Zaujímavosti | Vzpieranie 1/6 |
Zdvihnutie telesa do nejakej výšky závisí od jeho hmotnosti. Ak by sme
chceli zodvihnúť teleso hmotnosti rovnajúcej sa našej hmotnosti aspoň do výšky
našich stehien, bolo by to náročné. Nehovoriac o tom, ako by sme sa
museli namáhať, ak by sme chceli toto teleso zdvihnúť nad našu hlavu. Pri
vzpieraní, sa činka dostáva nad hlavu športovca konkrétnym spôsobom, tzv.
nadhodom, ktorý pozostáva z dvoch základných fáz. Najprv sa činka
premiestni na prsia a potom následne vyrazí nad hlavu. Aké fyzikálne
zákony
sa pri tomto športe uplatňujú?
Pri vzpieraní sa činka zdvíha z pokoja, čo
znamená, že pri premiestňovaní činky na prsia je potrebné prekonať tiaž
činky. Pri zdvihnutí činky do výšky stehien ako aj pri premiestnení na prsia musí byť sila pôsobiaca na činku v
niektorých okamihoch väčšia ako tiaž činky. Kým však v prípade
zdvihnutia činky do výšky stehien nezáleží na zrýchlení pohybu činky a stačí minimálny nárast rýchlosti,
v prípade zdvihnutia činky na prsia sú nároky na silu
vzpierača pri tej istej činke väčšie. Premiestnenie činky na prsia
vyžaduje splnenie určitej normy v zrýchlení činky (treba sa dostať pod činku). Vzpierač to robí tak, že
činke udelí potrebnú rýchlosť. Keďže na
začiatku bola v pokoji, muselo mať zrýchlenie pri jej rozhýbavaní
dostatočnú hodnotu a sila, ktorá ho vyvolala, musela dosiahnuť určitú
limitnú hodnotu. Jej veľkosť určuje hodnota zrýchlenia. Pri výskume pohybu činky pri vzpieraní sa zistilo, že
hodnota tohto zrýchlenia býva asi 3,5 m/s2.
A aké fyzikálne zákony sa pri vzpieraní uplatňujú? Prvý Newtonov pohybový zákon súvisí so zmenou pohybu činky. Kým vzhľadom na dlane vzpierača sa pohybový stav činky nemení (zotrváva v pokoji), vzhľadom na podlahu už áno. V tomto prípade činka mení svoju rýchlosť, jej pohyb súvisí už s neinerciálnou sústavou. Pri prekonávaní tiaže činky treba brať do úvahy aj zotrvačnú silu. Jej veľkosť vyplýva, z druhého Newtonového pohybového zákona Fz = ma, kde a je zrýchlenie činky. Potom celková sila, ktorú musí vzpierač počas nadhodu vyvinúť je daná súčtom tiaže činky a zotrvačnej sily. |
Aby sme boli konkrétny, uveďme
si príklad. Na 14. Európskom šampionáte žien vo vzpieraní v apríli
2001, ktorý sa uskutočnil v Trenčíne naša reprezentantka Zuzana Kováčová
dostala nad hlavu
hmotnosť 127,5 kg v najvyššej hmotnostnej kategórii (nad 75 kg), čo ešte
nijaká slovenská žena nezdvihla. Vypočítajme akú zotrvačnú silu a tiaž
činky musela prekonať:
Fz = ma = 127,5.3,5 = 446,25 N
G = mg = 127,5.9,81 = 1250,775 N
Teda pri dvíhaní
127 kg činky vo fáze, keď sa činka pohybovala zo zrýchlením 3,5 m/s2 na ňu
pôsobila silou, rovnou Fz + G
čo je približne 1697 N. Pre názornosť to znamená, že touto silou by v pokoji
Zuzana Kovačová udržala činku s hmotnosťou (1697
: 9,81 = 172) 172 kg, čo je už obdivuhodný výkon.
Na záver si položme otázku uplatňuje sa pri vzpieraní aj tretí Newtonov pohybový zákon? Skúste si na to odpovedať.