leichtathletik im wandel mit nbl

Verfasser : G.Sonnemann, Sportanalyst, Berlin Juli 2018

I./ aktuelle Probleme der Leichtathletik

T.8 zur Verlässlichkeit von messtechnischen Daten in    der Leichtathletik

 

 

 Inhalt :

                                 1.     Ziel der Arbeit

                                      1.1 Ziel der Arbeit

     1.2 zusammenfassende  Einhätzung   der  Untersuchung

2.   Größe des Fehlerrahmens der Messdaten

3.   Einschätzung der veröffentlichten Messdaten für

      den Hochsprung

     3.1  Daten nach Dr.Killing

     3.2  Daten nach IAAF, WM 2017

4.   Einschätzung der veröffentlichten Messdaten für

      den Dreisprung

5.   Einschätzung der veröffentlichten Messdaten für

      den Weitsprung

                                 6.  Berechnung von Einzeldaten nach „ Methode

                                      Sonnemann“

7.  Quellenverzeichnis

 

 

1.1  Ziel der Arbeit

 

Egal , ob Einzelparameter eines Bewegungsablaufes aus Messverfahren oder aus mathematischer Berechnung stammen, sie sollen das Verständnis für das Zusammenwirken der vielen Vorgänge beim sportlichen Wettkampf fördern und Einflußnahmemöglichkeiten aufzeigen.

Bei den biomechanischen Analysen von Sprüngen wird ein großer technischer Aufwand betrieben.

Unter Biomechanik wird danach die Wissenschaft der Beschreibung und Beurteilung von Bewegungsabläufen unter Verwendung von Kenntnissen der Physik / Mathematik / Anatomie / Physiologie verstanden

Doch trotz des hohen technischen Aufwandes mittels Kraftmessplatte oder

2-3-D-Verfahren mit Kameras

sind die gewonnenen Daten oft nicht genau genug, bzw. bergen ein erhebliches

Fehlerpotential.

 

Ein Beispiel des Aufbaus eines Messplatzes zeigt die  Abbildung

 

                                            im Anhang. 

 

( entnommen der Arbeit Dr.A.Huber aus[ 3 ] , Seite 39 )

 

 

 

1.2  zusammenfassende Ergebniseinschätzung der Untersuchung

Untersucht wurden die veröffentlichten biomechanischen Messdaten von 4 Sportinstituten ( siehe Quellenangabe am Ende)

Ob die gewonnenen Daten der Realität entsprechen, lässt sich am einfachsten durch Einsetzen der notwendigen Daten in die anerkannten Berechnungsformeln nach dem „ schrägen Wurf „ erkennen.

( diese werden später genannt )

Für alle Sprungdisziplinen kann nach gründlicher Prüfung gesagt werden :

Sowohl im Hochsprung als auch im Weitsprung und Dreisprung sind die einzelnen Parameter aller untersuchten Institute zu ungenau oder nicht ausreichend, eine Leistung nach den anerkannten Berechnungsformeln zu errechnen, bzw. einen Sprung gut zu beschreiben.

Noch ist es leider so, dass aus den unsicheren messtechnischen Daten keine Rückschlüsse auf technische Veränderungen gezogen werden können, noch kann man nach erfolgter Korrektur eines Ablaufes kontrollieren, ob der gewünschte Erfolg auch  eingetreten ist.

Es wird nirgends zwischen wirklich gemessenen Daten und daraus errechneten Daten unterschieden.

Der Abflugwinkel α  und die resultierende Geschwindigkeit V,res.  sind nämlich nur zu errechnen.

Es wird nicht zwischen dem Abdruckwinkel Ψ   und dem Abflugwinkel α  unterschieden, was natürlich zu Fehlinterpretationen führt.

Angaben zur Größe und Gewicht des Athleten fehlen.

Es wird ein horizontaler Geschwindigkeitsverlust „ Verlust „  ausgewiesen, ohne zu sagen , woher dieser kommt. Damit ist diese Angabe nicht verwertbar.

Es fehlen so auch Angaben zum Bremsstoß.

Lediglich in den Auswertungen der IAAF zum Weitsprung bei der WM 2017 werden Daten zum Abdruckwinkel gemacht.

Insgesamt sind aber die Größenangaben der Parameter nicht schlüssig in sich und haben zu große Abweichungen von der Praxis.

Zum Beispiel wird für el Barshim bei gleicher Sprunghöhe ein Rücklagewinkel von 24 grad bei Dr.Killing  und 36 grad nach IAAF angegeben.

Auch bestehen zwischen den Instituten unterschiedliche Auffassungen zur Bedeutung der Messdaten.

So wird bei einigen der Rücklagewinkel zur Waagerechten, bei anderen zur Senkrechten gemessen.

Das Abdruckwinkel nicht gleich Abflugwinkel ist, scheint nicht so richtig klar zu sein.

Die Angaben zu einzelnen Parametern unterscheiden sich zwischen den auswertenden Instituten auch sehr groß.

Liegt beim Weisprung bei gleichen Sprungweiten die horizontale Anlauf – V  nach IAAF bei der WM 2017   in der Spanne von 9,42 m/s  bis 10,00 m/s  , so ist sie nach DLV[7] bei der WM 2009  zwischen 10,17 m/s  bis 10,78 m/s .

Der Rücklagewinkel ist bei der WM 2017 [ 8 ] angeblich zwischen 34,6 grad – 38 grad  groß , bei der WM 2009[7] liegt er nur zwischen 22 – 30 grad.

Einzelheiten zur Beurteilung der Daten sind in den folgenden Disziplinbeurteilungen enthalten.

 

 

 

2. Größe des Fehlerrahmens der Messdaten

 

Die Messwerte, die meist aus 3-D-Videoanalysen gewonnen werden sind jedoch mit großem Fehlerpotential in der Erfassung behaftet, dass beschreibt Dr.W.Killing in seinem Hochsprungbuch, Ausgabe 2004 in Punkt 5.3.4 selbst. [ 1 )

  • Danach sind Körperschwerpunktbestimmungen mit +/- 3 %anzunehmen ,

  • Beschleunigungsmessungen haben +/-12 % Fehlerqoute , die Messung der horz.Anlauf-V

               hat bis 0,2 m/ s Fehlerqoute.

      -       Die Bestimmung der max.Körperschwerpunkthöhe desselben  

              Sprunges lag

              zwischen  2,49 m ( Ritzdorf+Conrad) und 2,36 m ( Dapena )

 

Dr.A.Huber schreibt zum Thema dazu in [ 3 ] :

 

 

" In den meisten Studien wird unter anderem wegen des messtechnischen Aufwands auf  die

Ermittlung der exakten Anfangsgeschwindigkeit als Parametergröße verzichtet…..

 

In welchem Toleranzbereich sich die leistungsrelevanten Merkmale rein rechnerisch für

 

eine bestimmte Sprungweite bewegen können, wurde erst sehr wenig oder nur

 

sehr vereinfacht beschrieben.

   

 

Welche Möglichkeiten und Strategien bestehen, mit tatsächlichen Anfangsbedingungen oder

individuellen Voraussetzungen die maximale Weite zu erreichen, wird zwar häufig diskutiert, ist

aber ebenso bisher nicht abschließend untersucht. "

 

         

 

Außerdem  werden die wirklich wichtigen leistungsbestimmenden Einzeldaten nicht gemessen, bzw. können nicht exakt gemessen werden.

Eine Verbesserung der Genauigkeit von Messdaten ist sicher möglich, erfordert aber einen hohen personellen und finanziellen Aufwand.

Auch kommt es in der Deutung der gewonnenen Daten zu Unstimmigkeiten.

 

3.Einschätzung von veröffentlichten Messdaten für den Hochsprung :

Für alle Sprungdisziplinen gilt

Zum Abflugwinkel α

Bei den meisten biomechanischen Auswertungen werden die Abflugwinkel als gemessene Werte angegeben.

Sie werden zur Berechnung jeder Höhe oder Weite benötigt.

Dazu muss man sagen , dass man einen Abflugwinkel α überhaupt nicht messen kann.

Er ist eine aus anderen Parametern errechnete Größe, der für die technische Ausführung eines Sprunges keine Bedeutung hat.

Zur Veranschaulichung :

Dabei ist  φ der Abdruckwinkel, mit ihm springt der Athlet mit V,vert,φ ab und erzeugt die  vertikale  Geschwindigkeit V,vert.                                      

Gleichzeitig bewegt sich der Körperschwerpunkt mit der horizontalen Geschwindigkeit V,horz. weiter.

Aus V,vert,φ  und V,horz.  bildet sich unter dem Abflugwinkel α die resultierende Geschwindigkeit

V,res. , die für die Weite / Höhe mitbestimmend ist.  

Man muss also zwischen Abdruckwinkel φ  und  Abflugwinkel α  genau unterscheiden.

Die Angabe des Abflugwinkel hat für die technische Ausführung eines Sprunges überhaupt keinen Nutzen.

Leider wird in allen Messdatenreihen nicht zwischen der reinen vertikalen Geschwindigkeit  V,vert.   und V,vert.,φ  unterschieden.

