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Sprungkraftdiagnostik Drop Jump

Universität / Fachhochschule

Tags: Körperberechnung

Daniel1983 aktiv_icon

11:08 Uhr, 21.11.2014

Servus,

ich muss bei einem Drop Jump diverse Berechnungen durchführen, ua. die Masse des Probanden bestimmen(falls dies möglich sei), die Bodenkontaktzeit beim ersten Kontakt, Absprunggeschwindigkeit und Sprunghöhe berechnen.

Nun ist es aber so, dass ich ja durch die Grafik nicht die Masse des Probanden ableiten kann, so wie dies bei anderen Sprüngen möglich wäre(denn er bewegt sich von 0 Newton weg, weil er ja quasi ab der Messung nach unten fällt(da findet der "drop", der freie Fall statt, der sich natürlich dennoch in der ersten Kurve wiederschlägt).

Gibt es andere Möglichkeiten hier nun vorzugehen und wenn ja, wie?

Prinzipiell hätte ich gemeint, dass die Berechnung der Masse nicht möglich sei, aber wie soll man dann Absprunggeschwindigkeit und Sprunghöhe bestimmen, diese Größen leiten sich ja durch die Masse ab...

Bin dankbar für jeden Hinweis.

Grafik: www.directupload.net/file/d/3813/7ybwasog_pdf.htm

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."

ledum aktiv_icon

14:15 Uhr, 21.11.2014

Hallo
kannst du erklären was ein squat jump ist? und was der Anstieg von 0 auf

6000 N \in 0.1 s

bedeutet, wo wirkt diese Kraft?
Gruß ledum

Daniel1983 aktiv_icon

14:53 Uhr, 21.11.2014

Sorry, hab hier ein bißchen wenig erklärt.

Zum einen hab ich natürlich den Sprung einmal falsch benannt, es handelt sich hier um einen Drop Jump.

Das bedeutet, jemand lässt von einer ca.30-40cm hohen Anhöhe(zB. einem Stuhl) (passiv) hinunterfallen und springt dann aktiv hinauf. Deswegen auch die beiden Kurven, wobei die Kraft des Sprunges quasi durch die Fläche unter der Kurve repräsentiert wird.

Ich habe dieses Thema bereits eifrig mit Irrsinn07 diskutiert, aber hier stand eben der Drop Jump nicht zur Diskussion und wenn man einen kurzen Blick auf die anderen Beispiele wirft, sollte klar sein, worin meine Unklarheit bzgl. des Körpergewichts nun besteht.

Bei den anderen Beispielen beschleunigt sich die Person ja immer selbst, das bedeutet, dass es gar nicht anders sein kann als dass die Kurve durch sein eigenes Körpergewicht mitsamt der Erdanziehungskraft wegstartet.

http//www.onlinemathe.de/forum/Sprungkraftdiagnostik

ledum aktiv_icon

17:32 Uhr, 21.11.2014

Hallo
da Irrsinn schon so in dem Theme drin ist, vitte ihn doch mal reinzuschauen. aber wenn der erste peak vnur vom runterspringen kommt und du die Hühe weisst kennst du doch die Impulsänderung am Boden

: m \cdot v

und

v = g \cdot t

also m*v=Fläche unter

F

soweit ich das verstehe.
Gruß ledum

Daniel1983 aktiv_icon

19:33 Uhr, 21.11.2014

Danke. Ja, ist die Frage, ob er mal wieder reinschaut und mir dann eine Antwort schreibt Müsste bis Dienstag wissen, wie ich das Beispiel lösen kann.

Also ich wüßte jetzt sogar, dass ich es über die Flughöhe berechnen muss. Aber ich versteh mittlerweile das Beispiel nicht mehr kommt mir vor. .. welche Flugdauer ist hier nun gemeint.

