Şub 112012
 

Patencinin hareketleri biomekanik açıdan, zorunlu hareketler ve serbest kayış olmak üzere iki ana grupta incelenebilir. Bu ayrımın temelinde, hareketsel problemlerin birbiriyle uyuşmuyor oluşu ve devamında, bu grup hareketlerin kinematik, dinamik ve iletişimsel karakteristiklerindeki önemli farklılıklar yatar.

Bu bölümün kapsamına zorunlu hareketleri almamdaki amaç, günümüzde sportif programların önemli elementleri olan adım ve adım dizilerinin temelini teşkil etmeleri ve bazı ülkelerin test sistemlerinde hala uygulanıyor olmalarıdır. Ayrıca bir çok antrenör, sporcularının gelişim sürecinde bu hareketlere önemle yer vermektedir.

Zorunlu figürlerdeki kayış hızı büyük figürlerde 1 – 2,5 m/sn, Loop’lu figürlerde 1 m/sn’dir. Serbest kayış sırasında ise kayış hızı 8 m/sn ve daha fazlasına kadar artabilir. Dönüşlü hareketlerin parametreleri ise aynı şekilde farklı farklıdır. Zorunlu figürlerin yarışmalarda geçerliliklerini korudukları yıllarda patenciler de iki gruba ayrılmaktaydı: zorunlu hareketlerde başarılı olanlar, serbest kayışta başarılı olanlar. Bu ayrımın temelinde, hareketlerin benimsenme süreciyle bağlantılı olarak sporcunun sinir sisteminin özellikleri yatmaktaydı. Ayrıca kural olarak, eğitim süreci içerisinde kim neyi daha özenli, sabırlı ve dikkatlice yaparsa o yönden daha iyi yetişmekteydi. Serbest kayış bölümünü daha çok seven patenciler tartışmasız daha hisli, daha heyecanlı, daha artistik ve korkusuz olmaktaydı. ISU’nun zorunlu hareketleri yarışmalar kapsamından çıkarmasındaki en büyük neden, iki branş için de gereken tüm özelliklerin tek bir bünyede toplandığı komplike patenciler yetişmesini sağlamaktır.

Zorunlu Figürler: Zorunlu figürlerin gerçekleştirilmesindeki çeşitli usullerin analizi, bu usullerin pratik antrenmanlardaki etkinliği ve yarışmalarda başarılı bir şekilde uygulanması, hareketlerin gelişimindeki başlıca doğrultulardan biri olan yapılış tarzındaki stilin ve sabır arzusunun hesaba katılması ile mümkündür. Bu yaklaşımın doğruluğu, zorunlu figürlerin gerçekleştirilme stillerinin doğuşlarından günümüze kadar olan değişmezliğiyle ispatlıdır. Stillerin gelişimi, serbest ve kayan ayağın hareketlerinin amplitüdlerindeki küçülme, kayış hızının azalması, itiş hızının ve hareketlerdeki sertliğin hafiflemesi, yerdeki izin kalınlığının ve derinliğinin azalması gibi nedenlerle gerçekleşmiştir.

Yeni başlayan ve eksiksiz bir tekniğe sahip olmayan patencilerde sık sık omurga ve sırt kaslarında gevşeme, kolları ve serbest ayağı kontrol edememe gibi hatalara rastlanabilir. Bu tip hatalar hareketlerin yönlendirilmesinde ve yerdeki izin sürekliliğinde bozukluklar yaratır. Ayrıca pratikte bunların aksine, aşırı gerginlik ve vücut bölümlerinin büyük bir kısmında aşırı serileşmelere de rastlanabilir. Sonuç olarak bütün bu hatalar, buz ve paten arasındaki sürtünmeden doğan zorluğun büyümesine, buzun kazınmasına, enerji israfına yani hareketlerin gerçekleştirilmesi sırasında sürekli karşı etkenlere ve olumsuzluklara yol açar.

Serbest Kayış: Serbest kayış hareketlerinin patenciye öğretilmesindeki temel sorun, hareketlerin patencinin vücuduna benimsetilmesinden ziyade; ki bu prensip olarak o kadar da zor değildir; kayış esnasında hareketlere hakim olabilme sanatının patenciye benimsetilmesindeki zorluktur.

