Miksi toisilla keppi lentää ja toisilla ei
Kyse on puhtaasti fysiikasta.
Olympialaiset ovat tarjoilleet ennennäkemätöntä grafiikkaa, jonka ansiosta katsojat ovat voineet tehdä hyvinkin pitkälle vietyjä johtopäätöksiä.
Jos keihäänheiton voittaja heittää keihäänsä kovimmillaan optimikulmassa yli 30m/s nopeudella ja esim. suomalainen tekee samankaltaisen suorituksen 27m/s nopeudella, niin onhan se päivänselvää, että kovemmalla lähtönopeudella on helpompi heittää pidemmälle, jos paketti on muuten kasassa, kuten Pakistanin pojalla tuntui olevan.
Hirmuisimmat heittäjät saattaisivat löytyä baseball ammattilaisten joukosta. Tarinan mukaan Jan Zelesny kävi näyttäytymässä erään baseball seuran leirillä ja heitti siellä kylmiltään noin 85-86 mailia tunnissa. (100mph=160km/h)
Esim. Syyskuussa 2010 Chapman niminen pelaaja rikkoi kaikkien aikojen nopeimman syötön ennätyksen, kun hänen syötölleen mitattiin nopeudeksi 105,1 mailia tunnissa (169,1 km/t). Hänet tunnetaan yleisesti MLB:n kovimman heiton omaavana syöttäjänä. Eivätkä muutkaan syöttäjät paljoa hänelle häviä.
”Kyse on puhtaasti fysiikasta.”
– Jos tuo pitää paikkansa, miksi keihäs lentää kauas vasta, ”jos paketti on muuten kasassa”? Mitä sisältyy pakettiin?
Ilmoita asiaton viesti
Usein pyöräillessä tuntuu kuin näkymätön voima työntäisi polkupyörää tasaisella maalla siten, että ei tarvitse juurikaan käyttää ylimääräistä voimaa vääntäessään polkimilla pyörää eteenpäin. Tuo ilmiö on myötätuuli ja jonka suunta on sama kuin pyörän etenemissuunta. Keihäänheitossakin voi olla tuurinsa, että sopivan myötäinen tuulen pyörre halkoo ilmaa ja siivittää keihästä paremmin eteenpäin kuin vastustaen keihään etenemistä. Tuuliolosuhteet kun vaihtelevat merkittävästi sekunninkin aikana, kun keihäs on lakikorkeudessaan.
Kuinka pitkälle keihästä on heitetty tuulettomissa olosuhteissa riittävän korkeassa ja pitkässä ja katetussa hallissa?
Ilmoita asiaton viesti
Teoreettisesti tuo optimikulma lienee 45 astetta. En muista mitä se on ollut mitaliheittäjillä mutta varmaankin hieman alle.
Eipä kai tuohon oikein muuta tarvitsekaan kuin 1) riittävän kovan lähtönopeuden 2) oikean kulman
Olipa erikoinen mitalikolmikko Pakistan-Intia-Grenada..eikö se näin mennyt? Eipä olisi Janis Lusis aikaan tuota uskonut millään.
Ilmoita asiaton viesti
Krikettisyöttäjiä kaikki mitalistit. Optimikulma lienee lähempänä 36:tta kuin 45:ttä. Se riippuu tuulioloista.
Niin. Keihään tai minkä tahansa esineen heiton tulos riippuu kokonaan, siis absoluuttisesti, kerta kaikkiaan ja täysin lähtönopeudesta, lähtökulmasta ja ilmanvastuksesta.
Tietenkin on tärkeää harjoitella ”paketin” eri osia. Aamiaisen sopiva sulaminenkin saattaa asiaan vaikuttaa. Mutta kaikki maailmassa vaikuttaa tulokseen vain sikäli kuin se vaikuttaa lähtönopeuteen, lähtökulmaan ja ilmanvastukseen.
Ilmoita asiaton viesti
”… minkä tahansa esineen heiton tulos…”
– Jos tuo pitää paikkansa, on pallon heittäminen ratkaisevasti helpompaa kuin keihään. Pallo voi irrota kädestä missä asennossa tahansa, mutta keihäs olisi saatava lähtemään kärkensä suuntaan. Parin asteen poikkeama on jo virhe optimiin nähden – ellei tuo hieman vinoasentoinen väline satu juuri sillä sekunnilla hyötymään tuuliolosuhteista.
Jyväskylästä kai valmistuu ”keihästieteen kandidaatteja” koko ajan. Missä konkreettiset tulokset?
Ilmoita asiaton viesti
Ilmanvastus kohtelee tosiaan moukaria eri tavalla kuin sulkapalloa.
Tieteen tulokset ovat tietysti julkisia ja kansainvälisiä.
