Iskuvoiman Laskuri - Arvioi Lyöntiteho (Ilmainen)

Lyönnin voimalaskuri arvioi lyönnin voiman newtoneina henkilön painon ja lyöntinopeuden perusteella. Se käyttää impulssi-liikemääräteoreemaa, joka on fysiikan vakiomenetelmä liikemäärän ja kosketusajan perusteella syntyvien törmäysvoimien arviointiin.

Lyönnin voiman laskeminen

Laskuri käsittelee lyöntiä liikkuvana massana, joka pysähtyy lyhyessä ajassa. Impulssi-liikemääräteoreeman mukaan törmäyksen voima on liikemäärän muutoksen ja törmäyksen keston suhde:

F = (m_effective × v) / t

• F on lyönnin voima newtoneina (N)
• m_effective on lyönnin taustalla vaikuttava efektiivinen massa kilogrammoina
• v on lyöntinopeus metreinä sekunnissa
• t on kosketusaika eli lyhyt hetki, jonka ajan nyrkki ja kohde koskettavat toisiaan

Kaikki henkilön paino ei liiku lyönnin mukana, joten laskuri käyttää kokonaispainon sijaan ”efektiivistä massaa”. Se asettaa efektiiviseksi massaksi 4,14 % kehon painosta. Luku perustuu 2005 julkaistuun seitsemän olympianyrkkeilijän biomekaniikkaa käsitelleeseen tutkimukseen, jossa mitattiin keskimääräiseksi efektiiviseksi lyöntimassaksi 2,9 kg. Kun 2,9 kg jaetaan 70 kg:n viitepainolla, saadaan 4,14 %, jota laskuri soveltaa mihin tahansa syötettyyn kehon painoon.

Kosketusajaksi on asetettu 0,0077 sekuntia eli 7,7 millisekuntia. Tämä arvo on valittu niin, että kaava tuottaa saman tutkimuksen mittaaman keskimääräisen huippuvoiman 3427 N, kun keskimääräinen lyöntinopeus on 9,14 m/s.

Käsivarren pituus on yksi laskurin kolmesta syötteestä, mutta se ei esiinny edellä esitetyssä kaavassa. Laskuri pyytää käsivarren pituuden vain tarkistaakseen, että syötetty luku on positiivinen. Käsivarren pituuden muuttaminen painon ja nopeuden pysyessä samoina ei muuta laskettua voimaa.

Lyönnin voiman kaava

F = (0,0414 × m_body × v) / 0,0077

Tässä m_body on kehon kokonaispaino kilogrammoina ja v on lyöntinopeus metreinä sekunnissa. Jos paino tai nopeus syötetään paunoina tai mailina tunnissa, laskuri muuntaa ne ensin kilogrammoiksi ja metreiksi sekunnissa ja ilmoittaa tuloksen sitten newtoneina.

Esimerkkilaskelma

70 kg painava henkilö lyö nopeudella 10 m/s.

1. Efektiivinen massa: 70 × 0,0414 = 2,898 kg
2. Lyönnin voima: (2,898 × 10) ÷ 0,0077 ≈ 3763,64 N

Näillä syötteillä laskuri näyttää arvon 3763,64 N. Se näyttäisi saman tuloksen, jos käsivarren pituus olisi 50 cm tai 90 cm, koska käsivarren pituus ei vaikuta laskentaan.

Miten lyöntinopeus vaikuttaa tulokseen

Tämän kaavan voima kasvaa suoraan verrannollisesti nopeuteen. Lyöntinopeuden kaksinkertaistaminen kaksinkertaistaa lasketun voiman. Edellä käytetyssä 70 kg:n esimerkissä nopeus 5 m/s tuottaa noin 1881,82 N ja nopeus 10 m/s noin 3763,64 N — täsmälleen kaksinkertaisen arvon.