Bilindiği gibi serbest kayış esnasındaki adımların kalitesi, yapılışlarında kullanılan kenarların temizliğiyle ve yetkinliğiyle ölçülür. Paten çeliği yüzeyindeki kayış esnasında destek alanı oldukça küçülür, ağırılık basıncı azalır ki bu da sürtünme kuvvetinin artmasına ve patenin buz üzerindeki kayışının bozulmasına yol açar. Paten çeliğinin kenarları üzerindeki kayış tabi ki sadece kavisler esnasında kullanılır. İşte bu nedenle ustalığın anlaşılması, tek ayak üzerinde kayış sırasında kayan ayağın yaptığı otur-kalk hareketlerinin de yardımıyla hızın artmasını sağlayan kavis derinliğiyle mümkündür.
Spinlerin gerçekleştirilmesi sırasında patenci, kaslarını kasarak ve gevşeterek, vücudunun çeşitli bölümlerini spin merkezine yaklaştırmak ve spin merkezinden uzaklaştırmak suretiyle kazandığı dönüş hareketine hakim olmalıdır Jumplarda ise itiş hareketleri öyle bir yapılmalıdır ki kayış enerjisi uzun eksen çevresine yayılarak dönüş enerjisine dönüşsün ve vücudu hem ileri hem de yukarı doğru bir hareket içerisine soksun.

Çiftler buz pateninin ayrı ayrı gerçekleştirilen hareketleri için de yukarıda sıralanan tüm prensipler geçerliliğini korumaktadır. Ancak beraber yapılan hareketlerde temel prensip çiftler arasındaki akıcı işbirliğidir.

Daire Üzerinde Kayış

Resim 1|Tek ayak kayış esnasında|patenciyi etkileyen kuvvetler

Patencinin kavis üzerindeki tek ayak kayış pozisyonu hareketlerinin temelini oluşturur ve hız, yerçekimi ivmesi, kayış dairesinin yarıçapı, atalet kuvveti, patenin buza yaptığı basınç kuvveti gibi niceliklerle nitelendirilir (Resim 1).

ρ yarıçaplı daire üzerinde kayan ve V hızına sahip patencinin vücuduna, ağırlık kuvveti P, karşı hareket yönüne istikametli sürtünme kuvveti F; Ox eksenine paralel ve yavaşlamaya karşı yönelik teğet atalet kuvveti JT, Oy eksenine paralel normal atalet kuvveti (merkezkaç) Jn; patencinin buza yaptığı basınca eşit ve eksenden yukarı doğru yönelik destek reaksiyonu N etki ederler.

Şekil üzerindeki patencinin vücudu zOy koordinat düzlemi üzerinde olup eksene (z ekseni) α açısıyla eğiktir. l ise vücudun genel ağırlık merkeziyle destek noktası (paten çeliğinin buzla birleştiği nokta) O arasındaki mesafedir.

Bu momentleri ve güçleri dengeli bir şekilde eşitleyip birleştirerek analiz edersek çok önemli pratik sonuçlar içeren bir sıralama yapabileceğimiz altı adet denklem ile karşılaşırız.

Vücudun uzun ekseninin buz yüzeyine yaptığı eğim kayışın önemli vasıflarından biridir. Bu olay buz pateninin tüm hareket komplekslerinin kaliteli bir biçimde gerçekleştirilmesindeki temel şartlardan biri olan kenar kullanımını bize açıklar.

ρ – Buz üzerindeki eğik izin (dairenin) yarıçapı

Formülde vücut ağırlığı geçmemektedir. Şimdi buradan ilk sonucu çıkarabiliriz: Patencinin vücudunun uzun ekseninin eğim açısı, sadece yarıçapın uzunluğuna ve kayış hızına bağlıdır.

1. formülden diğer bir sonuca daha varabiliriz: Uzun eksenin eğim açısı, kayış hızının karesiyle doğru orantılı olarak büyür ve dairenin yarıçapının uzamasıyla küçülür.

Bilindiği gibi eğim açısının azlığı sırasında kayan ayak buz yüzeyinde iki kenar izi bırakabilir. Bu da büyük bir hatadır.