In meinen Unterlagen hab ich nun doch irgendwo ein entsprechendes Beispiel gefunden, hier war die Flugdauer mit

0,6 s

angegeben.

nun kann ich die Anfangsgeschwindigkeit über die Flugdauer berechnen...

v (0) = t (0,6 s) \cdot 9,81 \frac{m}{s^{2}} / 2 = 2,943 \frac{m}{s}

(wobei ich nicht versteh, wie sich die EInheiten wegkürzen)

Durch die Anfangsgeschwindigkeit kann ich nun die Sprunghöhe berechnen:

h = v 0^{2}

geteilt durch

2 \cdot 9,81 = 8,66 \frac{m}{s^{2}} / 2 \cdot 9,81 = 0,44 m

Die Frage bleibt nun weiterhin, ob es möglich ist, die Masse durch diese Größen zu errechnen...

ledum aktiv_icon

01:30 Uhr, 22.11.2014

Hallo
du kannst

v

auch über den Energiesatz und die bekannte Höhe ausrechnen ausrechnen
mgh=1/2m*v^2
die Zeit hängt doch von der Flughöhe ab.
bei

0,6 s

muss er aus ca

1,80 m

springen wegen

s = \frac{g}{2} \cdot t^{2}

v = g \cdot t

wo kommt das

\frac{1}{2}

her?
aber ohne die Höhe zu wissen kennt man doch wohl den jump nicht?
Gruß ledum

Daniel1983 aktiv_icon

11:15 Uhr, 22.11.2014

Es ist schon ein wenig verzwickt. In meinen Unterlagen steht auch explizit, dass ich in solchen Beispielen die Flughöhe nur über die Flugdauer bestimmt werden kann.

Die Berechnung haben wir dann so durchgeführt.

http//www.directupload.net/file/d/3814/ll6nhagp_pdf.htm

Ergebnis in diesem Falle sind eben die

0,44 m

In meinem Drop Jump-Beispiel, ist nun aber die Fragestellung wie folgt:

Bestimmen Sie

die Masse des Probanden falls möglich
die Bodenkontaktzeit (erster Kontakt)
seine Absprunggeschwindigkeit
seine Sprunghöhe
Bonus: Berechnen Sie einen geeigneten Sprungkraftkoeffizienten und begründen Sie

Also ich bin der Meinung, dass man die Masse nicht berechnen kann, weil wir hierfür ja zumindest den Kraftstoß bräuchten.
Wie er das mit der Bodenkontaktzeit nun versteht... da bin ich nicht ganz sicher..
Was will er da wissen? Er lässt sich ja nun bei

0 s

fallen und kommt bei

0,2 s

erstmals wieder auf. Bodenkontaktzeit würde dann ja

0,6 s

betragen, wenn er bei

0,8 s

wieder wegspringt? Klingt ein wenig zu einfach für eine Uni-Fragestellung..

..und dann ist eben die Frage, welche Flugdauer nun gemeint ist, die ich für meine Berechnungen heranziehen soll. Blick da nicht ganz durch.

ledum aktiv_icon

17:30 Uhr, 22.11.2014

Hallo
in deinem link ist die Angabe

v_{0} = g \cdot \frac{t}{2}

falsch, es steht ausdrücklich dabei, dass man die Formel für freien Fall benutzen soll.
wenn man in der Formel für

h

die für

v_{0}

darüber einsetzt kommt man auf

h = \frac{g}{8} \cdot t^{2}

v_{0}

ist entweder die Geschwindigkeit unten, wenn man von oben runterspringz (bzw fällt) oder die unten, wenn man oben dann

v = 0

hat in beiden Fällen gilt dann

v_{0} = g \cdot t

die Durchschnittsgeschwindigkeit ist dann

v_{D} = \frac{v_{0}}{2}

aber die sagt nichts.
In deinem ersten Diagramm hast du. er trifft bei

t = 0

auf den Boden auf, nach

0,2 s

steht er, die Kraftmessung berücksichtigt offensichlich das Gewicht nicht sonst hätte man nicht

F = 0

nach den

0,2 s

.
Ist diese Graphik gegeben, oder von dir?
das Integral über

F (t)

die Fläche unter dem Dreieck ist etwa 0,2s*6000N/2=600Ns=600 kg*m(s also die Impulübertragung

m \cdot v

.
Wie funktioniert so eine Kraftmessplatte, misst sie das Gewicht nicht, oder wie rechnet man das raus?
in deinem link wird angenommen man kennt die flugdaer und daraus wird

v_{0}

(falsch) und

h

richtig bestimmt, falls

v_{0}

richtig wäre
gruß ledum

Daniel1983 aktiv_icon

19:05 Uhr, 22.11.2014

"es steht ausdrücklich dabei, dass man die Formel für den freien Fall benutzen soll"

hm? worauf beziehst du dich da?