Aber gerade die aus den Geschwindigkeiten und Winkeln berechneten weitenbestimmenden Größen V,res. , Abflugwinkel α  berechnen sich aus ihnen.

 

 

3.1  zur Stimmigkeit der Kenndaten von Mutaz –Essa –Barshim ,Hochsprung

 nach Dr.Killing,  Daten aus  [ 2 ], S.197 )

 

Aus Tabelle 6.11 stammen folgende Messdaten :

 

Ob die biomechanischen Kenndaten von Sprüngen Barshims gemessen oder doch teils errechnet sind, wird hier nicht gesagt, es sollten aber in 3-D – Analyse gemessene Daten sein.

Überprüfen wir nun mit mathematischen/physikalischen Methoden , ob diese Daten plausibel sein können.

Parameter        gemess. Daten nach Killing    errechn. Werte- Sonnemann     

Größe                              1,89 m                                                      1,89 m

KSP,Höhe,Stand            1,10 m                                                      1,10 m

Steigehöhe,nach KSP,Stand        1,38 m                                             -

Steigehöhe,nach KSP,Abspr.ende                        -                                                             -                                            1,155 m

KSP,Höhe bei Abspr.anfang       0,92 m                                         0,974 m

KSP,Höhe,Abspr.ende     1,23 m                                                    1,327 m

Hubweg                             0,31 m                                                    0,353 m

vertk.Abflug-V bei Abspr.ende     4,97 m/s                                         -

horzt.Abflug-V                  4,60 m/s                                                        -

Abflugwinkel                     47,2 grad                                                   47,2 grad

vertk.-V ,Anteil an                                                                             3,216     V,res..                                                                                                                                                                                                                                                                      m/s

horzt. -V ; Anteil an V,res.                             -                                                                                                          3,27 m/s

Abstand Fußspitze/Latte         1,43 m

Absprungzeit                      0,14 s                                                         0,1496 s

horzt.Anlauf-V                   8,09 m/s                                                    8,09 m/s

Rücklage                            24 grad ( 66 ?)                                          31 grad                                                                                           

Kniewinkel Abspr.beginn     170 grad                                                170 grad

Steigehöhe nach Formel, aus V,ges.                                                                                                                                                                                                           1,155   m

Steigehöhe nach KSP,Stand         1,38 m                                                           -

KSP,Höhe,Absprungende           (1,23 m)                                                  1,327 m

KSP,Höhe,Stand                           1,10 m

Lattenüberhöhung                                    -   0,07 m                                                -   0,07 m

Sprunghöhe                   =                 2,41 m                                                  2,413 m

Grün  =  errechnete Werte nach Berechnungsschema Sonnemann

Rot   =  fragwürdige Werte nach 3-D-Analyse , Eberstadt

 

 

 

 

Zum Rücklagewinkel

Der Rücklagewinkel sollte zur senkrechten Achse gemessen werden , also hier dann 24 grad betragen würde. ( 90 – 66 )

Diese Angabe kann nicht richtig sein, geht ein Athlet mit so geringer Rücklage in den Absprung, ist er nicht in der Lage 2,41 m hoch zu springen.

Was ist denn mit 8,09 m/s Anlauf-V  bei  24 grad Rücklage für eine Sprunghöhe möglich?

  nach Berechnungsschema Sonnemann ,website, ergibt sich  :

Der Bremsstoß von etwa 3,10 m/s würde die horz.V  auf  4,9 m/s reduzieren

Als vertikale V  sind etwa 4,2 m/s zu erwarten <<< , als resultierende Geschwindigkeit für die Flugkurve ergeben sich V,res etwa 7 m/s und als Abflugwinkel= 31,3  grad.

Die Steigehöhe berechnet sich mit der bekannten Formel des schiefen Wurfes auf 0,67 m,  was zu einer Sprunghöhe von  =  0,67 + 1,03 m KSP-Höhe bei Absprungbeginn + 0,22 m Hubhöhe – 0,07 m Lattenüberhöhung  = 1,85 m  führt.

Mehr ist mit so einem kleinen Rücklagewinkel nicht drin.

 

Bei der Angabe des Rücklagewinkels mit 24 grad muss also ein großer Messfehler vorliegen.

In der weiteren Überprüfung der Kenndaten Barshims wird deshalb mit  31 grad Rücklage  und 47,2 grad Abflugwinkel gerechnet.

zur vertikalen + horizontalen  Abfluggeschwindigkeit

 

Das diese Daten  von 4,97 m/s für die vertikale Abfluggeschwindigkeit und 4,60 m/s für die horizontale Geschwindigkeit gemessen wurden , muss doch sehr bezweifelt werden.

Für die richtige Steigehöhe 1,26 m ( KSP,max. –KSP,Abflug = 2,49m – 1,23m ) nach üblicher Berechnungsart müssen nämlich genau 6,77 m/ s Abfluggeschwindigkeit V,res. unter dem Winkel 47,2 grad erreicht werden.

Der horizontale Anteil davon ist<<< 6,77 * cos 47,2 = 4,60 m/s

Und der vertikale Anteil <<< 6,77 *sin 47,2 = 4,97 m/s.

Und genau dieser Werte sind bis 1/100 m/s gemessen worden ?

Sehr unwahrscheinlich, es sieht mehr nach nachträglicher Berechnung aus.

Gemessen worden ist hier also gar nichts.

 

Zum Abstand Fußspitze zur Latte

Der Abstand der Fußspitze zur Latte beim Absprung ist bei dem Sprung Barshim angeblich mit 1,43 m gemessen worden.

Kann das stimmen?

Überprüfung :

Theoretisches Ziel des Springers sollte es sein, seine maximale Körperschwerpunktshöhe genau über der Latte zu erreichen.

Der Weg des KSP ist mit dem Absprung festgelegt und wird bestimmt vom Abflugwinkel α und der resultierenden Abfluggeschwindigkeit.

Formelmäßig berechnet sich die max.Höhe nach dem schiefen Wurf aus :

 

            H,max.      = ( V,res.2  * sin 2α ) / 2g

 

Die max. Höhe der Flugkurve entspricht genau der notwendigen Steigehöhe + Lattenüberhöhung für einen Sprung , daraus kann dann mit

         Weite,hmax.  = h,max. / tan α

 

der  Fußabstand ( Abstand Fuß bis h,max. der Flugkurve ) für diese Parameter berechnet werden.

Beim Barshim-Sprung sind das :

Weite,Fußabstand =  ( 1,155+0,07 Lattenüberhöhung) / tan 47,2 grad = 1,134 m

( die Steigehöhe wurde mit dem realistischen Wert 1,155 angesetzt )

Die angeblich gemessenen 1,43 m für den Abstand Fuß zu Latte können also nicht stimmen. Mit so einem weiten Abstand wäre Barshim glatt auf die Latte gefallen.

(Wenn der Fußabstand wirklich 1,43 m wäre , dürfte Barshim nur mit einem Abflugwinkel von etwa 41  grad abspringen.)

 

 

3.2 Daten Hochsprung ,IAAF,WM 2017 , Dr.Nicholson u.a.; [ 8 ]

      ( am Beispiel Barshim )

 

Die von der IAAF veröffentlichten Einzeldaten der WM 2017 , London, lassen erkennen, dass die Athleten gleiche Leistungen mit recht unterschiedlichen Parametergrößen erreichen.

Der 3.platzierte Ghazal   springt seine 2,29 m mit 7,17 m/s horizontaler Anlaufgeschwindigkeit , der 5. Przybylko  ( ebenfalls 2,29 m hoch ) mit 7,97 m/s.

Przybylko hat einen Rücklagewinkel von 37 grad ,  der 4.platzierte  Rivera ( ebenfalls 2,29m ) einen Rücklagewinkel von 45 grad. 

 

Für alle veröffentlichten biomechanischen Daten Hochsprung gilt :

Die Erfassung der biomechanischen Daten erfolgt nicht zum Selbstzweck.

Durch eine Analyse der Daten sollen Rückschlüsse auf die Technik und den athletischen Zustand des konkreten Athleten gezogen werden.

Dazu ist aber auch ein Vergleich mit theoretisch ermittelten Werten für jeden Athleten und für jede Sprunghöhe notwendig, d.h., diese theoretischen Werte müssen  aber auch vorliegen.

Eine solche theoretische Grundlage liegt mit den Veröffentlichungen des Autors dazu vor, veröffentlicht auf dieser web-site , unter IV.