1. formül dört niceliği kendi aralarında birleştirir. Bunlardan herbirini ötekiler sayesinde ifade edebiliriz. Böylece kayış hızını 2. ve kayış dairesinin yarı çapını da 3. formülle gösterebiliriz: Kayış tekniğinin öğretilmesi sırasında, buz ve patenin birbirleri üzerindeki etkilerini gösteren kuvvetlerin bilinmesinde fayda vardır. Kayan ayağın buza yaptığı basıncın büyüklüğü ise şu formülle gösterilir:

Açının kosinüsü her zaman birden azdır. Böylece 4. formülden şu sonuç çıkarılabilir: Daire üzerinde kayış sırasındaki dinamik denge durumunda, patenin buza yaptığı basınç, patencinin ağırlığından fazla; düz çizgide kayış sırasında ise patencinin ağırlığına eşittir.

Patenin buza yaptığı basıncın büyüklüğünün daha detaylı analizi için diğer bir formülden daha faydalanabiliriz:Görüldüğü gibi buza yapılan basınç, patencinin vücut ağırlığına, hızın karesine, kayış dairesinin yarıçapına ve patencinin vücut ekseninin eğim açısının sinüsüne bağlıdır. Basınç, patencinin ağırlığının ve hızının artmasıyla fazlalaşır ve dairenin yarıçapının ve vücut ekseninin eğim açısının büyümesiyle azalır.

Özellikle 8 tipi zorunlu hareketlerin gerçekleştirilmesindeki zorluk, kenar kullanımını sağlayan kayış hızının ve figürün tamamındaki dönüşlerin kalitesinin korunması sebebiyle ortaya çıkar. Şimdi patencinin kayan ayağında bükülme ve gerilme hareketi olmaksızın yavaşlamaya sebep olan etkenlere bir göz atalım.

Kayış sırasındaki frenleyici güç, hava direncinin dışında sürtünme kuvvetinden doğar. Yavaşlama büyüklüğüyle buz ve patenin sürtünme katsayısı arasındaki bağ şu şekilde ifade edilebilir:Tek ayak kayış sırasındaki yavaşlama, buza yapılan basınçla ve sürtünme katsayısıyla doğru orantılı, vücut ağırlığıyla ise ters orantılıdır. Bu durumda şu formülün kullanılması daha uygun olur: olduğuna göre tüm değişikliklerden sonra şu formülü buluyoruz:Pratikte cosα değeri küçük bir oranda değişir, ama çekim kuvveti yerçekimi ivmesi g, o an bulunulan yer için sabittir. Bu da demektir ki yavaşlama, kayan ayaktaki sürtünme katsayısı yüzünden meydana gelir.

Kayıştaki sürtünme katsayısı, buzun kalitesiyle, buzun soğukluğuyla, suyun bileşimiyle, paten çeliğinin yapıldığı maddeyle ve olukla da alakalıdır. Buzun soğukluğu ne kadar az olursa, sürtünme katsayısı o kadar fazla olur. Sert suyla yapılmış buz kayışa, yumuşak suyla yapılmış buzdan daha çok mani olur. İlk olarak kayış, buzun sertliğinden dolayı, ikinci olarak da paten çeliğinin yumuşak buzda daha derine batmasından dolayı zorlaşır.

Sürtünme katsayısı iyi bir buzda minimum seviyededir, yani kayış anındaki yavaşlama daha azdır. Çelikten yapılmış patenlerin buzdaki sürtünme katsayısı 0,01-0,03 değerleri arasında değişir.

Yapılan deneylerde görülmüştür ki, daire üzerinde ön-dış kenar kayımı sırasında hızın büyüklüğü, her 1/4 dairede V1=2,2 m/sn, V2=1,87 m/sn, V3=1,55 m/sn, V4=1,34 m/sn hızlarına eşitlenir. Görüldüğü gibi hızın azalması, düzgün azalma hareketi şeklindedir. Diğer bir deyişle, tecrübeli patencilerde, daire üzerindeki normal kayış anındaki yavaşlama pratik olarak devamlıdır.