Die Formel aus meinem LInk sind aus dem Vorlesungsskript und er möchte bestimmt, dass wir das so rechnen. ich sehe hier auch keinen Weg, dass man ohne Kraftstoßberechnung(denn diese ist hier ja nicht möglich) auf jene Formel verzichten kann

Diese Grafik habe ich selbst gezeichnet ja, habe die entsprechenden Kraft- und Zeitangaben aus der Angabe verwendet.

Um es nochmals für dich anschaulich zu gestalten, genau solch ein Sprung soll hier quasi näher berechnet werden: www.youtube.com/watch?v=iYG2ziSAOT0

Man darf sich jetzt auch nicht vorstellen, dass er auf so eine Kraftmessplatte springt sondern unser Prof möchte her, dass wir aufgrund von diversen Parametern quasi die entsprechenden Werte herleiten können. Theoretisch ist es natürlich ein Integral, aber so rechnen wir nie. Wir rechnen es immer über die Flächen und die Addition eben jener aus. Da der Kraftstoß hier aber ohne Gewicht nicht bestimmt werden kann, ist dies natürlich nicht möglich.

ledum aktiv_icon

19:24 Uhr, 22.11.2014

Hallo
in dem link in deinem vorigen post steht v_ß

= \frac{g}{2} \cdot t

das ist einfach falsch! kann ja auch ein Druckfehler im skript sein, oder da

v_{0}

soll die Durchschnittsgeschwindigkeit sein?
Hast du dir die Aufgabe ausgedacht. warum gibt es weder Zeit noch Höhenangaben. mit nur deiner kraft (und ohne luftwiderstand, kann das auch ein Floh der aus riesiger Hühe kommt hinkriegen. also ist entweder die Aufgabe nicht sinnvoll, oder du unterschlägst eine Angabe.
wenn du Sport studierst muss es doch auch normale Standards für so einen Sprung geben?
Gruß ledum

Daniel1983 aktiv_icon

20:47 Uhr, 22.11.2014

Servus,

das Beispiel ist ein Prüfungsbeispiel, ein Kollege von mir hat die Angabe bei seinem letzten Antritt fotographiert.

Es gibt weder Zeit noch Höhenangaben, weil man da ja selbst draufkommen soll über die Flugdauer(es scheint so zu sein).

Die einzigen Angaben, die er bei solchen sprungkraftdiagnostischen Aufgaben gibt, ist die Tabelle in Newton/sekunde... das macht er immer so, mehr gibt es nicht.

Ich hab mir jetzt mein Skriptum nochmals angesehen und es steht auch explizit drinnen: "Im Gegensatz zum Counter Movement Jump und Squat Jump, kann beim Drop Jump die Flughöhe nur über die Flugdauer berechnet werden.
Der Kraftstoß kann hier nicht verwendet werden, da dieser von der Absprunghöhe abhängt...

das impliziert ja, dass man gar nicht auf die Absprunghöhe kommen kann, da der Kraftstoß eben unbekannt ist. Dann würde die Formel über die Flugdauer doch wieder Sinn ergeben? Verstehe halt leider auch nicht, was daran falsch ist.. (wobei es es mir nicht als falsch anzeichnen darf, wenn er es so im Skriptum stehen hat)

sorry, dass das alles so kompliziert ist, aber mich überfordert das Beispiel vollkommen und ich mag es auch nur einfach und verständlich für mich gelöst haben(denn ein Drittel der Punkte bei den Prüfungen kommen immer von der Sprungkraftdiagnostik, daher ist es für mich essentiell, dass ich mich hier gut auskenne).

