Physik beim Bankdrücken

[Hannes]

diskutierte mit klaus über die wichtigkeit der geschwindigkeit beim bankdrücken. aus diesem grund versuchte ich das ganze physikalisch zu betrachten.

folgende annahmen wurden getroffen:

der weg = 55cm
das gewicht = 100kg
ein lifter schafft das drücken in 2s
ein anderer in 1,3s

somit ergibt sich für die geschwindigkeiten:

v1 = 0,275 m/s
v2 = 0,423 m/s

die durchschnittliche leistungen verhält sich folgendermaßen:

P1 = 270W
P2 = 415W

nehme an, dass man das gewicht von der brust weg 20cm lang beschleunigt. daraus ergeben sich folgende kräfte in kg umgrechnet (beschleinigungskraft + gewicht)

F1 = 119,27kg
F2 = 145,81kg

nun gehe ich von einem stickingpoint aus. man wird gegen ende der bewegung langsamer. nehme für diesen weg 20cm an. durch die geschwindigkeit bis zum langsamer werden spart man an kraft. weil der bremsweg gleich dem beschleunigungsweg ist ergibt sich ganz einfach:

F1 = 100kg - 19,27kg = 80,73kg
F2 = 100kg - 45,81kg = 54,19kg

was kann man nun aus diesen rechnungen schließen sofern man annimmt das sie richtig sind?

für mich bedeutet es, dass die beiden athleten unterschiedlich stark sind (F1, F2). die absolute isometrische kraft ist bei jedem athleten vorgegeben. schätze, dass sie im ersten fall etwa 119kg und im zweiten fall 145kg beträgt. kann nun explosivkraft etwas bringen? vielleicht schon. wenn man davon ausgeht, dass ein hohes kraftpotential nur kurz ansteht, dann ist möglicherweise eine gute anfangsbeschleunigung günstig weil man dann gegen ende ziemlich stark nachlassen kann. über die dauer von 5s wird wahrscheinlich kein athlet das gewicht drücken können. für mich ergibt sich aber eher trotzdem folgende theorie: beim bankdrücken ist die isometrische kraft entscheidender als die explosivkraft weil die geschwindigkeiten sehr gering sind.

bitte um feedback oder eventuellen korrekturen.

gruß, Hannes

[Karsten]

Ich weiß jetzt nicht genau, wie Du die Kräfte berechnet hast, daher hier meine Rechnung zu dem Thema:

Nehmen wir an, 100kg werden über 30cm gleichmäßig beschleunigt. Dauer sei 1/2s. Dann gilt:

s = a/2 t^2 -> a = 2 s/t^2, also ist a = 2.4 m/s^2

Verglichen mit der Beschleunigung durch die Erdanziehung (etwa 10 m/s^2) ist das also etwa Faktor 1/4. Durch die Beschleunigung kommen 'virtuelle' 25 kg dazu, macht also insgesammt 125 kg.

Nun hängt das natürlich stark von der Zeit ab, die man braucht. Würde man die Strecke in 1/4s schaffen, dann wäre der Faktor 1, das 'virtuelle Gewicht' also schon 200kg, bei 2s würde die Beschleunigung dagegen nur ca. 1.5% ausmachen, das 'virtuelle Gewicht' also praktisch unverändert.

Ich denke, der Hauptvorteil bei der Sache ist, daß man bei jeder Wiederholung seine Maximalkraft aufwenden kann und dadurch jedesmal einen guten Maximalkraft-Trainigsreiz setzt, ohne die muskulären Energiedepots nennenswert zu belasten. Denn auch wenn Haltearbeit physikalisch prinzipiell keine Energie kostet, brauchen Muskeln ja z.B. durchaus eine Menge Energie, um 100kg bei angewinkelten Armen eine bestimmte Zeit in der gleichen Höhe zu halten. Diese Haltearbeit kommt zur eigentlichen Arbeit des Hochhebens dazu und macht bei langsamer Ausführung wohl den Löwenanteil des Energieverbrauchs aus.

Wir haben also maximalen Kraftaufwand bei minimalem Energieverbrauch. Etwas, was man wohl durchaus trainieren sollte. Trotzdem ist auch das Training der Energieversorgung des Muskels wichtig - dazu dienen dann wohl die Maxkraft-Sessions.

Gruß, Karsten.