Zor hareketlerin gerçekleştirilmesi sırasında (bracketli sekizler, çift üçlü sekizler ve özellikle geri üçlü sekizler) kayış hızı değerlerinin azalması çizgisel değildir. Figürün ilk yarısında hız azalması mühim bir oranda değildir. Fakat figürün ikinci yarısında meydana çıkmaya başlayan hız azalması, çeliğin buza yaptığı eğim açısının azalmasına ve kayışın paten çeliği kenarından paten çeliği yüzeyine geçmesine yol açar. Böylece destek yüzeyi ve sürtünme kuvveti fazlalaşır. Zor figürlerde patencinin kayış hızı çizgisel olarak azalmaz ve yavaşlama eşit bir tempoyla gerçekleşmez. Patenci ne kadar az tecrübeliyse, çizgisel olmama ve figürün sonundaki yavaşlama o kadar şiddetli olur.

Tecrübeli patencilerin kayışlarındaki kenar kalitesi sayesinde, dönüşler sırasında buzda kazınma meydana gelmez. Ayrıca çıkışın iyi yapılması sayesinde, figürün başından sonuna kadar hız seviyesindeki düşüş çok azdır.

Patencinin Dönme Hareketi

Patencinin daire üzerindeki kayışı sırasındaki harekeleri hakkında daha iyi bir fikir edinebilmek için Resim 2’ye bir göz atalım. Şemada da görüldüğü gibi vücut noktaları dairenin merkezinden çeşitli uzaklıklarda yer almakta ve çeşitli çizgisel hız değerleri içermektedir. Bu demektir ki daire üzerindeki kayış sırasında patenci dairenin merkezinden geçen eksen çevresinde döner. Böylece vücudun dönüşü sırasındaki açısal hızı (ω) hesaplamak zor değildir. Dairenin tamamlanmasıyla birlikte, kayan ayağın pateni bir tur, yani 360º’lik bir dönüş gerçekleştirir. Büyük figürlerde vücudun dönüşü sırasındaki açısal hız yaklaşık 0,1 tur/sn, looplarda yaklaşık 0,3-0,5 tur/sn ve esas loopun, yani loop hareketinin kendisinde ise 0,6-0,8 tur/sn dir.

Resim 2|Daire üzerinde kayış sırasında patencinin vücut hareketleri

Zorunlu figürlerde dönüşler ve looplar gibi destekli dönüş hareketlerinin birçok çeşidine rastlanır. Vücudun üst kısmının alt kısmına oranla yaptığı dönüş hareketi bu hareketlerin temelini oluşturur. Serbest kayışta ise tüm vücudun kendi çevresinde dönmesiyle gerçekleşen daha özgün hareketler mevcuttur. Öyle ki spinler ve spin kombinasyonlarında dönüş sayısı onlarca olup dönüş hızı 2 tur/sn’ye kadar varır.

Jumplar sırasında yapılan dönüş hareketlerinde ise desteksiz şartlar (buzla irtibatın olmaması) söz konusudur ve maksimum hız 4,5 tur/sn’ye kadar varır.

Patencinin uzun ekseni çevresinde yaptığı dönüş hareketini mekaniğin birkaç basitleştirilmiş prensibiyle bağdaştırabiliriz. Açısal hızın değerini, vücudun dönüş açısıyla, dönüşün geçtiği zaman arasındaki bağlantıyla tespit edebiliriz.Açısal hız sadece büyüklüklerle değil, aynı zamanda uzaydaki yönle de nitelenir. Yani dönüşün saat yönünün tersine şeklinde göründüğü tarafa doğru uzun eksene yönelmiş bir vektördür. Açısal hız, birkaç tur süresince ölçülen ortalama açısal hız ve anlık açısal hız (anlık dönüş hızı) olmak üzere iki çeşittir.

Eğer açısal hız vücudun bütün noktalarında aynıysa, çizgisel hız her nokta için farklıdır. Noktaların açısal ve çizgisel hızları arasındaki bağlantı şu formülle ifade edilir:

(R = Noktaların dönüş eksenine uzaklığı.)

Bu basit bağlantı, dönüşler sırasında çok önemli bir anlam taşır. Çünkü vücudun aynı açısal hızı sırasında noktaların çizgisel hızları farklı farklıdır. Bu noktalar vücut eksenine ne kadar uzaktaysalar, çizgisel hızları da o kadar fazla olur.