 

Theoretisch nach Berechnungsformeln Sonnemann :[ 1 ]

Wie unterschiedlich die leistungsbestimmenden Einzelteile h1  -  h3  zur Erreichung derselben Gesamtsprunghöhe sein können , zeigt die folgende Tabelle

Für die Höhe 2,30 m ; Athlet 1,90 m groß ; h3 = 2 cm

V,horz.  Rücklage  Abspr.zeit Abspr.w. KSP,A  Hub   h2  Brems   V2,1  V2,2  h2,1    h2,2

Nach Killing :[ 2 ]

7,85       32               0,157          46             0,95     0,36      

Nach IAAF : [ 8 ]

7,17     40               n.angeb.      49             0,95      0,45                      4,03    4,56            ( Ghazal )

Nach Sonnemann :

7,85     31                0,157          46            0,98     0,35  1,00   3,86    3,17   3,05    0,51    0,49

7,85    31                 0,162         46           0,98      0,35  0,99    3,86   3,17  2,96    0,51     0,48

8,3      31                 0,172         46           0,98      0,35   0,995  4,09   3,36  2,78    0,544   0,45

7,93    34                0,189          52          0,936     0,41   0,98     4,24   2,86  2,705  0,504  0,477

7,5      31                0,157          46           0,98      0,355  0,986  3,69   3,025  3,089  0,488  0,498

 

Überprüfungsversuche von Daten,IAAF :

 

Die veröffentlichten Daten sind nicht getrennt nach wirklich gemessenen Daten und aus gemessenen Daten errechnete Parameter.

 

Am leichtesten lassen sich Daten wie KSP-Höhe / Abstand Absprung zur Latte messen.

Winkel und Geschwindigkeiten sind schwieriger zu erfassen, aber gerade sie bestimmen die Sprunghöhe.( Fehlerquote bis zu 12 % ,nach Killing,[ 1 ]

 

Die veröffentlichten Daten sind Momentaufnahmen eines Sprunges eines bestimmten Athleten.

Alle Daten haben einen engen Zusammenhang bis zur Ermittlung der Leistung.

Wird festgestellt, dass diese Daten nicht zusammen passen , ist noch nicht klar, ob der Grund in einer fehlerhafte Ermittlungen der Daten liegt,  oder es sich um eine schlechte technische Ausführung eines Sprunges durch den Athleten handelt.

Zum Abflugwinkel α

Das der Abflugwinkel  alpha  selbst garnicht gemessen werdn kann , wurde schon bei der Analyse Daten Killing u.a. begründet.

  1. Nach Dr.Killing war:

Beim Sprung von Eberstadt über 2,41 m hatte Barshim, nach Killng [ 2] , einen Abstand Fuß/Sprunglatte von 1,43 m, bei einem Abflugwinkel von 47,2 grad. Bei einer dafür nötigen Steigehöhe von 1,155 m beträgt theoretisch der Abstand Fuß/Latte beim Absprung = nur 1,134 m. ( siehe vorher )

 

  1. Nach IAAF ist :

Bei der WM 2017,London sprang Barshim bei seinem Siegsprung von 2,35 m nach Daten IAAF mit einem      Absprungabstand zur Latte von 1,58 m, und einem Abflugwinkel von 46,4 ( vom Autor korrigiert) grad.( beides nach Tab.9;[ 8 ] ). Bei einer möglichen Steigehöhe von 1,186 m (Berechnung folgt ) wäre der theoretische Abstand Fuß/Latte beim Absprung nur 1,13 m.

1,58 m Abstand wäre nur mit einem Abflugwinkel von 34 grad möglich.

 

Würde man diese neuen Abflugwinkel zur weiteren Überprüfung der Einzelparameter nehmen, ergäben sich natürlich auch ganz andere notwendige Gesamtgeschwindigkeiten zur Erzielung der gemessenen Sprunghöhen.

Tabelle 9  der IAAF  <<< im Anhang

 

Weiter zum Rücklagewinkel / Abflugwinkel

Die Athleten werden nach IAAF mit Rücklagewinkeln von 36 grad  bis  44 grad  angegeben, die Abflugwinkel bewegen sich zwischen 46 grad  und  53 grad.

Das sind Rücklage-Winkel, die aus Literatur + praktischen Messungen von Straddle-Springern bekannt sind,

Flop-Springer haben nach aller Literatur wesentlich geringere Rücklagewinkel, lt. Killing[ 2 ] z.B. etwa 31 grad ( Spanne 30 – 39 grad ) und einen Abflugwinkel von etwa  43 – 53 grad [ Killing,2 ]

Straddle-Springer erzielen bei Rücklagen von 35 grad  -  42 grad  Abflugwinkel von 60 – 65 grad .

 

Nach IAAF-Daten für Barshim der V,horz.  Und  V,vertikal  ergibt sich über die Winkelfunktion tan  der Abflugwinkel α mit 46 grad., er ist also errechnet worden.

Es ist ja bereits erwähnt worden, dass der Abflugwinkel sich gar nicht messen lässt, sondern ein errechneter Wert ist.

 

Zu den Einzelgeschwindigkeiten nach IAAF:

Für Barshim :

Die angegeben Geschwindigkeiten für  V,vertikal  ( Tab.9) und V,horizontal ( Tabelle 5 )  sind für die gesprungene Höhe vorstellbar.

Allerdings ist die angegeben resultierende Geschwindigkeit  V,r zu To  daraus nur errechnet, denn

V,r. = Wurzel aus ( V,v 2 + v,h 2 ) = Wurzel aus ( 4,82 2 + 4,59 2 ) = 6,66 m/s ,

genau wie in Tabelle 9 angegeben.

 

Tabelle 5 der IAAF  im Anhang

 

Zur take off distance = Abstand Fuß/Latte beim Absprung

Für Barshim sind von der IAAF nach Tabelle 9 = 1,58 m angegeben.

Rechnet man nach bekannter Formel mit den IAAF-Daten nach, ergibt sich :

Weite Fuß/Latte =  ( 6,66 * 6,66 * sin 46 grad * sin 46 grad )/2g*tan 46 grad =  1,13 m

Wenn die von der IAAF angegebene Weite von 1,58 m stimmen würde, wäre Barshim nie über die 2,38 m gesprungen, sondern auf die Latte gefallen.

Da der Abstand Fuß/ Latte noch am einfachsten zu messen ist, liegt nahe, dass der Abflugwinkel Barshims in Wirklichkeit nicht 46 grad, sondern eher bei 40 grad ist.

Dann würden natürlich auch die vertikale V  und die horizontale Geschwindigkeit andere als angegeben sein.

Der Fußabstand von 1,58 m stimmt also nicht mit den anderen Parametern überein.

 

Zum Bremsstoß

Die horizontale  Geschwindigkeit bei Absprungende wird in Tabelle 5 mit V,to = 4,59 m/s angegeben.

Das sind nur 2,87 m/ s weniger durch den Bremsstoß als zu Absprunganfang, und das bei einem recht großen Rücklagewinkel von 36 grad.( nach Tabelle 12 IAAF ). Nach Berechnungen Autor müsste der V-Verlust etwa 3,8 m/s sein.

Tabelle 12, IAAF <<< im Anhang

 

Zu der Tatsache, dass sich die horizontale Geschwindigkeit beim Absprung um einen Teil der vertikalen Absprunggeschwindigkeit wieder erhöht, wird nichts ausgesagt.

Hier liegt der Messfehler wohl in der Angabe des Rücklagewinkels von 36 grad, was viel zu viel ist.

Die Messungen hier stimmen überhaupt nicht zusammen.

Sehr viel logischer  sind also die Parameter

                                                                            V,anl.,horz. = 7,8 m/s

                                                                            Steigehöhe = 1,10 m

                                                                             Rücklage= 31 grad

                                                                            Abstand Fuß/Latte = 1,13 m

                                                                             V,vertikal,ges.  =    4,63  m/s

                                                                             V,horz.,gesamt =    4,13 m/s

                                                                             Abflugwinkel = 48,3 grad.

                                                                             V,res.gesamt = 6,66 m/s

 

Es könnten noch weitere Ungereimtheiten aufgezeigt werden.

Woher kommen diese Unterschiede?

 

Fazit der Prüfung der veröffentlichten Hochsprungdaten:

Zur Einschätzung bereit stehen die Auswertungen Dr.Killing [ 2 ]und der IAAF [ 8 ] , besonders interessant, weil beide Male der  el Barshim  der Auswertungsathlet ist.

Sowohl für den Hochsprung als auch Weitsprung und Dreisprung haben die veröffentlichten Daten  der Athleten einen sehr große von – bis –Spanne. Soll heißen, eine bestimmte Leistung kann mit sehr verschiedenen Parametergrößen erreicht werden, je nach athletischer Ausgangslage.

Sowohl die eingeschätzten Daten von Dr.Killing,DLV, als auch der IAAF für die WM 2017 u.a. Institute passen in ihrer Stimmigkeit nicht zueinander.

Es fehlt auch die ganz genaue Bestimmung der Bedeutung der Messdaten.

Die unterschiedliche Bedeutung von Abdruckwinkel und Abflugwinkel α  wird nicht berücksichtigt, sie scheint auch unklar zu sein.

Eine Abgrenzung von wirklich gemessenen Daten zu daraus errechneten Daten findet nicht statt.

Würde man mit grundlegenden Daten, z.B. der horizontalen Anlaufgeschwindigkeit weiterrechnen, kämen unsinnige Folgedaten heraus.

Die den Messgeräten und deren Messanordnung geschuldeten Messfehler und auch die unterschiedliche technische Ausführung der Sprünge selbst eines Athleten befördern Parameter, die in ihrer Aussage bestenfalls Anhaltspunkte sein können.

Wirkliche Hilfen zur Optimierung des Trainings können sie nicht sein.

