Reaktiovoimantuotto, nopeus ja tekniikka kolmiloikassa - Alasalmi, Janne (2011)
Johdanto. Kolmiloikka on seka fyysisesti etta teknisesti erittain vaativa ja herkka laji, jossa tutkimus on tahan asti ollut vahaista ja lahinna liikeanalyysiin perustuvaa. Erityisesti huipputuloksiin vaadittavista reaktiovoimista ei ole juuri tietoa saatavilla. Taman tutkimuksen tarkoituksena oli koota saatavilla oleva tutkimustieto lajista seka pyrkia maarittamaan tarkeimpia reaktiovoimamuuttujia uuden testipatteriston muodostamiseksi valmennuksen tueksi. Lisaksi tutkimuksen yhteydessa testattiin lasermittausjarjestelman soveltuvuutta suorituksen aikaisten nopeuden muutosten mittaamisessa. Menetelmät. Koehenkiloina tutkimukseen osallistui yhteensa kolme kansallisen tason mieshyppaajaa (ika 20,7 } 0,23 vuotta, ennatys 15,47 } 0,49 m. Hyppaajat suorittivat ensimmaisella mittauskerralla omatoimisen verryttelyn jalkeen vahintaan kolme suoritusta lyhyella (lentava kuuden askeleen vauhti) ja pitkalla vauhdilla (lentava 10-12 askeleen vauhti). Toisella kerralla tyydyttiin vain pitkan vauhdin kayttamiseen. Hypyt suoritettiin Hipposhallissa yhden erillisen kolmiloikkalankun alle asennetun 0,6 m x 1,0 m kokoisen voimalevyn seka sen jatkona olevan 7,2 m x 0,9 m Tartan-paallysteisen voimalevyjonon paalla reaktiovoimien keraamiseksi 1000 Hz naytteenottotaajuudella. Lankun etaisyys hiekkakasan reunasta oli ensimmaisella mittauskerralla teknisista syista 13,7 m ja toisella 12,7 m. Radan pinnalle levitettiin paperi, jonka avulla voitiin mitata kahden viimeisen juoksuaskeleen ja hypyn eri vaiheiden osapituudet. Hyppaajien hetkellista nopeutta vauhdinjuoksussa mitattiin LAVEG-lasermittausjarjestelmalla, jossa urheilijan selkaan tahdatty lasersade mittaa etaisyytta 50 Hz naytteenottotaajuudella. Lisaksi kaytossa oli perinteisempi valokennojarjestelma lahestymisnopeuden (1-3 m ennen ponnistuskohtaa) mittaamiseksi. Hypyista maaritettiin lahestymisnopeudet, kahden viimeisen askeleen pituudet, loikkien vaihepituudet ja -suhteet, kontaktiajat, vaakanopeuden hidastuminen ponnistuskontaktien aikana ja reaktiovoimamuuttujat. Lisaksi hypyt kuvattiin hyppaajaa alastuloon asti seuraten videokameralla (200 kuvaa・s-1) hyppytekniikan kontrolloimiseksi. Tulokset. Pitkavauhtisten hyppyjen pituus oli kevaan mittauksissa 14,66 } 0,64 m. Kaikki hyppaajat toteuttivat tyypillisen lankulle tiivistyvan askelrytmin ja kayttivat ns. tasapainoista hyppytekniikkaa. Hyppaajan vaakanopeus hidastui 9,15 } 0,26 m・s-1 lahestymisnopeudesta kinkan, loikan ja hypyn tukivaiheiden aikana 0,74 } 0,04 m・s-1, 0,81 } 0,28 m・s-1 ja 0,96 } 0,18 m・s-1. Hyppaajan tuottamat reaktiovoimat olivat suurimmat loikan tukivaiheessa; maksimaalinen pystyvoima jarrutusvaiheessa yli 12 kertaa hyppaajan paino (BW) ja keskimaarainen jarrutusvoima 5,18 } 0,21 BW. Tormaysvoiman maksimiarvo loikassa ylitti mittausjarjestelman maksimin 10 000 N. Lasermittausjarjestelmalla saadut nopeusarvot korreloivat voimakkaasti 3-1 m mittausmatkalla ennen lankkua valokennoilla saatuihin arvoihin (r = 0,81; p < .0001) huolimatta kaikille koehenkiloille liian matalasta, eli mittausvirhetta aiheuttavasta, kennojen sijainnista. Kinkka- (r = 0,64; p = 0,17) ja hyppyvaiheiden (r = 0,69; p = 0,08) pituuden seka kokonaistuloksen valilla oli selva trendi loikkavaiheen jaadessa merkityksettomampaan osaan (r = 0,42; p = 0,31). Kinkan vaihepituus korreloi voimakkaasti lahestymisnopeuden (r = 0,97; p < .01), ponnistushetkella jaljella olevan vaakanopeuden (r = 0,93; p < . 001) ja tyontokulman (r = -0,94; p < .01) kanssa. Loikan vaihepituus taas korreloi voimakkaasti kontaktiajan (r = 0,80; p < .05), suhteellisen vaakanopeuden muutoksen (r = 0,96; p < .05), vaakavoiman minimiarvon (r = -0,84; p < .01) ja jarrutuskulman kanssa (r = -0,88; p < .05). Pohdinta. Vahainen koehenkilomaara ja mittaustekniset ongelmat rajoittivat tilastollisesti merkitsevien tulosten loytymista tassa tutkimuksessa. Tulokset vastasivat kuitenkin hyvin kirjallisuudessa aiemmin raportoituja. Vaakanopeuden hidastumisen minimointi nayttaisi olevan erityisen tarkeaa kinkan vaihepituuden kannalta, ja talla on luultavasti myos kumulatiivinen vaikutus sita seuraaviin vaiheisiin. Loikan vaihepituuteen vaikutti positiivisesti tekniikka, jossa kontaktiaika ja jarrutusvoimat olivat suuret, mutta talla voi olla negatiivinen vaikutus sita seuraavan hyppyvaiheen pituuteen, eika loikan vaihepituus nayttaisi olevan edes kovin ratkaiseva kokonaistuloksen kannalta homogeenisella hyppaajajoukolla. Hypyn vaihepituuden kannalta tarkeinta nayttaisi olevan pystysuuntainen voimantuotto. Sovellutukset käytäntöön. Kirjallisuuden ja taman tutkimuksen perusteella voisi esittaa kolmiloikkaajien testipatteriin mukaan otettavaksi suoritukselle tarkeita kontaktiaikoja (jarrutus- ja tyontoaika) seka reaktiovoimamuuttujista pystyvoiman maksimiarvo (jarrutusvaiheessa) ja keskiarvo, maksimaalinen vaakavoima tyontovaiheessa, keskimaaraiset resultanttivoimat koko kontaktilta seka jarrutus- ja tyontovaiheista seka niiden suunnat ja vaakavoiman impulssi kontaktin aikaisen vaakanopeuden hidastumisen maarittamiseksi. Myos vaihepituuksien ja -suhteiden seuranta on helppo toteuttaa samassa yhteydessa radalle levitettavan paperin avulla. Lahestymisnopeuden mittaaminen LAVEG-mittauslaitteistolla mahdollistaa nopeuden analysoinnin milta tahansa hetkelta tai etaisyysvalilta ennen ponnistuskohtaa, joten sen kayttaminen antaa enemman tietoa suorituksesta kuin valokennomittaus.