Atalet momenti: İleriye doğru hareket sırasında vücut ataletinin değeri vücut kütlesidir. Dönüş hareketinde önemli olan vücut kütlesinin dönüş eksenine göre dağılımıdır.Vücut kütlesinin dönüş ekseninden uzaklaştırılması vücut ataletini fazlalaştırır. Yaklaştırılması ise vücut ataletini azaltır.

Dönüş hareketi sırasında vücut ataletinin ölçüsü atalet momentidir ve şu formülle ifade edilir:

(mi = vücut bölümlerinin kütlesi, ri = vücut kütlesinin dönüş eksenine uzaklığı)

Vücut bölümleri kütlelerinin dönüş eksenine olan uzaklıkları, atalet momenti formülüne ikinci planda dahil edilir. Bu da vücut bölümleri kütlelerinin dönüş eksenine dağlımı sırasında, daimi kütleye sahip vücudun atalet momentindeki önemli değişimi açıklar.

Dönen vücudun önemli karakteristiklerinden birisi de kazandığı dönüş hareketi miktarıdır. Bu da vücut hareketi miktarı momenti olarak adlandırılır ve K harfi ile ifade edilir. Dönen vücudun hareket miktarı momentinin hesaplanması, eksene oranla vücudun atalet momentinin ve bu eksen çevresindeki vücut dönüşü açısal hızının çarpımıyla bulunur:

Hareket miktarı momenti, dönüş hareketine özgü bir niteliktir.

Hareket miktarı momentinin korunması kanunu: Dönen vücut, elde ettiği dönüş hareketini veya diğer bir deyişle hareket miktarı momentini korumaya çalışır.

Dönüş hareketindeki sürtünme kuvvetini hesaba katmazsak; pürvet esnasında, vücut atalet momenti ve vücut dönüşü açısal hızı değerleri arasındaki bağlantıdan şu formül meydana çıkar: I.ω = const. Diğer bir deyişle; bir çarpanın azalması, bir diğerinin o oranda büyümesine yol açar, yani çarpımda bir değişiklik olmaz. Özellikle bu sebepten dolayı, vücut bölümlerinin dönüş eksenine yaklaşımı (kapanma) süreci (atalet momentinin azalma süreci) vücudun dönüş hızının büyümesine yol açar. Ayrıca atalet momentleri vücudun çeşitli pozisyonlarında incelenerek şu sonuçlara varılmıştır: Pürvet esnasında kolların yanda açık pozisyondan göğse doğru toplanması, dönüş hızını iki kat, camel spin pozisyonundan pürvet pozisyonuna geçilmesi ise dönüş hızını yaklaşık altı kat fazlalaştırır. Bu istatistikler, dönüş sırasında vücudu etkileyen herhangi bir direnç gücünü göz önüne almaz, o yüzden açısal hızın gerçek anlamda fazlalaşması her zaman daha azdır ve patenle buz arasındaki kontakla alakalıdır. Bu bakış açısıyla beraber en iyi çözüm dönüşün buza tırtılla dokunmadan ve buzu kazımadan, paten çeliğinin ön kısmıyla yapılmasıdır. Dönüş esnasında en az direnç, kayan ayaktaki patenin 3-5 cm’lik looplar çizmesi halinde gerçekleşir.

Resim 3|Kapanma sırasında dönen vücut|noktalarına etki eden Coriolis|atalet kuvvetleri

Dönüş (spin) hızının değişimindeki sebepler: Çeşitli dönüş hareketlerinde ve pürvetlerde patenci, dönüşün açısal hızını önemli boyutlarda değiştirir. Hız değişimi, kapanma ve açılma diye adlandırdığımız iç güçleri, yani insanın kas gücünden kaynaklanan aktif hareket gücünü gerektirir. Bu kuvvetlerin etki hatlarının dönüş eksenine doğru mu yoksa dönüş ekseninden dışa doğru mu olduğunu anlamak zor değildir, yani bu kuvvetler dönüşe iştirak etmezler. O zaman hangi kuvvetler vücudun dönüşünü doğrudan hızlandırırlar veya yavaşlatırlar? Bu kuvvetler Coriolis atalet kuvvetleri diye adlandırılırlar. Daha kesin söylemek gerekirse bunlar, bu kuvvetlerin momentleridirler. Şimdi Coriolis atalet kuvvetlerinin gösterildiği şekle bir bakalım, etkilerin yönlerini tayin edelim ve bu kuvvetlerin değerlerini hesaplamak için bir formül oluşturalım (Resim 3).