So wird z.B. der Abstand Fuß zur Latte bei Absprungende bei Dr. Killing mit 1,43 m  und bei IAAF sogar mit 1,58 m angegeben. Diese Weite lässt sich gut messen, so dass der angegebene Abflugwinkel nicht stimmen kann.

Berechnet man über die für Sprunghöhe 2,41 m  notwendige Steigehöhe den Fußabstand, so ist dieser bei  den angegebenen 47,2 grad Abflugwinkel nur 1,13 m.

Für die von Killing gemessenen 1,48 m  müsste el Barshim mit einem Abflugwinkel von nur etwa 41 grad abspringen.

An der Glaubwürdigkeit der veröffentlichten daten nach Dr.Killing kann man zweifeln, denn die angegebenen V,vertikal= 4,97 m/s  und V,horizontal = 4,60 m/s  passen bis auf 2 Stellen nach dem Komma genau mit der für 2,41 m Sprunghöhe notwendigen V,resultieren = 6,77 m/s  überein. Und das soll gemessen sein?

Die IAAF gibt Rücklagewinkel für den Flop von 36 grad – 44 grad an,( el Barshim = 36 grad ) das sind Winkel wie sie ein Straddlespringer aufweisst. Nach Literatur üblich sind 30 – 39 grad für den Flop.

Dagegen gibt Dr. Killing für el Barshim eine  Rücklagewinkel von 24 grad an.

Mit solchen Daten ist wirklich nichts anzufangen.

 

 

4. Einschätzung veröffentlichter biomechanischer Messdaten für den Dreisprung

     

Auch hier liegen wenig veröffentlichte Datenreihen von Sprüngen der Weltklasseathleten vor, vor allem sind sie nicht ausreichend zur kompletten Beschreibung eines Sprunges.

4.1  Einschätzung Daten EM 2002 ; nach Dr.Killing [ 4 ]

Näher beurteilt werden sollen hier die Dreisprungergebnisse der Europameisterschaften 2002 in München, nachfolgend auf dieser Tabelle [ 4 ] :

 

 

Sieht man sich die Tabelle an, merkt man , dass nicht alle Daten gemessen sind.

 

Horizontal – und Vertikalgeschwindigkeit

Diese Daten werden hier als gemessene Daten angesehen.

Sie sind deshalb für die Weitenberechnung wichtig, weil sich aus ihnen die resultierende Abfluggeschwindigkeit  V,res.  ergibt.

Bei den angegebenen Vertikalgeschwindigkeiten ist allerdings nicht ersichtlich, ob es sich um reine vertikale V handelt, oder die vertikale Geschwindigkeit in Richtung Abdruckwinkel φ gemeint ist. Es wird davon ausgegangen, dass die reine vertikale V  gemeint ist

Die vertikale – V in Richtung Abdruckwinkel φ wäre nämlich V,vert,φ = V,vert / cos φ .

Die anderen Werte werden daraus errechnet.

Ob die genannten Werte realistisch sind, wird sich bei Betrachtung der daraus hergeleiteten Parameterwerte zeigen.

 

Gesamtweite und die Einzelweiten

Sind gemessene Daten und dürften die sichersten Daten dabei sein.

Die weiteren Einzeldaten sind aus den gemessenen Daten errechnet und lassen sich nur schwer in ihrer Stimmigkeit überprüfen.

Da gibt es die Zeile :

Geschwindigkeitsverlust m/s

Diese Werte ergeben sich vom  hop  ausgehend  zu den weiteren Teilsprüngen durch Differenzbildung der Geschwindigkeiten.

Doch was umfasst den Geschwindigkeitsverlust?

Es ist der Bremsstoß als Abzug von der Horizontal-V beim Absprung  und den Zuwachs an Horizontalgeschwindigkeit um den horizontalen Teil der vertikalen Geschwindigkeit unter dem Abdruckwinkel  beim Absprung.

Also zwei wichtige weitenbestimmende Parameter, die leider nicht einzeln ausgewiesen wurden.

Dazu wäre es allerdings notwendig, auch den

Stemmwinkel und den Abdruckwinkel beim Absprung

zu messen.

Denn diese Parameter sind für die Größe von Bremsstoß und vertikaler Geschwindigkeit in Abdruckrichtung mit entscheidend und aus ihrer Angabe erkennt man Technikfehler des Springers und kann sie  verändern.

Der Stemmwinkel des Sprungbeines bei Absprungbeginn und der Abdruckwinkel ( Winkel zwischen Sprungbein und Vertikaler ) bei Absprungende werden von den Sprüngen bei EM 2002 aber nicht genannt.

Zur Beurteilung der Messdaten der Tabelle werden deshalb weitere Parameter aus den Berechnungen nach „ Muster Sonnemann“ sinnvoll eingefügt und darauf an diesen Stellen hingewiesen.

Im Weiteren wird speziell auf den Sprung von Ch.Olsson – Spalte 2 – eingegangen.

 

Zum Abflugwinkel

Auch der Abflugwinkel ist nicht gemessen.

Richtigerweise ergibt sich der Abflugwinkel  α  rechnerisch aus der Größe der vertikalen Geschwindigkeit  und der Größe der horizontalen Geschwindigkeit.

Beispiel  jump  Tabelle 1;Spalte 2) <<< tanα = 2,75/7,19 =o,3825 <<< α = 20,93 grad << angegeben sin α = 21 grad.

Im weiteren zeigt sich aber, dass der Wert 7,19 m/s für die horizontale V  des  jump  nicht stimmen kann, also ist auch der Wert des Abflugwinkels falsch.

 

Einschätzung der gemessenen Horizontalgeschwindigkeiten

Olsson

Auffallend an den Daten des Sprunges von Olsson, Spalte 2 ist die recht kleine horizontale Geschwindigkeit des jump von 7,19 m/s , bzw. die großen Verluste an horz.V vom  step  zum  jump mit – 1,28 m/s.

        Werte aus Spalte 2:

                                                      <<< V,horz.,jump = 7,19 m/s

                                                              V,vert,jump  = 2,75 m/s

                                                             Abflugwinkel,jump = 21 grad

                                                              Weite,jump = 6,20 m

 

Nach den Berechnungsformeln des schrägen Wurfes u.a. ergibt sich aber ,dass die Jump-Weite mit diesen genannten Werten nur  etwa 5,45 m sein kann.Übrigens würde 7,19 m/s Horizontalgeschwindigkeit etwa einer 100m-Zeit von 14,5 s entsprechen. Kann ein Schüler mit so einer Schnelligkeit 6,20 m weit springen, selbst bei Berücksichtigung  der größeren Sprungkraft des untersuchten Athleten Olsson bei seinem Sprung ?

Der angegebene Wert der horizontalen V  für den  jump  kann also nicht stimmen, er müsste größer sein, etwa 8,25 m/s , wie später erläutert wird.

 

Edwards

 

 Ähnlich sieht es bei J.Edwards  aus :

                         Werte aus Spalte 2:

                                                      <<< V,horz.,jump = 7,04 m/s

                                                             V,vert,jump  = 3,02 m/s

                                                            Abflugwinkel,jump = 23 grad

                                                            Weite,jump = 6,14 m

 

Nach den Berechnungsformeln des schrägen Wurfes u.a. ergibt sich aber ,dass die Jump-Weite mit diesen genannten Werten nur  etwa 5,60 m sein kann.

Auch dieser Wert für die horizontale  V  ist zu klein angegeben worden.

Die gemessenen Einzelwerte passen also nicht mit den daraus erzielbaren Weiten für den jump zusammen.

Woran liegt es ?

 

Olsson :

 

Die Differenz der horizontalen Endgeschwindigkeit von  step  zu  jump  ist 8,47m-7,19 = - 1,28 m/s , wie auch ausgewiesen.

Da der horizontale Anteil der Vertikal – V  von 2,75 m = etwa 1,0 m/s  ist, müsste der Bremsstoß zum  jump = etwa 2,28 m/s sein. Das wäre bei einem Stemmwinkel zum  jump  von etwa 52 grad der Fall.

So ein Stemmwinkel ist im Dreisprung natürlich unmöglich und zeigt sich in Bildaufnahmen auch überhaupt nicht.

Geht man von der Annahme aus, dass  der Stemmwinkel ε,b zum  jump  und der Abdruckwinkel φ zum  jump  so groß sind wie nach „Berechnungsschema Sonnemann“, nämlich ε,B = 23 grad  und  φ = 21 grad , so wäre die realistische horizontale Geschwindigkeit beim  jump  = 8,47 m/s vom Ende  step  – 1,22 m/s Bremsstoß + 1,0 m/s aus vertikaler – V = 8,25 m/s.

Damit könnte der Athlet den  jump  etwa 6,20 m weit springen und der Verlust an horz. – V  bei  jump  würde nur noch 8,47-8,25 = 0,22 m/s  groß sein.