Beispiel Nr.5
http//www.directupload.net/file/d/3814/bjl7vm6j_pdf.htm

ledum aktiv_icon

21:29 Uhr, 22.11.2014

hallo
wen du eine Zeit gegeben hast und die Gesetze des freien Falls kennst. ist die Auftreffgeschwindigkeit

v = g \cdot t,

da bei konstanter Beschleunigung immer gilt

v = a \cdot t

die Höhe aus dem Energiesatz m*g*h=m"1v^2

m

körzt sich und es bleibt

h = \frac{v^{2}}{2} g

. Die Formel zeigt, dass wirklich mit freiem Fall gerechnet wird..
kannst du deinen Prof oder einen Assistenten nicht ach der Formel fragen? Wenn man Druckfehler kritiklos übernimmt ist das auch nicht gut. Wenn die Pröfung mündlich isr, kann man etwa sagen,

v = g \cdot t

da freier Fall allerdings steht im _Skript da....
dasselbe kann man auch in einer schriftlichen Prüfung dazu schreiben.
Gru0 ledum

Daniel1983 aktiv_icon

21:44 Uhr, 22.11.2014

Danke. Also die Prüfung ist nächsten Mittwoch(schriftlich) und davor wird es sich nicht mehr ausgehen, dass ich ihn darauf anspreche.

ja, ich kann es natürlich dazuschreiben. aber eigentlich geht es mir im Endeffekt dennoch nur darum, dass ich das Beispiel jetzt lösen kann. und mittlerweile bin ich völlig verwirrt

...

.

also ich sehe immer noch keinen Weg, sodaß man das Körpergewicht berechnen könnte

der erste Bodenkontakt beträgt

0,6 s

zur Bestimmung der Absprunggeschwindigkeit müsste man lt. dir zuerst

9,81 \cdot 0,2 s

rechnen. Wären also gerundet

2 \frac{m}{s}

.

Über die Formel aus dem Energieerhaltungsgesetz würde ich nun auf seine Sprunghöhe kommen, jedoch ist diese viel zu niedrig mit

0,19 m . .

. nach Plausbilität geprüft ergibt das keinen Sinn

\frac{=}{}

Bonus: Berechnen Sie einen geeigneten Sprungkraftkoeffizienten und begründen Sie
ehrlich keine Ahnung

ledum aktiv_icon

21:59 Uhr, 22.11.2014

Hallo
ich hab den link noch mal angesehen, und wihl etwa falsch verstanden.
Die Flugdauer, wenn man nach oben springt, ist ja die Zeit von unten bis oben plus der Zeit von oben bis unten. also ist die Flugdauer 2 mal die Zeit des frein Falls aus der Höhe

h

. , bzw nur

\frac{t_{F}}{2}

ist die Zeit des freien Falls. deshalb ist dann die Formel

v = g \cdot \frac{t_{F}}{2}

richtig.
Wenn du aber von einem Stuhl springst ist die Zeit bis du unten ankommst ja nur die Fallzeit.t,

d, h,

dann kannst du die Formel nicht mehr anwenden. dann ist

v = g \cdot t

. wobei

t

die Zeit vom Stunl zum Boden ist.
Falls also bei deinem drop jump die "dropzeit" angegeben wird oder die Höhe kannst du alles ausrechnen
v=g*dropzeit

h

wie angegeben.
Gruß ledum

Daniel1983 aktiv_icon

22:12 Uhr, 22.11.2014

Stimmt. Das würde wiederum erklären, warum er zur Angabe die Annahme eines linearen Verlaufes hinzugefügt hat. Denn Nach unten hin würde man ja schneller fallen, aufgrund der Erdbeschleunigung, durch diese Zusatzangabe wird dies aber nun ausgeschlossen.

Ach, ich bin ein idiot. Natürlich ist mit Absprunggeschwindigkeit der Absprung bei

0,8 s

gemeint. Der Drop in diesem Falle soll ja nicht berechnet werden, sondern der Drop Jump selbst ist ja ein Resultat aus dem Hinunterfallen und wenn du das Video gesehen hast interessiert uns eben nur der Sprung, welchen er vom Erdboden ausübt. Insoferne wäre vo=

9,81 \cdot 0,6 \frac{s}{2} = 2,943

und also

h = \frac{{2,943}^{2}}{2} \cdot 9,81 = 0,44 m

korrekt !

Würde

A)

Sinn machen, weil er oft ähnliche Beispiele zu denen aus den Unterlagen gibt(Ergebnis wäre ident!) und

b)

die Plausibilitätsprüfung einwandfrei bestehen.

Die Frage besteht nun einzig und allein nach dem Sprungkraftkoeffizienten bzw. ob es in der Tat nicht möglich ist die Masse des Probanden zu errechnen.

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