Mjerenje brzine u sportu<PB-186>

Rezime: U ovoj temi ce biti obrađeno mjerenje brzine u sportovima, odnosno obradit neke od najčesće korištenih uređaja kojima se mjeri brzina pomjerajućih objekata u sportu. Pokazat ću zašto je mjerenje brzine u sportu od vitalnog značaja kako za sportiste tako i za ljude koji ih prate i rade s njima.

Ključne riječi:

UvodPregled aktuelnih istraživanja u području tematike rada:

Šta je brzina?

Brzina je pređena udaljenost po jedinici vremena. Jedinica za brzinu je metar po sekundi. Računa se preko formule:

r= d/t [1]

Brzina u sportu se može mjeriti na različite načine u zavisnosti od aktivnosti, preferencija i resursa. Neki od najčešće korištenih uređaja za mjerenje brzine u sportu su:

- Akcelerometar- Brzinomjer- Radar- GPS- Fotočelije- Video analiza- Hawk-eye (oko sokolovo)

Akcelerometar

Najčešće postoje dva akcelerometra u sistemu koja mjere akceleraciju u smjeru N-S i W-E. Suštinski, akcelerometar je njihalo. Signal s uređaja nosi informaciju o tome koliko se to njihalo pomaknulo u odnosu na ravnotežni položaj. Signal se s uređaja elektronički obrađuje i zatim se vraća u akcelerometar u njegov motor koji generira zakretni moment. Pomoću tog generiranog zakretnog momenta, njihalo se vraća u nulti položaj. Negativna povratna veza je veza koja dovodi dio izlazne veličine na ulaz tako da smanji ulaznu veličinu, i preko nje, završnu vrijednost izlazne veličine. Da bi se ovo postiglo, dio izlazne veličine mora biti invertiran. Iznos signala koji se koristi za vraćanje njihala u nulti položaj je funkcija akceleracije kojoj je uređaj podvrgnut. Signali se sa pojačala također šalju u integrator iz kojeg se dobivaju brzine te položaji.[2]

Aplikacije za akcelerometre uključuju: -Uređaji za praćenje u biologiji, inženjerskim vozilima, industriji, vulkanologiji i još mnogo toga.-Uređaji za vođenje u telemetriji u raketnoj tehnici.-Orijentacija slike u pametnim telefonima.-Unos u pametnim telefonima, tabletima i kontrolerima igara.[3]Neki od sportova za koje se koristi akcelerometar su:-Trčanje

-Auto trke-Trke formula

Slika 1. Akcelerometar[4]

BrzinomjerBrzinomjeri se najčesće koriste u auto trkama i trkama formule. Posao brzinomjera je da pokaže brzinu vašeg automobila u miljama na sat, kilometrima na sat ili na oba. Čak i u automobilima sa kasnijim modelom, to je analogni uređaj koji koristi iglu kako bi pokazao na određenu brzinu, koju vozač čita kao broj otisnut na brojčaniku. Postoje dva tipa brzinomjera: elektronski i mehanički. Elektronski brzinomer zapravo je relativno nov izum - prvi elektronski brzinomer se nije pojavio sve do 1993. godine.[5] Mehanički brzinomjeri mjere brzinu automobila tako što se mehanički povezuju s izlaznom osovinom mjenjača. Pošto se ova osovina nalazi 'nizvodno' od mjenjača, brzina kojom se rotira je nezavisna od promjene stepena prenosa i tako daje pravu mjeru brzine puta.Zajedno sa trendom prema elektronskim instrumentima instrument table, elektronski brzinomeri sada postaju mnogo popularniji, iako su mehanički oni generalno pouzdani.Najčešći tip ima magnet priključen na izlaznu osovinu mjenjača i elektronsku jedinicu postavljenu u neposrednoj blizini da djeluje kao podizač. Svaki put kada rotirajući magnet prođe kroz uređaj za prikupljanje, jedinica šalje impuls električne struje niz žicu do brzinomera. Elektronska „crna kutija“ unutar speedo-a koristi ove impulse da izračuna brzinu automobila.[6] Na biciklima, brzinomjeri mjere vrijeme između svakog okreta kotača. Senzor je postavlja na biciklo, pritiskajući kada je magnet aktiviran.[8]