 

Vertikalgeschwindigkeiten

Die angegebenen Werte sind möglich

 

4.2 Daten Dreisprung ,IAAF,WM 2017 ,  Dr.Tucker /Dr.Nicholson   .a.; [ 8 ]

 

 

 

                   Die Auswertung erfolgt später

 

 

 

Fazit der Messdaten Dreisprung

von Dr.Killing [ 4 ]  

Es sind nur wenige zur Beschreibung eines Dreisprungs wichtige Daten wirklich gemessen worden.

Das sind die vertikalen und horizontalen Geschwindigkeiten zu allen Teilsprüngen und die Oberkörperwinkel zu Absprungbeginn.

Bei den Geschwindigkeiten zum hop + step  kann eine Einschätzung der Brauchbarkeit schlecht gemacht werden, weil die Philosophie der Athleten sehr unterschiedlich ist. Der eine bevorzugt einen langen  hop  , der anderen einen langen  step  und danach richten sich dann die erforderlichen Geschwindigkeiten.

Da außerdem keine Angaben zum Rücklagewinkel gemacht werden, kann nicht abgeschätzt werden, ob die Folgeparameter der Geschwindigkeiten vom  hop  zum  step  möglich sind.

Allerdings muss festgestellt werden, das bei Dr.Killing,DLV  die angegebenen horizontalen Geschwindigkeiten zum  jump   wesentlich zu klein sind. Die gemessenen Weiten des  jump  sind mit den angegeben V,horz. bei weitem nicht zu erreichen.

Wie gesagt, es fehlen überall Angaben zum Stemmwinkel , somit zum Bremsstoß.

Der Abflugwinkel zu den Teilsprüngen wird nur errechnet, gibt also keinen Anhaltspunkt zur Einschätzung der gemessenen Daten.

Es wird keine Unterscheidung  Abdruckwinkel / Abflugwinkel gemacht.

Die vertikalen Geschwindigkeiten und vor allem die errechneten Abflugwinkel können so also nicht stimmen.

Auch die Daten für den Dreisprung sind insgesamt nicht dazu geeignet, einen Sprung zu beschreiben oder Hinweise auf abzustellende Mängel in der Sprungausführung zu bekommen.

 

Fazit der Daten IAAF :

 

                                   folgt noch !

5.  Einschätzung der veröffentlichten Messdaten für den Weitsprung

 

5.1  Einschätzung der Daten des IFS, TU Darmstadt

 

Genommen zur Einschätzung wird die“  biomechanische Leistungsdiagnostik Weitsprung „ des Instituts für Sportwissenschaften, TU Darmstadt [ 6 ]

Auszugsweise folgende Tabelle :

Auf alle Daten trifft vieles zu, was schon bei der Betrachtung der Hochsprung-+ Dreisprungdaten gesagt wurde.

Die Datenreihe ist nicht vollständig, das heißt, es fehlen wichtige Parameter, die zur Berechnung einer Weitsprungweite nötig sind.

Es fehlen:

               < der Abdruckwinkel φ am Absprungende

               < die Größe und das Gewicht des Athleten

               < die resultierende Abfluggeschwindigkeit V,res.

               < der Landewinkel α2

                       < der Bremsstoß

 

Es werden nicht alle Parameter gemessen, sondern aus vorausgegangenen berechnet, so der Abflugwinkel α , der Geschwindigkeitsverlust.

Berechnet wird die Weitsprungweite bekanntlich nach der Formel ,die aus dem schrägen Wurf hergeleitet ist und die beiden Äste der Flugkurve darstellt.

Ein gravierender Mangel ist das Fehlen des Abdruckwinkels phi. 

 

Mit dem Abdruckwinkel  phi  springt der Athlet mit der V,vert,phi ab , und erzeugt die vertikale  Geschwindigkeit V,vert.                                      

Gleichzeitig bewegt sich der Körperschwerpunkt mit der horizontalen Geschwindigkeit V,horz. weiter.

Aus V,vert,φ  und V,horz.  bildet sich unter dem Abflugwinkel α die resultierende Geschwindigkeit V,res. , die für die Weite / Höhe mitbestimmend ist.  

Man muss also zwischen Abdruckwinkel φ  und  Abflugwinkel α  genau unterscheiden.

Die Angabe des Abflugwinkel hat für die technische Ausführung eines Sprunges überhaupt keinenNutzen.

 

Konkrete Einschätzung einer Datenreihe:

Eingeschätzt wird der Sprung eines nicht genannten Athleten, Daten in der ersten Zeile.

Bei der Einschätzung der Plausibilität der Daten wird mit folgenden gemessenen Daten in die mathematische Berechnung nach „ Sonnemann „ gegangen:

V,Anlauf,horz. = 8,96 m/s            V,Absprung,Ende,horz. = 7,57 m/s        V,Absprung,vert.,ψ = 3,31 m/s

Stemmwinkel = 24 grad        Abflugwinkel α = 23,7 grad            Weite = 7,08 m

Abfluggeschwindigkeit V,res.

Um eine Weite von 7,08 m zu springen, muss ein Athlet eine resultierende Abfluggeschwindigkeit V,res. von etwa 9,0 m/s erreichen. ( nach Berechnungsformel schräger Wurf )

               <<< in der Zusammenstellung fehlt jede Information zur V,res.

Mit den angegebenen Werten V,horz =7,57 m/s  und  V,vert.,φ=3,31 m/s sind bestenfalls V,res.=8,30 m/s zu erreichen,( = Weite etwa von 6,30 m,  ) und das ist zu wenig für eine Weite von 7,08 m.

              <<< das nährt Zweifel an dem gemessenen Wert von V,horz.= 7,57 m/s 

Wenn die angegebene Weite von 7,08 m in etwa erreicht werden soll, müsste die V,res. = 9 m/s sein

( statt 8,26 m/s ), müsste die V,horz. = 8,60 m/s statt 7,57 m/s  ,  müsste die V,vert nur 2,60 m/s statt 3,31 m/s

und dürfte der Abflugwinkel nur 19,40 grad  bei einem Abdruckwinkel von 25,35 grad  sein.

Wie gesagt, die ausgewiesenen Parametergrößen passen einfach nicht zusammen.!      

 

Verlust an Geschwindigkeit beim Absprung           

Die Differenz von V,horz.Anlauf = 8,96 m  zu V,horz.=7,57 m ( ich denke V des Absprungendes )wird als

Verlust = 1,40 m/s ausgewiesen.

Diese Zahl des Geschwindigkeitsverlustes ist für trainingsmethodische Auswertungen sehr wichtig.

Die Frage ist jedoch ,wo entsteht der Verlust an Geschwindigkeit, wie kann man ihn reduzieren?

Leider wird die Zahl „ Verlust“ nicht aufgegliedert.

Es kann sich dabei nur um die Summe aus Bremsstoß + Zuwachs an horz.V aus Absprung handeln.

 

Bremsstoß + Zuwachs aus vertikaler Geschwindigkeit

Der Bremsstoß lässt sich berechnen und ist bei Stemmwinkel 24 grad etwa  1,60 m/s.

8,96 – 1,60 sind = Vhorz. = 7,36 m/s , da müsste der Zuwachs an horizontaler Geschwindigkeit aus dem vertikalen Impuls durch den Absprung unter Abdruckwinkel φ also =7,57 – 7,36 = 0,21 m/s sein. Nur 0,21 m/s !

Dies zu messen oder nachzurechnen macht große Schwierigkeiten, denn

                       <<< es fehlt die Angabe des Abdruckwinkels  φ.

 

Abdruckwinkel + Stemmwinkel

Ist der Zuwachs nur = 0,21 m/s , wie nach dieser Datenauswertung , wäre dazu ein Abdruckwinkel von etwa  nur 3,65 grad nötig, was einen Abflugwinkel von etwa 13,5 grad nach sich ziehen würde und nur bei einem Stemmwinkel von etwa 45 grad möglich wäre.

( tan φ = 0,21 / 3,31 = 0,06344<< φ=3,65 grad; und Umlenkwinkel etwa 49 grad  )

 So einen großen Stemmwinkel hat kein Weitspringer und so steil springt kein Weitspringer, nicht einmal ein Hochspringer ab !

Die in der Tabelle angegeben Stemmwinkel sind als  reine Zahlen in Ordnung, nur passen sie mit einigen anderen Werten nicht zusammen.

Veränderte Stemmwinkel bringen auch automatisch veränderte Anteile an vertikaler und horizontaler Geschwindigkeit mit sich, so dass die hier angegeben Parametergrößen insgesamt nicht zusammen passen.

Der Zuwachs an horz.V durch den Absprung müsste also wesentlich größer als 0,21 m/s sein, ist hier aber gar nicht angegeben, weshalb die gemessenen 7,57 m/s V,horz. bei Absprungende zu klein angegeben sind , was ja auch damit korrespondiert, das V,res. zu klein ist.

             <<< V,horz. kann mit gemessenen 7,57 m/s nicht richtig sein !

 

Eine andere Möglichkeit, dass die  angebotenen Parameterzahlen nicht zueinander passen, ist natürlich, dass schon die Ausgangsgeschwindigkeit 1 L = horizontale Anlauf-V = 8,96 m/s nicht stimmt.

Abflugwinkel

Der Abflugwinkel ergibt sich aus Größe + Richtung der vertikalen und der horizontalen Geschwindigkeit.