Ilmoita asiaton viesti
”Niin. Keihään tai minkä tahansa esineen heiton tulos riippuu kokonaan, siis absoluuttisesti, kerta kaikkiaan ja täysin lähtönopeudesta, lähtökulmasta ja ilmanvastuksesta.”
Ei pelkästään elevatio-kulman tule olla hyvässä suunnassa vaan myös azimuth-kulman tulee olla hyvässä kulmassa. Eli elevation ollessa optimikulmassaan ja azimuuthin ollessa n. 0 astetta, niin keihas listättynä suotuisilla tuulilla kantaa pisimmälle.
Ilmoita asiaton viesti
Toki. Ei koko keihään koko lähtöasentoa tietenkään näe yhdestä kuvaruutugraafista.
Ilmoita asiaton viesti
Nyt tuli niin hienoja sanoja, että täytyy kysyä. Onko tuo atsimuutti siis keihään asennon ja liikesuunnan välinen kulma?
Ilmoita asiaton viesti
Olet paikallasi maassa ja nostat keihään kärkeä taivasta kohti, niin elevation kulma muuttuu. Sitten käännät keihästä oikealle tai vasemmalle vaakasuunnassa, niin azimuth kulma muuttuu. Tosin noita kulmia käytetään usein satelliittien paikkaa määritettäessä maan pinnalta katsottuna. Mutta soveltuvat nuo kulmat hyvin keihäänkin paikkaa ilmassa määritettäessä.
Ilmoita asiaton viesti
Jaa jaa, mutta tässähän on sitten yhä useampia muuttujia, joista osa siis koskee keihään asentoa, osa liikesuuntaa. Asia sen kun monimutkaistuu.
Ilmoita asiaton viesti
Kannataisi ehkä kaivaa esille Suomen tykistön ballstiset lentoyhtälöt,
siis ne yhtälöt, joilla ryssä pidettiin Vuoksen eteläpuolella Jatkosodassaa.
Ilmoita asiaton viesti
Keihäs ei ole mikään jäykkä tanko, vaan se värähtelee lentäessään ja tällä värähtelyllä on taatusti vaikutusta mm. ilmanvastukseen. Sen takia on keihään muotoa ja materiaalia säädelty vuosien mittaan. Toinen mahdollisesti vaikuttava tekijä on keihään pyöriminen akselinsa ympäri, sillä se stabiloi lentoa ja asennon säilyttämistä. Parhaista heitoista näkee jo heti lennon alussa, kuinka niissä keihäs lentää vakaassa asennossa mahdollisimman hyvin linjassa lentorataan nähden.
Ilmoita asiaton viesti
Jan Zeleznyn keihäs oli jotakuinkin 90 asteen kulmassa vauhtijuoksun suuntaan nähden vielä puoli sekuntia ennen heittoa. Mutta niinpä vain mestarismies salamannopean vedon aikana suuntasi keihään tarkasti eteen-ylöspäin, ja kohta heittäjän kaulaan ripustettiin kultamitali.
Seppo Rädyn keihään lennon hidastuskuvasta tuli mieleeni pitkähäntäinen siittiösolu mikroskoopissa; niin luikerrellen keppi eteni
lentoradallaan. Ilmankos Rädyn mitali oli yleensä himmeämpi.
Ilmoita asiaton viesti
Tässä googlattua dataa Petranofin maailman ennätysheitosta:
”
Keihäänheiton biomekaniikkaa ovat analysoineet aiemmin myös Gregor ja Pink (1985). Heidän tekemässään tutkimuksessa analysoitiin Tom Petranoffin heittämää maailmanennätysheittoa (99,72 m) käyttämällä apuna suurnopeusvideokameraa.
Tutkimuksessa havaittiin, että Petranoffin heiton lähtönopeus oli suurin koskaan mitattu (32,3 m/s ). Videomateriaalin analysoijat olivat kaikki samaa mieltä siitä, että lähtönopeuden suuruus on tärkein heittopituuteen vaikuttava tekijä. Toinen oleellinen keihään lentopituuteen vaikuttava tekijä on lähtökulma. Kirjallisuudessa heittojen lähtökulma on määritetty olevan noin välillä 20° – 41°. Tutkimuksessa havaittiin, että Petronoffin heiton lähtökulma oli 32,7°, mikä sijoittuu melko tarkasti välin keskelle.
”
https://luma.uef.fi/wp-content/uploads/sites/11/2018/03/Keih%C3%A4%C3%A4nheiton-fysiikka_Joonas-Saari.pdf
Ilmoita asiaton viesti
Olisipa kiva nähdä robotin heittävän keihästä säälle alttiilla stadionilla vaikkapa sata kertaa. Annettaisiin ”heittäjälle” 90m lähtötiedot, ja painettaisiin enteriä.
Mikä olisi sadan suorituksen tulosjakauma?
Ilmoita asiaton viesti
Fysiikan lisäksi myös kemialla lienee osuutta asiaan.
Ilmoita asiaton viesti