Pürvet dönüşünde, açılma ve kapanma sırasında iki tip hareket yer alır:

1) Vücudun dönüşü
2) Yarıçap boyunca serbest ayağın ve kolların eksene doğru hareketleri veya tam tersi.

Kollar dönüş eksenine doğru hareket ettikleri zaman, kol bölümlerinin çizgisel hızları azalır, yani kapanmada rol oynayan vücut bölümleri negatif ivme kazanırlar; diğer bir deyişle dönüşe karşı yönelik bir ivme kazanırlar. Böylece çeşitli atalet kuvvetleri her zaman hızlanmanın ters yönüne doğru yönelik olacaklardır, o zaman Koriolis atalet kuvvetleri de dönüş yönüne doğru yöneleceklerdir. Bu kuvvetler vücudun kapanmayı gerçekleştiren çeşitli bölümlerine ilişiktirler, dönüş yönüne doğrudurlar ve vücudun açısal hızını arttırırlar.

Şu halde vücudun dönüşü süresince serbest ayağın ve kolların eksene doğru veya eksenden dışarı doğru hareket ettirilmesi, kapanma sırasında dönüşü hızlandıran ve açılma sırasında yavaşlatan Coriolis atalet kuvvetlerini meydana çıkartır. Atalet kuvvetleri, vücudun dönüşünün açısal hızına (ω), açılma ve kapanma sırasındaki vücut bölümlerinin çizgisel hızlarına (V), yine bu bölümlerin kütlelerine (m) ve aynı zamanda ω ve V vektörleri arasındaki β açısının sinüsüne bağlıdır.

Bütün bu kuvvetlerin değerleri şu formülde toplanır:

Dönüş hareketleri mekaniğinin temel prensiplerinden faydalanarak zorunlu hareketlerin tekniği hakkında bazı detayları açıklığa kavuşturan sonuçlar çıkarabiliriz. Dönüş tekniğinin öğretilmesindeki en önemli sorun, kayış cephesinin değişimine yol açan nedenlerin analizidir. Bilindiği gibi vücudun herhangi bir uzvunun bir yöne doğru dönüşü, vücudun diğer bölümlerinin ters yöne doğru dönmesine yol açar.

Zorunlu hareketlerdeki dönüşlerde vücudun omuz, kol, kafa gibi üst bölümleri ters hareket olarak adlandırdığımız bir hareket gerçekleştirirler. Bu, esasında yukarıda saydığımız uzuvların kalçaya oranla yaptıkları dönüş hareketidir. Bu dönüş hareketi sonucunda vücudun alt kısmıysa tam tersi yöne doğru dönmeye mecbur kalır. Yeterli amplitüt ve hız sırasında vücudun üst kısmının alt kısma oranla (paten de dahil olmak üzere) gerçekleştirdiği ters dönüş, dönüş cephesinin değişimine yani 180 dereceye yakın bir dönüşe yol açar.

Kısacası dönüş hareketi mekanizması, vücudun üst kısmının alt kısma oranla gerçekleştirdiği ters dönüşten ibarettir.

Vücudun Havadaki Hareketi

Resim 4 |Vücudun havada yaptığı ileriye doğru dönüş hareketlerinin basamakları

Kinogram analizinin de gösterdiği gibi, iyi yapılan bir jump (atlama) sırasında vücudun dönüş ekseninin hareketi, ileriye doğru harekete yakın bir harekettir. Yani havadaki bileşik vücut hareketi, hem dönüş ekseniyle birlikte ileriye doğru yapılan hareket, hem de bu eksen etrafında yapılan dönüş hareketi olarak incelenebilir (resim 4). Bilindiği gibi ileriye doğru hareket sırasında vücudun bütün noktaları, belirli zamanlarda aynı vektörlere, hızlara ve ivmelere sahiptirler. Öyleyse eksenin dönüş hareketi yerine tüm vücut noktalarının hareketleri izlenebilir. Bu sayede havadaki süre boyunca dönüş ekseninin geçtiği, vücudun ağırlık merkezi noktasını bulmak kolaylaşır.