Slika 2. Brzinomjer[7]RadarRadar se može koristiti za mjerenje brzine sljedećih sportova: brzina trčanja sportaša, brzina bacanja u sportovima kao što su bejzbol, softball i kriket, te u sportovima kao što su tenis (brzina servisa), golf (brzina zamaha) i hokej. Koriste se i za mjerenje brzine udaranja u boks. Radar se može podesiti tako da izračuna maksimalnu dostignutu brzinu nekog objekta, kao što je lopta ili palica, kao i dio tijela kao što je ruka. Zato su toliko korisni u mnogim sportovima.[9] Radar nije zapravo riječ, već akronim. To znači radio detekcija i otkrivanje udaljenosti, što nekako opisuje kako radi. Baš kao što je eho zvučni talas koji odbija nešto i vraća se, radar je radio (elektromagnetni) talas koji radi istu stvar. Svi radio valovi putuju istom brzinom; 186.000 milja u sekundi (brzina svjetlosti) ili oko jedne stope u milijarditi deo sekunde. Dakle, prvo izmjerite vrijeme za talas da ide od radarskog pištolja do lopte i nazad. Zatim pomnožite vrijeme brzinom vala da biste pronašli udaljenost od lopte i nazad do pištolja. Podijelite na dva i imate udaljenost od lopte. Zapravo, ručni radarski pištolji ne mjere udaljenost jer sve što stvarno očekujete od njih je brzina lopte. Ispostavlja se da je frekvencija talasa koji se vraćaju sa lopte malo drugačija od frekvencije valova koje emitira pištolj. To se naziva "Doppler efekat", isti Doppler kao u Doppler radaru meteorološkog reportera. Jedna slaba strana osnovnog radarskog pištolja je brzina koju snima je samo dio brzine duž pravca kojim ste usmjerili pištolj. To objašnjava zašto se ljudi koji koriste radarske topove sakupljaju iza kućne ploče. To je jedino mjesto gdje se mjeri ispravna brzina bacanja.[10]

Slika 3. Radarski pištolj [11]Ako je lopta u mirovanju, valovi se odbijaju na istoj frekvenciji kao što dolazekako je prikazano na slici 2a.Kada lopta dođe prema radarskom pištolju kao što je prikazano na slici 2b, talasi koje šalje natrag u pištolj imaju veću frekvenciju. Radarski detektor unutar pištolja šalje promjenu frekvencije u interni računar koji izračunava i prikazuje brzinu lopte.[10]

GPSSistemi globalnog pozicioniranja ili jednostavno GPS, u porastu su popularnosti u terenskim sportovima više od jedne decenije. Ovaj nosivi urešaj pruža kontekst za treninge snage i kondicioniranja, sportske naučnike, sportske trenere i sportske trenere kako bi razumjeli i otkrili umor i fitnes na dubljoj razini. Mali uređaji koji se često nose u rukavima ili potkošuljima sadrže uređaj koji prati svaki potez igrača. GPS otkriva opterećenje treninga svakog sportiste, uključujući vožnju na daljinu, intenzitet sprinta i opšte opterećenje svakog pojedinca tokom utakmice.[12]Međutim, GPS se ne koristi samo za praćenje zdravlja i sposobnosti igrača. Vrijednost podataka prikupljenih putem ovih EPTS uređaja ide dalje od toga. Ovi podaci takođe mogu mapirati poziciju igrača na terenu kako bi se identifikovali najčešći pokriveni prostori i pružili uvidi u to kako su različita područja korišćena. To onda može pružiti vrijedan izvor informacija za prilagođavanje treninga i razvoja određenih igrača prema njihovim fizičkim i taktičkim potrebama. Tip podataka koje su GPS tragači zabilježili mogu se razlikovati u velikoj mjeri od pružatelja usluga i potreba tima koji koristi podatke. Kao i kod većine oblasti u analizi performansi, podaci prikupljeni GPS-om moraju se koristiti i analizirati na odgovarajući način u kontekstu sporta, sportaša ili situacije. Jedinica izoliranih podataka može pružiti vrlo malo uvida u ono što se zaista događa, ako uopće postoji. Zbog toga upotreba GPS metrike zahtijeva kombinaciju više varijabli kako bi se dobila potpuna slika. Na primer, dva sportista mogu da voze istu udaljenost na istoj prosečnoj brzini, ali ako pogledate

otkucaje srca ili intervale brzine, možete bliže sagledati njihovu sposobnost i količinu opterećenja koje svako telo uzima da bi ostvarilo taj ishod. Najčešći podaci koji se prikupljaju su:-Ukupna prekrivena udaljenost-Prosječna brzina trčanja-Ukupno trčanje (visoka brzina)-Ukupna brzina sprinta (ubrzanje pri punoj brzini)-Prosječno vrijeme ubrzanja-Prosječno vrijeme usporavanja-Otkucaji srca (da bi se utvrdila stopa rada sportiste)-Pozicioniranje na terenu-Vrijeme igranja visokog intenziteta-Vrijeme igranja niskog intenziteta-Opterećenje sportiste -Podaci G-Force / udar (za sportove na udare kao što je ragbi)[13]