Mit den Werten V,vert,φ =3,31  und V,horz.=7,57 ergibt sich rechnerisch( über tangens oder Kosinussatz) ein Wert für den Abflugwinkel von 23,62 grad, also sehr nahe an den angegebenen 23,7 grad für Abflugwinkel α.

Ich gehe deshalb davon aus, dass  der Abflugwinkel kein gemessener, sondern ein errechneter Winkel ist.

Da  V,horz. mit 7,57 m/s und V,vert.,φ  mit 3,31 m/s   nicht stimmen können, ist natürlich auch der Abflugwinkel nicht realistisch.

(Bei realistischem V,vert. von etwa 2,9 m/s  würde der Abflugwinkel auf realistische etwa 21 grad sinken )

Mein Fazit :

Die angegebenen Messwerte der biomechanischen Parameteruntersuchung des Instituts der Sportwissenschaft sind lückenhaft, sie können keinen Weitsprung in seiner Ganzheit beschreiben und sind außerdem in den Einzelparametern sehr ungenau.

Für Erkenntnisse zur Trainingsgestaltung mit dem Ziel der Optimierung der Leistungen sind sie so nicht zu gebrauchen.

 

5.2 Einschätzung der Daten des DLV ; Weitsprung, WM 2009

 

Genommen zur Einschätzung wird der “  biomechanische Report World Championships ; DLV; [ 7 ]

Auszugsweise mit folgender Tabelle :

 

 

Auf alle Daten trifft das zu, was schon bei der Betrachtung der der Datentabelle [ 6 ] gesagt wurde.

Die Datenreihe ist nicht vollständig, das heißt, es fehlen wichtige Parameter, die zu Berechnungen gebraucht werden.

Betrachtet werden nun die Parameter des Springers G.Rutherford , GB., Zeile 5 der Tabelle.

V,vert.

Bei den angegebenen Werten muss es sich um die V,vert, Richtung Abdruckwinkel ψ handeln.

Die reine V,vert, also nur in vertikaler Richtung, ist kleiner.

Leider wird zwischen beidem hier nicht unterschieden

Abflugwinkel α

Der Abflugwinkel ergibt sich aus Größe + Richtung der vertikalen und der horizontalen Geschwindigkeit.

Mit den Werten V,vert,φ=3,14  und V,horz.=9,16 ergibt sich rechnerisch ein Wert für den Abflugwinkel von 18,92 grad, also genau die angegebenen 18,9 grad für Abflugwinkel α.

Genauso ist es bei den Abflugwinkeln der anderen Athleten , weshalb davon ausgegangen werden kann, dass  der Abflugwinkel kein gemessener, sondern ein errechneter Winkel ist.

 

Mit den angegebenen Werten V,horz =9,16 m/s  und  V,vert.,φ=3,14 m/s sind -ob unter Stemmwinkel = 23 grad und Abflugwinkel 18,9 grad ,ist eine andere Sache –daraus errechnet  eine V,res.=9,68 m/s zu erreichen, und damit nur etwa eine Weite von 7,65 m nach Berechnungsschema Sonnemann möglich..

Die V,res. ist allerdings nicht angegeben.   

Man kann es auch anders ausdrücken:

Wenn mit V,res. = 9,68 m/s  8,17 m weit gesprungen soll, müsste nach Berechnungsformel schräger Wurf der Abflugwinkel etwa 26 grad sein,ist aber nur mit 18,9 grad angegeben.          

Wo liegt der Fehler in den angegebenen Einzelparameterzahlen?

 

Verlust an Geschwindigkeit beim Absprung          

Die Differenz von V,horz.Anlauf = 10,44 m/s  zu V,horz.=9,16 m/s ( ich denke V des Absprungendes )wird als

Verlust = 1,28 m/s ausgewiesen.

Diese Zahl des Geschwindigkeitsverlustes ist für trainingsmethodische Auswertungen sehr wichtig.

Die Frage ist ,wo entsteht der Verlust an Geschwindigkeit, wie kann man ihn reduzieren? , wird leider wird auch in dieser Aufstellung beantwortet.

Es kann sich dabei nur um die Summe aus Bremsstoß + Zuwachs an horz.V aus Absprung handeln.

 

Bremsstoß + Zuwachs aus vertikaler Geschwindigkeit

Der Bremsstoß lässt sich berechnen und ist bei Stemmwinkel 23 grad etwa  1,80 m/s.

10,44 – 1,80 sind = Vhorz. = 8,64 m/s , da müsste der Zuwachs an horizontaler Geschwindigkeit aus dem vertikalen Impuls durch den Absprung unter Abdruckwinkel φ also =9,16 – 8,64 = 0,52 m/s sein.

Dies zu messen oder nachzurechnen macht große Schwierigkeiten, denn

 es fehlt die Angabe des Abdruckwinkels  φ.

 

Abdruckwinkel + Stemmwinkel

Für den Zuwachs von = 0,52 m/s , wie nach dieser Datenauswertung , wäre  ein Abdruckwinkel von etwa 9,4 grad nötig, was einen Abflugwinkel von etwa 15 grad nach sich ziehen würde und nur bei einem Stemmwinkel von etwa 37 grad möglich wäre.

( tan φ = 0,52 / 3,14 = 0,1656<< φ=9,4 grad; und Umlenkwinkel etwa 46 grad  )

 So einen großen Stemmwinkel hat kein Weitspringer und so steil springt kein Weitspringer ab !

Folge eines so großen Stemmwinkels wäre ein wesentlich größerer Verlust an horizontaler Geschwindigkeit durch den Bremsstoß, was die horz. V unter 9,16 m/ s drücken würde und somit auch die erzielbare Weite verringern würde.

Der Zuwachs an horz. V durch den Absprung müsste also größer als 0,52 m/s sein, ist hier aber gar nicht angegeben, weshalb die gemessenen 9,16 m/s V,horz. bei Absprungende zu klein erscheinen , was ja auch damit korrespondiert, das Rutherford  weiter springt als 7,65 m nach Berechnung Sonnemann.

Die ansonsten angegeben Stemmwinkel von 23 grad – 30 grad sind real.

 

Mein Fazit :

Die angegebenen Messwerte der biomechanischen Parameteruntersuchung des DLV   [ 7 ] sind lückenhaft, sie können keinen Weitsprung in seiner Ganzheit beschreiben und sind außerdem in den Einzelparametern sehr ungenau.

 

 

Weiterer Aspekt der Betrachtung :

Es ist noch ein weiterer Aspekt bei der Einschätzung von Einzelparametern zu beachten.

Nicht nur, dass gemessene Werte mit einem beträchtlichen Fehlerrahmen behaftet sind, sie beziehen sich auch nur auf diesen speziellen Athleten.

Idealer Weise passen die Einzelparameter so gut zusammen, dass rechnerisch auch etwa die Weite herauskommt, die der Athlet gesprungen ist.

Nur dann kann man analysieren, wo noch eventuelle Reserven bei diesem Athleten zu nutzen sind.

Ein Vergleich zu einem anderen Athleten ist kaum möglich , da das vorhandene Sprungvermögen es ermöglicht, mit ganz anderen Einzelparametern dieselbe Weite zu springen.

 

 

Ein Beispiel dazu:

Zwei Athleten können gleich weit springen, obwohl der eine mit

10,00 m/s anläuft, der andere nur mit 9,68 m .

                    V,Anlauf        Abflugwinkel    V,vert.  V,res.     h,max.        Weite

 

Springertyp 1   10,00          19,88                 2,94      9,87        1,585           8,07 m

Springertyp 3     9,68          21,07                 3,03     9,68         1,629           8,07 m

 

Es bringt in einer tabellarischen Auflistung also sehr wenig, die Einzel-Sprungparameter verschiedener Athleten untereinander zu schreiben, ohne spezielle körperliche Voraussetzungen wie Größe/Gewicht/Kraftwerte ebenso anzugeben.

5.3 Einschätzung der Daten der IAAF,WM 2017, [ 8 ]

 

     

Abflugwinkel α

Der Abflugwinkel ergibt sich aus Größe + Richtung der vertikalen und der horizontalen Geschwindigkeit.

Für Manyonga, Süd-Afrika ergibt sich mit den Werten aus Tabelle 7 =  V,vert,ψ=3,68  und V,horz.=9,12  rechnerisch ein Wert für den Abflugwinkel von 22 grad, also genau die angegebenen  für Abflugwinkel α.,

nach Tabelle 8.

Genauso ist es bei den Abflugwinkeln der anderen Athleten , weshalb davon ausgegangen werden kann, dass  der Abflugwinkel kein gemessener, sondern ein errechneter Winkel ist.

Der Durchschnitt der Abflugwinkel wird mit 24,2 grad angegeben , was mehr ist als die Auswertungen nach[ 7 ] und auch größer als die  errechneten Werte nach Sonnemann [ 5 ]

Weitere andere , nur berechnete Parameter ändern sich dadurch natürlich auch

 

Vergleich Daten IAAF,WM 2017 / DLV-WM 2009

Ein Springer ist bei beiden Wettkämpfen datenmäßig erfasst worden, der Franzose Lapierre.