[klaus]

ich hätt schon länger gebraucht um mir die formeln rauszusuchen...
ich einfach davon aus,das die rechnung stimmt.
gibt aber ein paar probleme:
ich geh 1. mal davon aus,das du die konzentrische maxkraft und nicht die isometrische meinst...wir wollen das ding ja bewegen,wenn möglich nach oben.
definition von kraft:im physikalischen sinn(force),oder die fähigkeit, eine bestimmte übung mit einem bestimmten gewicht auszuführen.
wenn wir F nehmen,halt ich es für möglich,das ein athlet zu einem bestimmten zeitpunkt(bzw an einem bestimmten punkt des ablaufs) der ausführung zwar mehr davon entwickelt als ein anderer,aber trotzdem weniger drückt. glaub nämlich nicht,das die kraft überall gleich gross is..
aber gehn wir davon aus,das beide über einen grossen teil der bewegung die gleiche F aufbringen können.
nur is einer dabei,der beim start seine maxkraft in 10ms erreicht(einer,der mit power 2 the people trainiertund ein HITler,der 20ms braucht um seine maxkraft zu mobilisieren.
was wird passieren??der mit der besseren explosivkraft wird die hantel besser beschleunigen,wie deine rechnung zeigt gibts da ja recht heftige auswirkungen, und damit über den stickingpoint kommen,während der andere verhungert...
und jeder der schwer trainiert wird das gefühl kennen:man drückt wie ein irrer,die hantel wird immer langsamer und man weiss:wenn sich jetzt eine fliege draufsetzt kommt das ding wieder runter....
merkt man auch beim aufpassen:öfters kann jemand einen versuch vollenden,wenn man nur ganz leicht mit einem finger mithilft...macht sicher nur wenige g aus....aber die entscheiden eben ob man den lockout schafft oder nicht.
wobei das für einen hobbysportler meiner ansicht nach nicht wirklich wichtig is(bei wettkämpfen siehts natürlich anders aus)
du machst aber meiner meinung nach einen fehler bezüglich deiner einschätzung des speedtrainings:
du sagst,wenn beide gleich stark sind,macht das bisschen mehr speed nicht wirklich viel aus(wobei man sich das vielleicht auch genauer ansehn sollte,unsere annahmen sind ja eine grobe vereinfachung..) aber ein wesentlicher effekt des speedtrainings und der möglichst explosiven ausführung der grundübungen is ja auch eine deutlich verbesserte maximalkraft.bin überzeugt:wenn man zb 2 zwillinge nehmen würde,beide exakt gleich stark,trainieren nach dem üblichem schema...nun fängt einer an,auf speed und mit compensatory acceleration zu trainieren und der andere macht normal weiter,das der "schnelle" in recht kurzer zeit deutlich stärker sein würde...
noch was zur ausführung an sich:ich seh immer wieder,das leute nicht durchgehend volles rohr drücken...die hantel hebt sich und sie kommen in einen bereich,wo die last etwas leichter erscheint(durch die optimale postion und hebel oder was auch immer) und sie halten einfach die geschwindigkeit....10cm vorm lockout hängen sie unter umständen.wenn man ständig voll anschiebt passiert sowas nicht so leicht..
cheers,klaus

[klaus]

habt ihr alle die formeln im kopf????für mich is das immer mühsam wenn ich so herumrechne,muss alles zusammensuchen[img]/phpapps/ubbthreads/images/icons/mad.gif[/img].Aber im allgemeinen findet sich jemand,der das besser drauf hat!
bezüglich maximalen trainingsreiz stimm ich dir natürlich zu,
bin aber nicht sicher,ob das nachlassen der kraft mit der energieversorgung (bzw nur mit der energieversorgung) zu tun hat...hast du da was konkretes drüber?
cheers,klaus

[Hannes]

hab mit der zeitfreien gleichung gerechnet. beschleunigung auf eine bestimmte geschwindigkeit über einen definierten weg.

gruß, Hannes

[Hannes]

dachte einfach, dass diese ziemlich hohe kraft während der beschleunigung der isometrischen kraft entspricht, die praktisch losgelassen wird. mich würde die isometrische kraft von den liftern interessieren und es mit dem maxgewicht vergleichen. bin mir ziemlich sicher, dass der lifter mit der größten isometrischen kraft auch gewinnt.

gruß, Hannes

[Karsten]

Physikalisch gesehen ist das ja alles recht simpel (man muß sich ja nur F = m*a merken können).

