Krafttraining
gewöhnlich mit einer mechanischen Rückkopplung verbunden. Die Bewegung und der Widerstand verändern sich als Folge der vom Sportler eingeleiteten Kraft. Eine mechanische Rückkopplung fehlt nur bei isometrischen Übungen und bei der Arbeit an isokinetischen Systemen.
An isokinetischen Systemen bleibt die Geschwindigkeit der Bewegung eines Körperglieds um ein Gelenk konstant. Der Widerstand des Systems entspricht der Muskelkraft über den gesamten Bewegungsbereich. Die maximale Kraft F m wird unter dynamischen Bedingungen gemessen, vorausgesetzt, dass die vorgegebene Geschwindigkeit vom bewegten Körperglied erreicht wurde.
Widerstandsarten
Im Hinblick auf die spezifischen Anforderungen von Krafttrainingsübungen hat die Auswahl der richtigen Art der mechanischen Widerstandserzeugung große Bedeutung für das Training.
Die typischen Geräte für Krafttrainingsprogramme können entsprechend der Art des angewandten Widerstandes kategorisiert werden.
Beim Widerstand, der auf der Elastizität beruht, hängt die Größe der Kraft vom Ausmaß der Ortsveränderung ab. Die Länge eines Gegenstands mit idealer Elastizität vergrößert sich proportional zur aufgebrachten Kraft. Die Gleichung dafür lautet:
F = k 1 D mit F – Kraft, k 1 – Steifheitskoeffizient, D – Orstveränderung (Deformation).
Mit anderen Worten – je größer die Ortsveränderung ausfällt (z. B. die Deformation einer Feder, eines elastischen Bands oder eines Gummibands), desto größer war die aufgebrachte Kraft.
In solchen Übungen wächst der Widerstand un die Kraft, die von Athleten ausgeübt wird, während der Bewegung und erreicht ihren Maximalwert gegen Ende der Bewegung (die Spannung des Bandes ist am größten, wenn es maximal gespannt ist)
Eine andere Art des Widerstands beruht auf der Trägheit . Jede Bewegung verläuft nach Newtons zweitem Bewegungsgesetz:
F = m • a mit m – Masse, a – Beschleunigung.
Die Kraft ist der Masse (Trägheit) und der Beschleunigung eines Körpers proportional. Da die Körpermasse häufig als Bewegungsparameter ausgewählt wird, bestimmt die Kraft die Beschleunigung. Infolge von Gravitations- und Reibungseinflüssen ist es allerdings schwierig, Bewegungen zu finden, bei denen der Widerstand nur durch die Massenträgheit gebildet wird. Die Bewegung einer Billardkugel ist ein Beispiel dafür.
In der Wissenschaft werden Bewegungen gegen Trägheitswiderstände mithilfe von Trägheitsdynamografen untersucht. Diese drehen sich frei um eine Achse rechtwinklig zur Drehebene.Durch das Ausziehen eines mehrfach um den Zugmechanismus gewickelten Seils versetzt der Proband den Dynamografen in Drehbewegung und verrichtet mechanische Arbeit. Bei Nutzung eines derartigen Geräts bleibt die potenzielle Energie des Systems konstant und die gesamte mechanische Arbeit wird als kinetische Energie verrichtet (ausgenommen die geringen Reibungsverluste). Durch Veränderung der Masse (oder des Massenträgheitsmoments) an den Dreharmen kann die Abhängigkeit der aufgebrachten Muskelkraft, insbesondere F m , von der bewegten Masse untersucht werden. Ergebnisse sind in Abbildung 2.5 zu sehen.
Bei relativ geringen zu beschleunigenden Massen wird die Größe der aufgebrachten Maximalkraft von der Massenverteilung bestimmt ( siehe Bereich A in Abbildung 2.5 ). Es ist unmöglich, eine große Kraft F m gegen einen Körper von nur geringer Masse aufzubringen. Beispielsweise ist es unrealistisch, eine große Kraft auf eine Münze zu übertragen. Ist die Masse eines Objektes demgegenüber groß, wird F m nicht von der Masse des Körpers bestimmt, sondern nur von der Kraft des Sportlers (Abbildung 2.5, Bereich B).
Abb. 2.5: Trägheitsdynamograf (oben) und die Abhängigkeit der aufgebrachten Maximalkraft F m von der Masse des bewegten Objektes (unten Abszisse mit logarithmischer Einteilung). Aus: Zatsiorsky, V. M. (1966). Motorische Eigenschaften von Sportlern. Moskau: Fizkultura i Sport.
Ein Beispiel aus der Trainingspraxis verdeutlicht die Beziehungen zwischen Masse und Kraft. Wenn Geräte unterschiedlicher Massen geworfen oder gestoßen werden (Kugeln von 1,0-20 kg werden im Training genutzt), so ist die bei leichten Kugeln aufgebrachte Kraft relativ gering und wird in hohem Maße von der Kugelmasse beeinflusst (Bereich A). Die auf schwere Kugeln einwirkende Kraft wird demgegenüber nur von der Kraft des Sportlers bestimmt (Bereich B). Widerstand kann also auf Gewicht beruhen. Die Gleichung dafür lautet:
F = W + m • a
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