لتحديد شدة التدريب وفق ىذه المتغي ارت. والشكمين البيانين) 4 و 5 ( يوضحان طبيعة ىذه الفروق. شكل) 4 ( مخطط بياني االفراد االفراد للقوة السريعة المقاسة بالقوانين والمنصة في اختبار الثالث وثبات متتالية شكل )5( مخطط بياني للقدرة السريعة المقاسة بالقوانين والمنصة في اختبارالثالث وثبات متتالية 5 االستنتاجات والتوصيات 15 االستنتاجات تبين من النتائج ان قيم القوة االنفجارية العمودية واالفقية المقاسة بالقوانين التختمف عنيا كثي ار عند قياسيا بمنصات القوة لالعبي الحركات االنفجارية االفقية والعمودية. ان القد ارت االنفجارية والسريعة ترتبط في قياسيا بكل من القوة االنفجارية والسريعة عند حسابيا بوساطة القوانين الميكانيكية ان حساب القوى والقد ارت االنفجارية والسريعة من القوانين يمكن ان يساعد المدربين الذين اليمتمكون منصات قوة لتحديد الخمل والضعف فييا واعداد التدريبات الالزمة ميدانيا. التوصيات تصميم ب ارمجيات لقياس القوى والقد ارت االنفجارية والسريعة بعد ادخال كل المتغي ارت الخاصة بيا لسيولة استخداميا من قبل المدرب وبشكل مباشر

11 االعتماد عمى القوانين الميكانيكية المستخمصة متغي ارتيا من التحميل الحركي والتصوير الفيديوي لقياس مقادير القوة االنفجارية والسريعة لمختمف الحركات والميا ارت. اج ارء بحوث مقارنة اخرى بين استخدام القوانين واالجيزة االليكترونية لباقي الكميات الميكانيكية االخرى كاالحتكاك والقوة الطاردة والتوازن... تصميم انموذج لمختمف االختبا ارت البدنية ذات العالقة بالمتغي ارت الميكانيكية لتكون متداولة لدى جميع المعنيين. المصادر صريح عبد الكريم الفضمي: تطبيقات البيوميكانيك في التدريب الرياضي واالداء الحركي.عمان دجمة 2111 Clark.D,A & et al:influenceof towing force magnitude on the kinematics of supramaximal sprinting. Journal and strength and Conditioning Research,2009,vol 23(4) Duane Knudson: Fundamentals of Biomechanics, springer.com,usa,2007, PAAVO V. KOMI: STRENGTH AND POWER IN SPORT, 2nd ed, Blackwell Science Ltd, Great Britain,2003, Mark Mann :Analysis of Standing Vertical Jumps Using a Force Platform,2011 Linthorne, N. P. (2001). Analysis of standing vertical jumps using a force platform, American Journal of Physics, 69,

Sarf: 16 th March 2014

Sarf: 16 th March 2014 Sarf = How verbs change ي ا ل ف ع ل ال م اض = verb Past tense ا ل ف ع ل ال م ض ا = verb Present tense ا ل ف ع ل ال م اض ي = verb Past tense You 1m You 2m You 3+m You 1f ف ع ل ف ع