حرکت افقی

حرکات پرتابى

بسيارى از ورزش‌ها با پرتاب وسيلهٔ ورزشى و يا اجسام در هوا سر و کار دارند. در پرتاب وزنه، ديسک و يا در بازى تنيس و فوتبال توپ‌هاى مختلف در فضا پرتاب مى‌شوند. در اين موارد آنچه در فضا پرتاب مى‌گردد جامد است در حالى که در ورزش‌هايى مانند شيرجه، ژيمناستيک، و پرش‌ها آنچه در فضا پرتاب مى‌شود ذيروح و انسان است که در حال نمايش دادن مهارت‌هاى ورزشى مى‌باشد. در اين‌گونه موارد کيفيت نمايش مهارت‌ها بستگى کامل به قابليت ورزشکار در زمينهٔ پيش‌بينى و کنترل حرکات در فضا دارد. بازيکن تنيس را در نظر بگيريد که مى‌خواهد توپ را طورى به زمين حريف بفرستد که ضمن عبور از روى تور در نقطه‌اى نزديک به آن فرود آيد.

در اينجا بازيکن بايد با ظرافت تمام طورى به توپ ضربه زند که داراى ارتفاعى لااقل برابر ارتفاع تور از زمين باشد تا از آن رد شود ضمن اينکه نمى‌خواهد توپ خيلى هم از تور دور گردد (جا خالي) و لذا اهميت کنترل توپ در اين حرکت کاملاً مشهود است. با توجه به اين مقدمه براى اين قبيل افراد و يا کسانى که با ورزش‌هايى که به‌نحوى با پرتاب کردن اجسام سر و کار دارند دانستن عواملى که به عمل پرتاب کردن و نتيجهٔ آن کمک مى‌کند از اهميت ويژه‌اى برخوردار است. به‌منظور تجزيه و تحليل اين قبيل حرکات ورزشى مؤلفه‌هاى افقى و عمودى نيروى پرتابى به‌طور جداگانه مورد نظر قرار مى‌گيرند. مثلاً در فوتبال وقتى توپ وارد مى‌گردد آن را با زاويهٔ خاصى مانند θ نسبت به افق (سطح زمين) به جلو مى‌برد.

به اثر مقاومت هوا در مبحث مکانيک سيالات اشاره خواهد شد.

حال چنانچه اين بُردار سرعت يا بردار منتج به مؤلفه‌هاى افقى و عمودى تجزيه شود مى‌توان اثر شوت کردن فوتباليست را با توجه به هر يک از اين دو مؤلفه (اجزاء نيرو) مورد بررسى قرار داد.

حرکت افقى

حرکت افقى توپ فوتبال، با توجه به شکل زير در لحظهٔ رهايى از زمين و قرار گرفتن در فضا، برابر با V cos θ متر بر ثانيه خواهد بود و چنانچه اثر مقاومت هوا را در اينجا ناديده بگيريم به‌نظر نمى‌رسد نيروى ديگرى بردار سرعت افقى توپ را تغيير دهد و لذا حرکت آن يکنواخت است و حد متوسط بُردار سرعت توپ در فضا نيز V cos θ متر بر ثانيه خواهد بود.

در معادلهٔ V=d/t مى‌توان چنين نوشت:

d=vt

و در اين حالت:

d_H=V cos θ xt

که در آن d_H مساوى است با جابجايى در سطح افق. حال از فرمول فوق براى تعيين مقدار جابجايى توپ در سطح افق براساس فواصل زمانى معينى استفاده مى‌کنيم. مثلاً اگر بردار سرعت افقى توپ برابر با ۱۵ متر بر ثانيه باشد، توپ در هر يک دهم ثانيه ۵/۱ متر بر ثانيه به جلو خواهد رفت.

d_H=15*1/10=1/5 متر در يک دهم ثانيه

d_H=15*2/10= 3/10 متر در دو دهم ثانيه

و به همين طريق در ازاء هر يک دهم ثانيه ۵/۱ متر بر مقدار جابجايى توپ در فضا افزوده مى‌شود به معناى عاميانه آن توپ در فواصل معين و مشابه مسافت‌هاى مساوى را در فضا طى مى‌کند.

دامنهٔ تغيير مسافت را که يک جسم در هوا به‌صورت افقى طى مى‌کند، برد پرتاب مى‌خوانند و مقدار آن را با استفادهٔ از معادلهٔ dH=V cos θ xt مى‌توان محاسبه نمود.

هرگاه زمان حرکت برابر با زمانى که جسم در فضا است باشد بردار سرعت افقى جسم برابر با V cos θ خواهد بود و از اين رو دامنهٔ تغيير مسافت يا برد جسم در هوا برابر با:

R=V cos θ x t

خواهد شد. نتيجتاً، چنين معلوم مى‌شود که هرگاه بازيکن فوتبال و يا هر پرتاب‌کنندهٔ ديگرى بخواهد دامنهٔ تغيير مسافت جسم پرتابى (برد پرتاب) را عوض کند مى‌تواند اين عمل را تنها با تغيير دادن بردار سرعت افقى جسم و يا زمان پرتاب انجام دهد.

در ورزش‌هايى که نياز به پيش‌بينى و کنترل برد پرتاب وجود داشته باشد زمان پرتاب به‌طور بديهى حائز اهميت مى‌باشد و لذا کسانى که با اين‌گونه ورزش‌ها سر و کار دارند بايد عوامل اثرگذار در مدت زمان پرتاب را خوب بشناسند. چنين دانش و آگاهى در ورزش‌هايى از قبيل شيرجه و ترامپلين که بُرد پرتاب چندان اهميت ندارد ولى مدت زمان پرواز عامل بسيار مهمى در کيفيت اجراى مهارت‌ مى‌باشد از اهميت ويژه‌اى برخوردار است.