Die hier vorgestellte Versuchsreihe wurde im Rahmen eines Biomechanik Hauptseminars des Sportinstituts der Universität Rostock durchgeführt. Die Idee der Untersuchungsthematik von Schussgeschwindigkeiten im Fußball in Abhängigkeit zum Ausholwinkel des Schussbeines basierte auf der Sportartverbundenheit der Versuchsleiter. Als aktive Fußballer erschien uns dies sinnvoll, da wir bereits wichtige Vorkenntnisse und Erfahrungen auf diesem Gebiet mit in die Planung mit einfließen lassen konnten.
Als Probanden standen uns Schüler einer 11. Klasse der sportbetonten Schule A zur Verfügung. Aufgrund der großen Präsenz der Sportart Fußball in den Medien und dem großen Interesse der Allgemeinheit an dieser Sportart, gingen wir davon aus, dass die Schüler ebenfalls von Beginn an Interesse an dem Versuch wecken werden und dabei keine große zusätzliche Motivationsarbeit notwendig seien würde. Darüber hinaus ist es schwer einen allgemeinen Alltagsbezug des eigentlichen Versuchsgegenstandes herzustellen, da die Bewegung des Vollspannstoßes schon sehr sportartspezifisch ist und somit schwer auf Alltagsbewegungen übertragbar.
Für die Messung der einzelnen Schussgeschwindigkeiten konnten wir auf eine uns vom Institut für Sportwissenschaften der Universität Rostock zur Verfügung gestellte Lichtschrankentechnologie zurückgreifen. Diese Methode machte die Umsetzung unseres Versuches deutlich effektiver. Zwar wäre es auch mit alternativen und einfacheren Messmethoden (Stoppuhr, Videokamera, …) möglich gewesen, jedoch dann auch mit deutlich mehr Aufwand verbunden. Bei der Durchführung des Versuches sollten die Schüler mit verschiedenen Vorgaben der Ausholwinkel Schüsse auf ein Tor bringen, an dem die Lichtschranke installiert wurde. Durchgeführt wurde der Versuch in einer standardmäßigen Sporthalle.
Jeder Proband hatte zusätzlich einen Schussversuch aus freiem Anlauf. Dieser wurde per Videokamera gefilmt, um im Nachhinein den vermeidlich für jeden Probanden optimalen Ausholwinkel für eine maximale Schussgeschwindigkeit entnehmen zu können. Um zuvor einige wichtige Voraussetzungen für den Versuch sicherzustellen, bekamen die Schüler im Vorfeld einen Fragebogen, den sie jeweils auszufüllen hatten. Hier waren zusätzlich auch notwendige Größen, Formeln und Erwartungswerte durch die Schüler einzutragen. In der Auswertung der Daten trafen unsere Erwartungen, dass die Schussgeschwindigkeit mit Zunahme des Ausholwinkels ebenfalls zunimmt, teilweise zu.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theorieteil
2.1. Fragestellung
2.2. Forschungsstand
2.3. Schulbezug
2.4. Biomechanischer Anteil
3. Methodik
3.1. Versuchspersonen und Material
3.2. Design und Ablauf
3.3. Durchführung und Datenanalyse
4. Ergebnisse
4.1. Schussgeschwindigkeiten Gruppe 1
4.2. Schussgeschwindigkeiten Gruppe 2
4.3. Schussgeschwindigkeiten Gruppe 3
5. Auswertung
5.1. Auswertung der Ergebnisse
5.2. Fehlerbetrachtung und Ausblick
5.3. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einfluss des Ausholwinkels des Beines auf die resultierende Schussgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß. Die zentrale Forschungsfrage fokussiert dabei auf die biomechanische Annahme, dass ein vergrößerter Beschleunigungsweg durch einen größeren Ausholwinkel zu einer höheren Ballgeschwindigkeit führt, wobei jedoch ab einem gewissen Punkt eine Abnahme aufgrund von Gleichgewichtsfaktoren erwartet wird.
- Biomechanische Grundlagen der Bewegung (Newtons Gesetze)
- Einfluss des Ausholwinkels auf die Schusskraft
- Vergleich verschiedener Sportlergruppen (Fußballer vs. Nicht-Fußballer)
- Analyse technischer Ausführungen und Fehlerquellen
- Praktische Untersuchungsmethoden mittels Lichtschrankentechnologie
Auszug aus dem Buch
2.4. Biomechanischer Anteil
Als Grundlage für unseren Versuch dienen uns die Bewegungsgesetze des englischen Naturwissenschaftlers Isaac Newton. Er beschrieb in seinem Werk „Laws of motion“ erstmals den Zusammenhang zwischen der Veränderung des Ruhe beziehungsweise Bewegungszustandes von Körpern und deren Ursache (vgl. Wick, 2013, S. 46). Im Folgenden werden diese einzelnen Gesetze kurz erläutert:
1. Trägheitsgesetz: „Ein Objekt bleibt in seinem Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, solange es nicht durch eine Kraft gezwungen wird, seinen Zustand zu ändern.“ (Newton, in: Wick, 2013, S. 46).