           Abflugwi.  Stemmwi  V,horz,TO   V,vert.,φ      V,let. Schritt Sprungweite

[ 7 ]     27,9 grad    28 gr.        7,99 m7s     4,23 m/s     10,28 m/s              8,20 m

[ 8 ]     24,2             36               8,49             3,80              9,53                       7,93 m

 

Diese Angaben differieren recht stark. Auch wenn es zwei verschiedene Sprünge sind, die gemessenen Unterschiede in den Winkeln und Geschwindigkeiten fallen auf.

Nach IAAF-Daten erreicht Lapierre mit größerem Stemmwinkel nur eine kleinere vertikale Geschwindigkeit als nach Daten des DLV für die WM 2009.

Da kann etwas nicht stimmen, es zeigt die große Varianz der gemessenen Daten.

V,vert.

Bei den angegebenen Werten muss es sich um die V,vert, Richtung Abdruckwinkel ψ handeln.

Die reine V,vert, also nur in vertikaler Richtung, ist kleiner.

Leider wird auch bei den Auswertungen der IAAF nicht zwischen beidem unterschieden

Allerdings ist es  durch die Angabe des Abdruckwinkels φ ( Tabelle 8 ) hier möglich , die reine V,vert. zu errechnen.

 

resultierende Abfluggeschwindigkeit V,res.

Aus der horizontalen Absprunggeschwindigkeit und der vertikalen  V  lässt sich die resultierende Abfluggeschwindigkeit berechnen.

Sie ist für die Weitenberechnung entscheidend.

Für Manyonga heißt das , nach ( im übrigen falscher)Berechnung IAAF folgt aus V,horz. = 9,12 m/s  und  korrigierter V,vert. = 3,475 m/ s  eine V,res. = 9,76 m/s.

Mit dem angegebenen Wert für V,vert,= 3,68 m/s  würde für V,res. genau wieder der Tabellenwert  7 von 9,83 m/s rauskommen, also  genau der Wert nach Tabelle 7, der damit nur errechnet wurde..

Die V,res. ist also kein gemessener Wert !

Die V,res. hätte hier aber, da der Abdruckwinkel φ hier angegeben ist, mathematisch korrekt berechnet werden können.( mit V,vert.+ Pythagoras z.B.)

 

Verlust an Geschwindigkeit beim Absprung   

   

Wird für alle Springer in Tabelle7 angegeben.  

Der Durchschnittswert wird mit 1,81 m/s. angegeben.

Diese Zahl des Geschwindigkeitsverlustes ist für trainingsmethodische Auswertungen sehr wichtig.

Die Frage ist ,wo entsteht der Verlust an Geschwindigkeit, wie kann man ihn reduzieren? ,wird leider  auch in dieser Aufstellung nicht beantwortet.

 

Es kann sich dabei nur um die Summe aus Bremsstoß + Zuwachs an horz.V aus Absprung handeln.

 

Trennung der „ Verlust „-Angabe in Zuwachs an horizontaler Geschwindigkeit aus vertikalem Absprung  und Bremsstoß

Die horizontale V  des Springers wird beim Absprung nicht nur verringert ( durch den Bremsstoß), sondern gleichzeitig auch wieder etwas vergrößert.

Und zwar durch den Anteil des unter dem Abdruckwinkels φ wirkendem vertikalen Absprungimpulses.

Dies wird in allen Messdatenveröffentlichungen nicht erwähnt und fällt immer zusammen mit dem Bremsstoß unter den Begriff „ Verlust“.

Bei der IAAF-Auswertung ist allerdings der Abdruckwinkel angegeben, womit die Möglichkeit der Berechnung diese horizontalen Anteils der V besteht.( hier nach Sonnemann berechnet)

Daraus folgen auch die Größen für den Bremsstoß nach IAAF ( Diff.bildung mit vorh.Daten ) und den Berechnungen nach Sonnemann, die bei der horizontalen  V  die Angaben von Figur 7 als gegeben nehmen ( hier die Spalte 1 )

 

Daten nach IAAF:

Athlet         V,h.   V,h.   Verlust  Abdruckwi.   V,vert.,φ  V, h..A.   Bremsst.   Rücklw.    Brems

                             Ab..e.                                                        aus V,v..  nach IAAF    IAAF       n. Son.

Manyonga   9,91   9,12   1,58          19,2           3,68        1,21          1,21+1,58   34,9             2,39

Lawson     10,00    9,56   1,10          18,2            3,51       1,10             2,20          35,7             2,46

Samaai       9,64    7,98   2,08          21,8            3,87        1,44             3,52          36,7              2,43

Menkov     9,70    8,06    2,80          20,0            3,79        1,41             4,21         35,9               2,40

Masso        9,68    9,43    0,53          18,8            3,93        1,27             1,80         38                 2,51

Shi              9,42   8,28     2,61          17,3            4,06        1,21             3,82        34,6               2,26

Wang         9,86   9,19     2,28          18,8            3,81        1,23              3,51       37,1               2,51

Torneus     9,47   7,82    2,79           18,9           3,84          1,24             4,03        36,4              2,37

 

Es besteht ein merklicher Unterschied in der Berechnung des Bremsstoßes über die Differenzbildung Verlust + horzt.Anteil durch Absprung mit IAAF-Werten  und dem berechneten Bremsstoß nach Formeln Sonnemann.

Was bedeutet das ?

Horizontale Geschwindigkeit

Horzt. V bei Absprungbeginn :

Leider sind die  horizontalen Geschwindigkeiten etwas verworren angegeben.

Beim Vergleich der horizontalen Anlauf-Geschwindigkeiten der IAAF, WM 2017  mit den Werten des DLV für die WM 2009 fällt bei gleichstarken Athleten auf, das die gemessenen V-Werte für die WM 2009 viel höher sind.

Bei der WM 2009 lagen sie für die V-Absprunganfang zwischen 10,17 m/s  bis  10,78 m/s  , für den Athleten Lapierre bei 10,28 m/s.

In Figur 7 sind die horz.V der Athleten WM 2017 von der IAAF für den letzten  Schritt angegeben.

Diese müssten die V,horz.,Absprungbeginn sein, erscheinen aber auch im Vergleich mit anderen Messungen als zu gering. Die Spanne liegt nach IAAF für die WM 2017 nur zwischen 9,36 m/s  bis  10,00 m/s.

Lapierre ( Frankreich ) wird 2009 mit 10,28 m/s bei Absprungbeginn gemessen, nach IAAF 2017 aber nur mit 9,53 m/s.

Die Horizontalgeschwindigkeitswerte der IAAF für den Absprunganfang sind zu niedrig angegeben.

Das lässt sich auch daran festmachen, dass nach Tabelle 7  für für Manyonga gelten muss:

To+Verlust = V,horz.Anlauf = 9,12 +1,58 = 10,70 m/s ?

Stimmen die Messungen , dann ist bei Stemmwinkel Manyonga = 34,9 grad mit einem Bremsstoß von etwa  2,5 m/ s zu rechnen.                                                                                                                               Rein rechnerisch ist der Zuwachs an horz.V aus dem Absprung aber nur  etwa 1,2 m/s.

Wie gesagt, die Angaben der Geschwindigkeiten sind hier bei der IAAF-Auswertung etwas undurchsichtig.

Rechnet man mit Bremsstoß = 2,5 m/s  und Zuwachs horz.V = 1,2 m/s , so müsste eigentlich die V,horz.Absprungbeginn = 10,4 m/s sein , denn 10,4-2,5 + 1,2 = 9,1 m/s bei Absprungende.

( Vorausgesetzt, die 9,12 m/s bei Absprungende sind richtig gemessen )

Diese prognostizierten 10,4 m/s bei Absprungende passen für Manyonga besser ins Gesamtbild.

 

Bei weiteren Erläuterungen der Trainer dieser IAAF-Auswertungen wird oft mit Durchschnittswerten der Messdaten argumentiert.

Beurteilt werden soll aber immer ein konkreter Athlet. Da ist es mit Durchschnittswerten schnell problematisch , denn die Abweichungen in alle Richtungen beim konkreten Athleten können recht groß sein.

Horz.V bei Absprungende :

Vergleicht man wiederum die Werte der IAAF,WM 2017  mit den Werten der WM 2009 , dann liegen die Spannen zwischen 7,99 m/s – 9,23 m/s bei der WM 2009  und zwischen 7,82 – 9,56 m/s bei der WM 2017, das ist vertretbar.

Nach theoretischen Ausführungen von Sportwissenschaftlern soll das Verhältnis von horizontaler zu vertikaler Geschwindigkeit bei Absprungende etwa 2,5 – 3,0 sein.

Nimmt man die gemessenen Durchschnittswerte ( Tabelle 7 ), so ist das nach IAAF = 8,61/3,85 = 2,24.

Ein Beleg für fehlerhafte Einzeldaten, entweder bei der horizontalen oder der vertikalen Absprunggeschwindigkeit.

 

Der Verlust an horizontaler Geschwindigkeit beim Absprung wird durch den Bremsstoß beim Umlenken der horizontalen auch in vertikale Geschwindigkeit bestimmt.