Laskurin käyttö

Valitse metriset yksiköt (kilogrammat, metrit sekunnissa, senttimetrit) tai brittiläiset yksiköt (paunat, mailit tunnissa, tuumat). Syötä kehon paino, lyöntinopeus ja käsivarren pituus. Laskuri muuntaa brittiläiset syötteet sisäisesti metrisiksi ja näyttää tuloksen aina newtoneina.

Vertailu mitattuihin lyönteihin

Laskurin vakioiden taustalla olevassa tutkimuksessa mitattiin seitsemän olympianyrkkeilijän lyöntejä instrumentoidulla kohteella. Tutkimuksessa kirjattiin keskimääräiseksi huippuvoimaksi 3427 N ja keskihajonnaksi 811 N, kun keskimääräinen lyöntinopeus oli 9,14 m/s. Koska laskuri käyttää kaikissa syötteissä yhtä kiinteää efektiivisen massan prosenttiosuutta ja yhtä kiinteää kosketusaikaa, todellisen maailman yksilölliset tulokset vaihtelevat enemmän kuin tutkimuksen keskiarvo ja enemmän kuin pelkkä laskurin tulos antaa ymmärtää.

Rajoitteet

Tämä on yksinkertaistettu malli. Siinä ei huomioida lantion ja hartioiden kiertoa, lyöntitekniikkaa eikä lyönnin tyyppiä. Kaikki lyönnit mallinnetaan samalla efektiivisen massan osuudella ja samalla kosketusajalla, vaikka molemmat vaihtelevat todellisuudessa henkilöiden ja lyöntien välillä. Malli soveltuu parhaiten sen vertaamiseen, miten painon ja nopeuden muutokset vaikuttavat tulokseen, ei minkään yksittäisen todellisen lyönnin tarkkaan mittaamiseen.

Usein kysyttyä

Mitä lyönnin voima on?

Lyönnin voima on voiman määrä, jonka lyönti kohteeseen kohdistaa, ja se mitataan newtoneina. Se riippuu siitä, kuinka suuri massa liikkuu nyrkin mukana ja kuinka nopeasti massa pysähtyy törmäyksessä.

Mitä kaavaa tämä laskuri käyttää?

Se käyttää impulssi-liikemääräteoreemaa: voima on efektiivisen massan ja lyöntinopeuden tulo jaettuna kosketusajalla. Efektiiviseksi massaksi asetetaan 4,14 % kehon painosta, ja kosketusajaksi on asetettu 0,0077 sekuntia.

Miksi käsivarren pituus ei muuta tulosta?

Käsivarren pituus annetaan syötteenä, mutta se ei esiinny voimakaavassa. Tässä mallissa voima riippuu vain kehon painosta ja lyöntinopeudesta.

Kaksinkertaistaako lyöntinopeuden kaksinkertaistaminen lyönnin voiman?

Kyllä. Voima on tässä kaavassa suoraan verrannollinen nopeuteen, joten lyöntinopeuden kaksinkertaistaminen kaksinkertaistaa lasketun voiman.

Kuinka tarkka tämä arvio on?

Se on yksinkertaistettu arvio, joka perustuu yhdestä julkaistusta seitsemän nyrkkeilijän tutkimuksesta saatuihin keskimääräisiin tuloksiin. Todellinen lyönnin voima vaihtelee tekniikan, lyönnin tyypin ja yksilöllisen biomekaniikan mukaan, joten tulosta on pidettävä likiarvona eikä mittauksena.

Toimiiko tämä koukkulyönteihin ja yläkoukkuihin?

Kaava käsittelee kaikkia lyöntejä samalla tavalla ja käyttää vain kehon painoa ja nopeutta. Koukkulyönnit, yläkoukut ja muut lyönnit sisältävät lantion ja hartioiden kiertoliikettä, jota tämä malli ei kuvaa, joten näiden lyöntien tulokset ovat epäluotettavampia kuin suorien lyöntien tulokset.

Lähde

Walilko, T. J., Viano, D. C. & Bir, C. A. (2005). Biomechanics of the head for Olympic boxer punches to the face. British Journal of Sports Medicine, 39(10), 710–719.