Alle Bewegungen im Sport, egal ob die Bewegung der Athleten selbst oder ihrer zu beschleunigen Geräte, unterliegen dem Trägheitsgesetz. Es ist Fakt, dass jeweils Kräfte wirken müssen, um eine Zustandsänderung herbeizuführen (vgl. Wick, 2013, S. 47).
Im Falle unseres Versuchs betrifft dieses 1. Newtonsche Gesetz das Sportgerät. Das Beharrungsvermögen des Balles wirkt proportional zu seiner Masse.
2. Beschleunigungsgesetz: „Die Änderung des Bewegungszustandes ist zur einwirkenden Kraft proportional und geschieht längs der Wirkungslinie der Kraft.“ (Newton, in: Wick, 2013, S. 47).
Aufgrund der fundamentalen Bedeutung dieses gesetzmäßigen Zusammenhangs, wird er für die gesamte Mechanik als Grundgesetz der Mechanik bezeichnet. Beim Beschleunigungsgesetz muss sowohl die Kraft als Ursache von Bewegungen betrachtet werden, als auch eine exakte quantitative Bestimmung zwischen Ursache und Wirkung im Bezug auf die Dauer der wirkenden Kraft erfolgen. Als Grundlage dient folgende Formel: F = m· a (vgl. Wick, 2013, S. 48).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Vorstellung der Versuchsreihe im Rahmen des Biomechanik-Seminars und Erläuterung der Motivation sowie des Versuchsaufbaus.
2. Theorieteil: Herleitung der Hypothese zur Abhängigkeit der Schussgeschwindigkeit vom Ausholwinkel und Darstellung der biomechanischen Grundlagen nach Newton.
3. Methodik: Detaillierte Beschreibung der Versuchsdurchführung mit Lichtschrankentechnologie, den Probanden und dem Versuchsdesign.
4. Ergebnisse: Präsentation der erhobenen Geschwindigkeitsdaten für drei verschiedene Gruppen, unterteilt in Tabellen und Diagramme.
5. Auswertung: Interpretation der Resultate im Kontext der sportlichen Vorkenntnisse, Fehleranalyse und Fazit zur Hypothese.
Schlüsselwörter
Fußball, Schussgeschwindigkeit, Ausholwinkel, Biomechanik, Vollspannstoß, Beschleunigungsweg, Lichtschrankentechnologie, Newtonsche Gesetze, Sportwissenschaft, Bewegungsanalyse, Versuchsreihe, Kraftentwicklung, Schnellkraft, Sportler, Datenerhebung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, inwiefern der Ausholwinkel des Beines beim Fußballvollspannstoß einen messbaren Einfluss auf die erzielbare Schussgeschwindigkeit hat.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die Biomechanik sportlicher Bewegungen, der Zusammenhang zwischen technischer Ausführung und physikalischen Grundsätzen sowie der Vergleich zwischen verschiedenen Sportlergruppen.
Was ist das primäre Ziel der Studie?
Das Ziel ist es zu belegen, dass mit steigendem Ausholwinkel eine höhere Geschwindigkeit erzielt werden kann, bis ein optimaler Punkt erreicht ist, ab dem das Gleichgewicht die Schussleistung negativ beeinflusst.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde eine Querschnittstudie durchgeführt, bei der Probanden unter definierten Winkelvorgaben Schüsse auf ein Tor abgaben, welche mittels Lichtschrankentechnologie gemessen wurden.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Fundierung, eine präzise methodische Versuchsplanung sowie die anschließende empirische Datenauswertung und Ergebnisanalyse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Schussgeschwindigkeit, Ausholwinkel, Biomechanik, Vollspannstoß und Beschleunigungsweg.
Warum schnitten die Fußballer besser ab als andere Sportler?
Fußballer verfügen über eine höhere Automatisierung der spezifischen Bewegung, was ihnen hilft, auch komplexe Abläufe wie den Vollspannstoß technisch sauberer und somit effizienter auszuführen.
Welche Rolle spielte die Leichtathletin in Gruppe 2?
Die Leichtathletin demonstrierte, dass durch eine sehr ausgeprägte Schnellkraft der Beine und einen hohen Lerneffekt beachtliche Geschwindigkeiten erzielt werden können, auch wenn die technische Bewegungsausführung untypisch für den Fußball war.
Welche Probleme traten bei der Datenerhebung auf?
Es kam teilweise zu Zeitdruck, technischen Fehlversuchen durch nicht flache Schüsse sowie Gleichgewichtsproblemen bei einigen Probanden aufgrund der starren Fixierung des Standbeines.
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- Tom Nachtigall (Author), 2014, Einfluss der Ausholbewegung des Beines auf die Schussgeschwindigkeit beim Fußball, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/288001
