Kalkulator Snage Udarca - Procijena Snage Udaranja (Besplatno)

Kalkulator sile udarca procjenjuje silu udarca u njutnima na temelju tjelesne mase osobe i brzine udarca. Primjenjuje teorem impulsa i količine gibanja, standardnu fizikalnu metodu za procjenu sila udara na temelju količine gibanja i vremena kontakta.

Kako izračunati silu udarca

Kalkulator promatra udarac kao masu koja se giba i zaustavlja u kratkom vremenu. Teorem impulsa i količine gibanja kaže da je sila udara jednaka promjeni količine gibanja podijeljenoj s trajanjem udara:

F = (m_effective × v) / t

• F je sila udarca, izražena u njutnima (N)
• m_effective je efektivna masa iza udarca, izražena u kilogramima
• v je brzina udarca, izražena u metrima u sekundi
• t je vrijeme kontakta, kratki trenutak tijekom kojeg se šaka i meta dodiruju

Ne pokreće se sva tjelesna masa osobe iza udarca, pa kalkulator umjesto ukupne tjelesne mase upotrebljava „efektivnu masu”. Efektivnu masu postavlja na 4,14 % tjelesne mase. Ta vrijednost potječe iz biomehaničkog istraživanja iz 2005. godine, provedenog na sedam olimpijskih boksača, u kojem je izmjerena prosječna efektivna masa udarca od 2,9 kg. Dijeljenjem 2,9 kg s referentnom tjelesnom masom od 70 kg dobiva se 4,14 %, udio koji kalkulator primjenjuje na svaku unesenu tjelesnu masu.

Vrijeme kontakta fiksno je postavljeno na 0,0077 sekundi, odnosno 7,7 milisekundi. Ta je vrijednost odabrana tako da formula daje istu izmjerenu prosječnu vršnu silu od 3427 N iz tog istraživanja pri prosječnoj brzini udarca od 9,14 m/s.

Duljina ruke jedan je od triju ulaznih podataka kalkulatora, ali se ne pojavljuje u gornjoj formuli. Kalkulator traži duljinu ruke samo kako bi provjerio je li unesena pozitivna vrijednost. Promjena duljine ruke uz nepromijenjene masu i brzinu ne mijenja izračunatu silu.

Formula sile udarca

F = (0,0414 × m_body × v) / 0,0077

Ovdje je m_body ukupna tjelesna masa u kilogramima, a v brzina udarca u metrima u sekundi. Ako se masa ili brzina unesu u funtama ili miljama na sat, kalkulator ih najprije pretvara u kilograme i metre u sekundi, a zatim rezultat prikazuje u njutnima.

Primjer s izračunom

Osoba mase 70 kg zadaje udarac brzinom 10 m/s.

1. Efektivna masa: 70 × 0,0414 = 2,898 kg
2. Sila udarca: (2,898 × 10) ÷ 0,0077 ≈ 3763,64 N

Za te ulazne podatke kalkulator prikazuje 3763,64 N. Prikazao bi isti rezultat za duljinu ruke od 50 cm ili 90 cm jer duljina ruke ne ulazi u izračun.

Kako brzina udarca utječe na rezultat

Sila u ovoj formuli raste izravno proporcionalno brzini. Udvostručavanje brzine udarca udvostručuje izračunatu silu. U gornjem primjeru s masom 70 kg, brzina od 5 m/s daje približno 1881,82 N, a brzina od 10 m/s daje približno 3763,64 N — točno dvostruko više.

Upotreba kalkulatora

Odaberite metričke jedinice (kilograme, metre u sekundi, centimetre) ili imperijalne jedinice (funte, milje na sat, inče). Unesite tjelesnu masu, brzinu udarca i duljinu ruke. Kalkulator interno pretvara imperijalne ulazne podatke u metričke i rezultat uvijek prikazuje u njutnima.

Usporedba s izmjerenim udarcima

U istraživanju na kojem se temelje konstante kalkulatora mjereno je sedam olimpijskih boksača koji su zadavali udarce u instrumentiranu metu. Zabilježena je prosječna vršna sila od 3427 N sa standardnom devijacijom od 811 N pri prosječnoj brzini udarca od 9,14 m/s. Budući da kalkulator na svaki ulazni podatak primjenjuje jedan fiksni postotak efektivne mase i jedno fiksno vrijeme kontakta, rezultati pojedinaca u stvarnom svijetu variraju više od prosjeka istraživanja i više nego što sugerira sam rezultat kalkulatora.

Ograničenja

Ovo je pojednostavljeni model. Ne uzima u obzir rotaciju kukova i ramena, tehniku udarca ni vrstu udarca. Svaki se udarac modelira istim udjelom efektivne mase i istim vremenom kontakta, iako se oba čimbenika u stvarnosti razlikuju među osobama i među udarcima. Model je najkorisniji za usporedbu utjecaja mase i brzine na rezultat, a ne kao precizno mjerenje nekog stvarnog udarca.

Često postavljana pitanja

Što je sila udarca?

Sila udarca količina je sile koju udarac prenosi na metu, a mjeri se u njutnima. Ovisi o tome kolika se masa giba iza šake i koliko se brzo ta masa zaustavlja pri udaru.

Koju formulu upotrebljava ovaj kalkulator?

Upotrebljava teorem impulsa i količine gibanja: sila je jednaka umnošku efektivne mase i brzine udarca, podijeljenom s vremenom kontakta. Efektivna masa postavljena je na 4,14 % tjelesne mase, a vrijeme kontakta fiksno je 0,0077 sekundi.

Zašto duljina ruke ne mijenja rezultat?

Duljina ruke unosi se kao ulazni podatak, ali se ne pojavljuje u formuli sile. U ovom modelu sila ovisi samo o tjelesnoj masi i brzini udarca.

Udvostručuje li se sila udarca udvostručavanjem brzine udarca?

Da. Sila je u ovoj formuli izravno proporcionalna brzini, pa udvostručavanje brzine udarca udvostručuje izračunatu silu.

Koliko je ova procjena točna?

Riječ je o pojednostavljenoj procjeni koja se temelji na prosječnim rezultatima jednog objavljenog istraživanja na sedam boksača. Stvarna sila udarca razlikuje se ovisno o tehnici, vrsti udarca i individualnim biomehaničkim značajkama, pa rezultat treba shvatiti kao približnu vrijednost, a ne kao mjerenje.

Vrijedi li ovo za krošee i aperkate?

Formula sve udarce obrađuje na isti način, koristeći samo tjelesnu masu i brzinu. Krošei, aperkati i drugi udarci uključuju rotacijsko gibanje kukova i ramena, koje ovaj model ne prikazuje, pa su rezultati za te udarce manje pouzdani nego za izravne udarce.

Literatura

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