Was das nachlassen der Kraft angeht: Mir scheint, daß wohl bei schneller Ausführung hauptsächlich die neuromuskuläre Erschöpfung, die zum Nachlassen der Kraft führt, während bei hohen Gewichten nahe one-rep-max eher das ATP/PC System das Limit setzt, wobei das in allen Fällen ein eher gradueller Unterschied ist. Da nun der Kraftzuwachs ja nicht vom Erschöpfen der Muskeln, sondern vom gesetzten Trainingsreiz (der ja leider durch die Erschöpfung begrenzt wird) abhängig ist, sind unterschiedliche Trainingsmuster wohl tatsächlich wirksamer als immer nur 3 Sätze a 8 Wh zu trainieren, weil man seine Reserven so besser ausnutzen kann.

Biomechanische Effekte spielen aber sicherlich auch eine Rolle, vor allem beim Überwinden von sticking-points, wo ja ein wenig Schwung - den man durch explosives Training sicherlich besser lernt also durch HIT-typische Übungen - eine Menge bringen kann.

Gruß, Karsten.

[Karsten]

Ich bin daovn ausgegangen, daß die größte Beschleunigung bei einigermaßen konstanter Kraft nur am Anfang der Bewegung stattfindet. So nach 60-70% der Strecke 'fliegt' die Hantel dann ja fast von allein (zumindest bei 50% one-rep-max).

Laut irgendwelchen Studien soll die maximale Leistung übrigends bei Gewichten von (je nach Studie) 30-50% one-rep-max erreicht werden.

Gruß, Karsten.

[hewwelmann]

hallöle hannes,

ich denke nicht, daß die beschleunigung gleichmäßig ist. mal angenommen du machst die bewegung ohne hantel bzw. nur mit wenig gewicht: die beschleunigungskurve hat sicherlich einen bogen. ich denke (weiß es aber nicht) das man sein kraftpotential in den muskeln bestimmt nicht linear frei gibt. dann kommt noch hinzu, daß sich je nach höhe die arbeit der muskelgruppen verändern.... (??)

...aber mein nachbar ist dr. der physik - werd ihn mal fragen, wenn er da ist.

mfg christian

http://www.jbobb.de/images/ausfahrtuwe_02/PIC0049.JPG

[hewwelmann]

grüß dich karsten,

denkst du, daß die bewegung wirklich gleichmäßig beschleunigt wird? kann ich mir nicht vorstellen. wo hast du das mit dem "nachlassen der kraft" gelesen? würd mich interessieren... denn die "schnelle ausführung" ist ja relativ. kann man sagen ab wie schwer oder wie schnell welche ermüdungsform vorliegt?

grüße, christian

http://www.jbobb.de/images/ausfahrtuwe_02/PIC0049.JPG

[Hannes]

weiß nicht ob ein physiker weiterhelfen kann. nehme schon an, dass wahrscheinlich die beschleunigung nicht gleichmäßig ist. wollte im prinzip nur aufzeigen welche zusätzlichen kräfte für die beschleunigung benötigt werden. es gibt ein analysegerät, welches die geschwindigkeit der hantel ermittelt. vielleicht kann klaus zu einem protokoll kommen.

gruß, Hannes

[klaus]

die zusätzliche energie,die du der hantel mitgibst,wirst du brauchen können,wenn du am stickingpoint zuwenig hast....
cheers,klaus

[klaus]

isometrische und konzentrische maxmalkraft sind 2 unterschiedliche eigenschaften,die sich auch getrennt voneinander trainieren lassen und somit nicht zwingend in einem bestimmten verhältniss stehen...somit is deinen annahme nicht zwangsweise richtig....
cheers,klaus

[Hannes]

interessant wäre eine kraftkurve gegen einen festen widerstand. ab welcher zeit die höchste kraft ansteht. wie lang sie vorhanden ist und wie sie wieder nachläßt.

gruß, Hannes

[klaus]

liegt bei bei ca 55% an.....bei anfängern eher höher,bei profis etwas niedriger.
der kraftanstieg am anfang is nicht linear,das ganze is glaub ich recht kompliziert...man müsste ja auch den stretchreflex berücksichtigen!(macht ja grossen unterschied,wenn man zb pinpresses von der brust weg macht..da geht ja deutlich weniger).
bezüglich alleine fliegen:wieviel "virtuelle" kg muss ich nach 40cm(stickingpoint) weniger drücken,wenn ich zb die hantel statt in 1,5 s in 1s dorthin beschleunige?(d.h. an dem punkt,wo meine kraft eigentlich gegen die schwerkraft verlieren würde,wenn die hantel nicht durch ihre trägheit weiterfliegen würde...)
hehe,f = m.a hab ich mir schon gemerkt,aber mir scheint,andere tun sich beim berechnen solcher spiele etwas leichter!
cheers,klaus
ps:ich denk,auch beim 1rm stehen neuromuskuläre faktoren im vordergrund("ermüdung")