Die Größe des Bremsstoßes ist individuell bei den Springern unterschiedlich. Sie wird von physiologischen Besonderheiten der Muskulatur, der Absprungtechnik , aber besonders vom Rücklagewinkel des Athleten beim Absprung beeinflusst.

 

Der Stemmwinkel = Rücklagewinkel

Der Stemmwinkel ist der Winkel des Körpers einer Linie durch Fußpunkt und KSP.

Die Größe des Stemmwinkels ist auch abhängig davon, was erreicht werden soll, eine große Höhe oder eine große Weite. Eine größere vertikale Geschwindigkeit erfordert einen größeren Stemmwinkel als vor allem eine größere horizontale V .

So ist der Stemmwinkel beim Hochsprung größer als beim Weitsprung

Die gemessenen Stemmwinkel werden  in Tabelle 8 , Spalte 2 angegeben, sie betragen im Durchschnitt 36,5 grad. Solch große Winkel werden in anderen Auswertungen  für den Hochsprung( Flop) angegeben , beim Weitsprung mit max. 32 grad, beim Dreisprung noch kleiner.

Beträgt die Spanne nach DLV für die WM 2009 22 grad  bis  30 grad , so ist die Spanne nach IAAF für die WM 2017  34,6 grad  bis 38 grad , also wesentlich größer.

Der Abdruckwinkel φ

Auch der Abdruckwinkel passt mit der Wirklichkeit nicht gut zusammen. Die angegebenen Werte nach Tabelle 8, Spalte 3 ,  von 16 – 22 grad sind zu klein, das heißt, so steil wird im Weitsprung nicht abgesprungen.

( reale Werte sind 21 – 27 grad )

 

Da alles zusammenhängt, sind auch die vertikale Geschwindigkeit und der Abflugwinkel zu groß. Ob gemessen oder doch nur errechnet, ist eine andere Sache.

 

 

 

5.4  Einschätzung Daten  Arampatzis / Brüggemann ; Weit[ 9 ] 

 

Wie in allen vorherigen Daten- Erfassungen sind auch bei dieser Veröffentlichung entscheidende Parameter zur Weitenbestimmung nicht erfasst.

 

 

 

So sind keine Angaben zum Stemmwinkel und zum Abdruckwinkel gemacht worden. Es fehlen Angaben zur Landung.

Es wird ein Verlust an horizontaler Geschwindigkeit von Absprunganfang  zu  Absprungende  ausgewiesen, bei dem man leider nicht erkennen kann, wieviel davon auf den Bremsstoß entfällt.

Wie gesagt , fehlen Angaben zum Stemmwinkel.

Es ist anzunehmen, dass die Werte für die vertikale Geschwindigkeit wirklich nur in vertikaler Richtung gemessen wurden. Dann ergeben sich aus der vertikalen und horizontalen Geschwindigkeiten rechnerisch genau die angegebenen Abflugwinkel.

Die Abflugwinkel sind also keine gemessenen Werte, sondern errechnete. Sie entsprechen in der Größe aber den Werten aus der Praxis besser als in manch anderen messtechnischen Auswertungen.

Die  weitenbestimmende resultierende Geschwindigkeit ist zwar nicht angegeben, kann aber errechnet werden.

Interessant ist die Angabe der aufgewendeten Energie und deren Entwicklung.

Allerdings gibt es größere Abweichungen zur Entwicklung der horizontalen Geschwindigkeit.

Bei Gruppe 1 verliert der Athlet von Absprunganfang = 64,19 Joule zum Absprungende = 55,09 Joule 9,12 Joule  an Energie , das sind 14,21 %.

Bei der horizontalen Geschwindigkeit würde das bedeuten, dass der Athlet am Absprungende = 10,51 m/s – 14,21 % = 9,02 m/s  haben sollte. Angegeben sind aber 8,75 m/s.

Es ist die Frage, ob solch große Abweichungen in den gemessenen Werten akzeptabel sind, wenn man das Ziel hat, aus messtechnischen Daten  trainingsmethodische Aussagen erkennen zu wollen.

 

Insgesamt kann man sagen , Arampatzis/Brüggemann  haben weniger Parameter gemessen, als die anderen  Institute, diese sind aber insgesamt praxisnäher.

Eine große Aussagekraft zu den wichtigen weitenbestimmenden Parametern haben sie aber auch nicht, dazu sind es zu wenige.

 

Fazit für den Weitsprung, für alle Institute

Wie schon bei den Hochsprungdaten und Dreisprungdaten sind die einzelnen Parameter aller Institute zu ungenau oder nicht ausreichend, eine Weitsprungweite zu errechnen, bzw. einen Sprung gut zu beschreiben.

Es wird, wie auch bei den anderen Instituten , nicht zwischen wirklich gemessenen Daten und daraus errechneten Daten unterschieden.

Der Abflugwinkel α  und die resultierende Geschwindigkeit  sind nur zu errechnen.

Es wird nicht zwischen dem Abdruckwinkel Ψ   und dem Abflugwinkel α  unterschieden, was natürlich zu Fehlinterpretationen führt.

Angaben zur Größe und Gewicht des Athleten fehlen.

Es wird ein horizontaler Geschwindigkeitsverlust „ Verlust „  ausgewiesen,ohne zu sagen , woher dieser kommt. Damit ist diese Angabe nicht verwertbar.

Positiv zu werten ist, dass  bei der IAAF-Auswertung erstmals der Abdruckwinkel der Athleten angegeben wird.

Insgesamt sind aber die Größenangaben der Parameter nicht schlüssig in sich und haben zu große Abweichungen von der Praxis.

Die Daten für gleiche Weiten weichen zwischen Auswertung der WM 2009 ( DLV)[ 7 ]  und  WM 2017 ( IAAF )[ 8 ] stark voneinander ab.

 

V,horz.              V,horz.        V,vert.,Ψ      V,res.       Rücklage-   Abflug-    Weite

Absp.anfg.       Ab.ende                                                      winkel          winkel

9,42-10,0  7,82-9,56  3,51-4,1   8,71-10,22  34,6-38     20-26  8,18-8,48 [8]

                                                                                                                       

10,17-10,78  8,0-9,23  3,14-4,23   9,0-9,81  22-30   19-27,9  8,06-8,54  [7] 

                                                                                                                                           

Besonders auffallend die viel größeren horizontalen Anlaufgeschwindigkeitsangaben der DLV-Auswertung von der WM 2009.

Wenn dieser Ausgangswert eines Sprunges schon so groß mit Unsicherheit behaftet ist, wie sollen die folgenden Parameter dann stimmen?

Sehr groß auch die Abweichungen in der Angabe des Rücklagewinkels.

 

 

 

6. Berechnung von Einzeldaten nach „ Methode Sonnemann“

Berechnet man die Einzelparameter nach biomechanischen Grundsätzen mit mathematischen Methoden, ergeben sich rechnerische Größen, mit denen wesentlich genauer eine Gesamtsprungweite berechnet werden kann.

Auch, wenn an einigen Stellen mit Erfahrungs-und logischen Werten Lücken in der Berechnung geschlossen werden müssen ( weil der menschliche Körper keine mechanische Konstruktion ist), sind die Einzelparameter doch so genau berechnet, dass realistische Ergebnisse erzielt werden.

Die Berechnung aller für die Bestimmung einer Sprungweite wichtigen Parameter ist vom Autor in IV. dieser website  für Weit-Hoch-Dreisprung  durchgeführt worden.

Die Berechnungen sind stets auf den individuellen Athleten bezogen.

 

 

7. Quellenverzeichnis :

[ 1 ] Trainings-und Bewegungslehre Hochsprung; Dr.W.Killing; 2004

 

[ 2 ] Killing u.a. ; Sportwissenschaftliche Aspekte des Hochsprungs;

                            2016/04 ; Bundesinstitut für Sportwissenschaft

[ 3]  A.Huber, Uni Tübingen; August 2012

 

                          Eine biomech. Analyse des Absprungs beim Weitsprung

[ 4 ] Dr.W.Killing; Leichtathletiktraining 12/2002

[ 5 ] Berechnungsschema Hoch/Weit/Dreisprung Sonnemann;

       website www.leichtathletikinbewegung.de/IV.

[ 6 ] http://wiki.ifs-tud.de/biomechanik/aktuelle_themen/projekte_ssl4/

      parameter

       ( weiter<< biomechanik/aktuelle Themen/Projekt ss 14 ); TU Darmstadt

[ 7 ] biomechanics Report World Championships 2009 Berlin;

       Deutscher Leichtathletik Verband

[ 8 ) biomechanical Report,IAAF,WM 2017 ; Dr.Nicholson/Dr.Bissas/

       St.Merlino/ Dr.Tucker u.a.

[ 9 ] new studies athletics;4/1999;IAAF; Arampatzis + Brüggemann

 

 

 

 

Anhang:

 

Beispiel Meßplatz:

 

Tabelle 9 ,Hochsprung, IAAF

 

Tabelle 5, Hochsprung, IAAF

 

Tabelle 12 , Hochsprung , IAAF