Video 1.GPS prsluk[14]

FotočelijeFotoćelija: olakšava precizno i brzo mjerenje pokreta koji traje kratko vrijeme bez snimanja. Ova metoda se zasniva na foto-elektronskim principima i koristi fotoćelije. Dve fotocelice se primenjuju u liniji kretanja i meri se vreme provedeno između njih. Visoko precizan sat je fiksiran na fotoćelije koje počinju raditi kada se zrake prve fotocelice prelamaju. Zaustavlja se kada se i drugi snop lomi. Zrake svjetla trebaju biti postavljene tako da isti dio / segment tijela razbije grede između dvije fotoćelije. Primjenom ove metode može se izmjeriti vrijeme kretanja i njegova brzina, s obzirom na udaljenost između dvije fotoćelije. Postoje programi

koji digitalizuju signale odmah.Fotočelije se koriste za mjerenje brzina pri trčanju, vožnji bicikla, raftingu i tako dalje.[15]

Slika 4. Fotočelija[16]Video analizaVideo analiza, često korišćeni alat u savremenim sportovima, može pružiti podsticaj za trening individualnih i timskih takmičenja. Treneri i treneri analiziraju video sa akcija uživo i treninga, a rezultati njihovih pažljivih analiza pružaju korisne povratne informacije za sportiste. Zahvaljujući video analizi, sportisti mogu dobiti konkurentnu prednost, ispraviti greške i maksimizirati svoje snage.[17]Ono što možete da uradite sa datim vremenom i područjem je ono što obično odvaja dobro od velikog. Sprinter svjetske klase može pokriti 100 metara ispod 10 sekundi, a bacač može baciti 100 milja na sat. Košarka ili fudbaler može da se kreće u malom prostoru sa neverovatnom neuhvatljivošću, ali zahtijeva video da bi se razumijelo kako. Svi sportski događaji imaju vremenski i prostorni element, a video pretvara koncept u radno rješenje za trenere. Najbolji primer analize performansi video zapisa su događaji sa preprekama. Treneri mogu provoditi vrijeme gledajući koljena i polijetanje uglova cijeli dan, ali to su opisi i nisu korisni za razvoj sportaša na stazi. Pitanje sportiste da poleti pod određenim uglom nikada se ne dešava, jer se sport sporta događa tako brzo da ne možete očekivati da će moći da adresiraju uglove. Ono što možete da učinite je da tražite od sportiste da poleti ranije ili dalje, i da se približi prepreci kako bi uštedeli vreme. Već znamo što je najbolje na svijetu, zahvaljujući godinama video analize; treneri samo trebaju znati da li njihovi sportisti koriste slične strategije. Ako preponaš može trčati brže između prepreka, a ima istu prednost nad njima, pobijedit će svaki put. Treneri Sprinta su ništa više od vajara, koji malo po malo uklanjaju vreme iz sportske izvedbe, sve dok kraj nije gotov proizvod. Terenski treneri su

slični, ali se fokusiraju na stvaranje veće udaljenosti sa resursima koje imaju, bilo vertikalno ili horizontalno.[18]

Slika 5. [18] Paul Pogba iz Manchester Uniteda objavio je na Twitter-u snimku ekrana aplikacije Dartfish[19] koja prikazuje ugao podjele bedrene kosti. Iako je važno imati kinematičke podatke, referentne tačke kao što su udaljenost i upotreba hronometra mogu stvoriti istinite validne mjere za vraćanje osnovnih performansi.[18]

Video 2. Video analiza u fudbalu[20]

