Forschungsmethoden

Messung der Kräfte, die ein Gewichtheber auf die Hantel und auf die Plattform ausübt

W. F. Drosdow, Staatliches Institut für Körperkultur der Weißrussischen SSR

Deutsche Zusammenfassung von Tyazhelaya Atletika. Ezhegodnik 1982 (Moskau: Fizkultura i Sport, 1982), S. 64–66: der Text ist eine Paraphrase, keine Übersetzung; Abbildungen sind die Originalbilder.

Problem

Kraftmessplattformen (Lutschkin 1962; Arutjunjan 1964; Bykow 1966; Sokolow 1967) registrieren die Kräfte auf die Hantel erst, nachdem sie den Körper durchlaufen haben. Das Signal hat viele Komponenten, mehrere davon veränderlich, sodass sich die wahre Kraft auf die Hantel nur schwer isolieren lässt (Schekow 1976). Beim Untergehen unter die Hantel, wenn die Füße den Boden verlassen, wird nichts erfasst.
Beschleunigungsmesser am Hantelende oder an den Scheiben: verfälscht durch das Durchbiegen der Hantelstange, erfordern zusätzliche Berechnungen, empfindlich gegen Stürze.

Dehnmessstreifen-Hantel

Vier in die Mitte der Hantelstange gefräste Flächen tragen acht Dehnmessstreifen des Typs 2FKPA (15 mm Basislänge, 106 Ω) in zwei Brücken, vertikal und horizontal. Angefertigt mit G. P. Schupuschkin und I. G. Baranow.
Brücke → Verstärker TOPAZ-2 → Schreiber N-327-5. Die Spur folgt der Durchbiegung der Hantelstange, die proportional zur Kraft ist.
Messbereich 0–500 kg je Komponente; Fehler ±2% vom Skalenendwert.
Die Kräfte werden aus einer Eichkurve abgelesen, die die Griffbreite berücksichtigt (Abb. 3).
Die Dehnmessung an der Hantelstange war bekannt (B. W. Minenkow, 1967), wurde aber wenig genutzt: die Hantelstange muss zu Beginn ausgerichtet werden, und die Durchbiegung hängt von der Griffbreite ab.
Wasserwaage: eine Hülse auf der Hantelstange hält ein versiegeltes, mit Alkohol gefülltes PVC-Röhrchen. Die Blase zeigt die Ausrichtung beim Abheben an. Sturzsicher und behindert den Sportler nicht.

Schaltbild: zwei Dehnmessstreifen-Brücken an der Hantelstange, Verstärker Topaz-2, Schreiber N327-5, Stabilisator und Abhebeschalter — Abb. 1. Schaltbild des Dehnmessstreifen-Aufbaus.

Skizze der auf der Hantelstange montierten Wasserwaage — Abb. 2. Die Wasserwaage: 1 — PVC-Röhrchen; 2 — Hantelstange; 3 — Hülse; 4 — Mutter.

Eichkurve der Kraft gegenüber der Durchbiegung der Hantelstange für mehrere Griffbreiten — Abb. 3. Vertikale und horizontale Kraft (F, kg) in Abhängigkeit von der Durchbiegung der Hantelstange (h, mm) und der Griffbreite (A, cm).

Anwendung

Reißen: die Kräfte auf die Hantel unterscheiden sich deutlich von den Kräften auf die Plattform (Abb. 4). Am interessantesten sind die am wenigsten untersuchten Momente: die Grenze zwischen der II. und der III. Phase und die stützlose Phase.
Isometrisch: ein Gestell (Abb. 5) nutzt die Hantel, um die resultierenden Kräfte von Muskelgruppen (Bein- und Rumpfstrecker) sowie in Hebepositionen (Startposition, zweiter Zug) zu messen. Dasselbe Durchbiegungsprinzip.
Die Hantel als eigener Sensor erwies sich als informativ und für das Training praktikabel.

Fünf Schreiberspuren von Kraft und Hantelhöhe während eines Reißens — Abb. 4. Beispielaufzeichnung: M1 — Abheben der Hantel; M2 — Zeitmarke; H — Hantelhöhe; Vsh, Gsh — vertikale und horizontale Kraft auf die Hantel; Vp, Gp — vertikale und horizontale Kraft auf die Plattform.

Foto eines Sportlers, der die instrumentierte Hantel in der Startposition am isometrischen Gestell zieht — Abb. 5. Messung der Kraft in der Startposition.

Formel: die resultierende Kraft ist die Quadratwurzel aus der Summe der quadrierten vertikalen und horizontalen Kraft — Resultierende Kraft: Fp = √(Fv² + Fh²), wobei Fp die Resultierende, Fv die vertikale und Fh die horizontale Kraft ist, jeweils in kg.