Hawk-eye (Oko sokolovo)Hawk eye je kompjuterski sistem koji se službeno koristi u raznim sportovima poput tenisa, kriketa, fudbala i drugih sportova. Osoba po imenu Dr Paul Hawkins razvila je ovu tehnologiju u Velikoj Britaniji. Sistem je prvobitno implementiran 2001. godine za potrebe mjerenja u kriketu. Hawk-Eye nije nešto što je nepogrešivo. To je tačno unutar 5 milimetara svog opsega i obično se smatra i pouzdano kao sredstvo za drugo mišljenje u sportu. Hawk eye se naziva tehnologijom koja se koristi za mjerenje brzine lopte kao načina na koji se kugla. Ova tehnologija je prvobitno napravljena za praćenje operacija rakete i mozga.Ova tehnologija dobija podatke od oko šest kamera. Zatim se koriste podaci za praćenje putanje lopte od trenutka kada lopta napusti ruku kuglača do trenutka kada lopta postane mrtva. Tehnologija zatim predstavlja ovu informaciju kao 3D sliku. Očigledno pomaže gledaocu da razume pravac i dužinu na kojoj je lopta napustila ruku kuglača i krenula prema panjevima. Ovo takođe pomaže u odlučivanju o LBW odluci jer dozvoljava trećem sucu da vidi da li je lopta zapravo bila u liniji panjeva kada je udarila u jastuke batsmana. Prednosti ove metode su:-Tačna brzina lopte kao jasan pravac se vidi u oku sokolova-Pomoću ove tehnologije mjeri se i smjer i zamah lopte-Jasno se navodi autentičnost lopte koja udara panjeve-Ona takođe osigurava da li je isporuka zakonita ili ne.[21]

ZaključakMjerenje brzine u sportu je od ključnog značaja za rezultate. Pojavom naprednih tehnologija za mjerenje, neke sam obradio u seminarskom, unapredio se rezultatski segment sporta. Ponekad stotinke ili milimetri su odlučujući a uvid u to nam omogućavaju ovi mjerni uređaji. Mjernim uređajima i analizama sportisti u unapređuju svoje performanse. Mjerni uređaju su bitni i prilikom sudijskih odluka, dakle za sudije. Neki od ovih uređaja i kamera hvataju ono što ljudsko oko ne može i signaliziraju za eventualnu pogrešku.

Literatura[1] https://www.thoughtco.com/speed-2699009 (Dostupno 27.04.2019.)[2] Lawrence, A.: Modern Inerial Technology (Second Edition), New York, Springer-Verlag (1998.)[3] https://whatis.techtarget.com/definition/accelerometer (Dostupno 28.04.2019.)[4] Preuzeto sa https://www.sparkfun.com/products/9269 (Dostupno 28.04.2019.)[5]https://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory devices/speedometer3.htm (Dostupno 29.04.2019.)[6] https://www.howacarworks.com/accessories/how-a-speedo-works (Dostupno 28.04.2019.)[7] Preuzeto sa https://www.howacarworks.com/accessories/how-a-speedo-works (Dostupno 28.04.2019.)[8]https://www.lifepersona.com/how-to-measure-the-speed-of-people-and-objects-in-sports?fbclid=IwAR2mxT4RqL44UY6zxB9Td1DQ0UFuuc72BEitgh_r0sK2SSWQJ0GP8hAtarg (Dostupno 28.04.2019.)[9]https://www.lifepersona.com/how-to-measure-the-speed-of-people-and-objects-in-sports?fbclid=IwAR2mxT4RqL44UY6zxB9Td1DQ0UFuuc72BEitgh_r0sK2SSWQJ0GP8hAtarg (Dostupno 28.04.2019.)[10] https://tht.fangraphs.com/the-physics-of-radar-guns/ (Dostupno 28.04.2019.)[11] Preuzeto sa https://tht.fangraphs.com/the-physics-of-radar-guns/ (Dostupno 28.04.2019.)[12] https://www.sporttechie.com/gps-used-sports/ (Dostupno 29.04.2019.)[13] https://www.sportperformanceanalysis.com/article/gps-in-professional-sports (Dostupno 28.04.2019.)[14] Preuzeto sa https://www.youtube.com/watch?time_continue=116&v=oAjRA4m2mFE (Dostupno 28.04.2019.)[15]http://www.jgypk.hu/tamop13e/tananyag_html/sporttudomany_eng/photocell.html (Dostupno 28.09.2019.)[16] Preuzeto sa http://www.microgate.it/Training/Witty/WittyGATE (Dostupno 28.04.2019.)[17]https://www.livestrong.com/article/525371-what-are-the-benefits-of-video-analysis-in-sports/ (Dostupno 28.04.2019.)[18]https://simplifaster.com/articles/video-analysis-sportsperformance/ (Dostupno28.04.2019.)[19]https://www.dartfish.com/Mobile?utm_source=Affiliation&utm_medium=referral&utm_campaign=simplifaster (Dostupno 28.04.2019.)

[20] Preuzeto sa https://www.youtube.com/watch?v=0Zyx2wrdV1Q (Dostupno 28.04.2019.)[21] https://sporteology.net/bowling-speed-measured-cricket/ (Dostupno 29.04.2019.)