Ayrıca şunu belirtmekte fayda vardır ki, bu bileşik hareketin basamakları olan progresif (ileriye doğru) hareket ve dönüş hareketi ayrı ayrı birer araştırma konusudurlar. Aynı zamanda iki tür hareket de birbirleriyle yakından alakalıdır ve bir çevrimin iki basamağını oluştururlar.

Vücudun progresif (ileriye doğru) hareketi: xy koordinat düzleminde, belli bir açıyla yatay eksene yönelen vücudun merkezkaç hareketi izdüşümleri, hava şartları göz önüne alınmadan aşağıdaki denklemde formülize edilmiştir:

a0 = uçuş açısı, V0 = uçuşun başlangıç hızı, g = serbest düşüş yerçekimi ivmesi.

Formül göstermektedir ki; yörüngenin formu ve devamında hem maksimum yükseklik hem de atlayışın uzunluğu, sadece vücudun ağırlık merkezinin başlangıç değerlerine bağlıdır. Bu değerler şunlardır: Sürekli serbest düşüş ivmesi durumunda uçuşun başlangıç hızı ve uçuş açısı.

Böylelikle desteksiz hareket sırasında (havadaki hareket), vücudun ağırlık merkezinin yörünge hareketinin sadece başlangıç değerlerine bağlı olduğu ve bu hareketin sürekli olarak parabolik olduğu anlaşılmaktadır. Hiçbir el, kol, bacak vb. hareketleriyle veya bunların karışımlarıyla, uçuş halindeki vücudun ağırlık merkezi hareketinin yörüngesi kesinlikle değiştirilmemelidir.

Buradan çok önemli bir pratik sonuca varıyoruz: Desteksiz şartlarda (havadaki hareket), vücudun ağırlık merkezinin hareket şekli tamamen uçuşun başlangıç değerleriyle belirlenir.

Resim 5|Ağırlık merkezinin uçuş sırasındaki hareket yörüngesi

Resim 5’te vücudun ikili Lutz hareketi sırasındaki ağırlık merkezi yörünge hareketi grafiksel olarak gösterilmiştir. Görüldüğü gibi itiş hareketinden sonra uçuşun başlangıcındaki vücut ağırlık merkezi yatay hızı 4,58 m/sn’ye ve itiş sırasında meydana gelen dikey hız 3,21 m/sn’ye eşittir. Bu da vücudun ağırlık merkezinin ulaştığı en yüksek noktanın 0,525 m olması demektir. Uçuş açısı bu harekette 35º olarak belirlenmiştir. Desteksiz şartlarda devamlı yatay hız 4,58 m/sn olup, patenci 2,86 m’yi 0,626 sn’de geçmiştir. Bunun yanında dikey hız uçuşun en yüksek noktasına kadar 3,21 m/sn’den sıfıra düşmüş ve iniş sırasında tekrar 3,21 m/sn’ye yükselmiştir.

Şunu bilmekte de fayda vardır ki havaya çıkıştan önce patencinin yatay hızı 6,45 m/sn idi, fakat itiş öncesi yapılan durdurma hareketi (tırtılın buza takılması) sonucunda mevcut yatay hız 4,58 m/sn’ye eşitlenmiştir. Böylece itiş neticesinde yatay hız kaybı 1,87 m/sn olmuştur. Bu tip kayıplar iniş sırasında da meydana çıkmaktadır. Örneğin uçuş sırasında vücudun yatay hızı 4,58 m/sn iken iniş sonrası kayış hızı 3,75 m/sn’ye düşmüştür. Sonuç olarak iniş sırasındaki mevcut yatayhız kaybı 0,83 m/sn olmaktadır.

İtiş ve iniş sırasındaki hız kaybı toplam 2,7 m/sn olarak hesaplanır, bu da atlayış öncesi kazanılan hızın %41,86’sı demektir.

Vücudun havadaki dönüş hareketi: Vücudun havadaki dönüş hareketi, kaliteli ve temiz bir atlayışın yapılmasında önemli rol oynar. Vücudun uçuş sırasındaki eksik veya fazla dönüşü, inişi önemli ölçüde zorlaştırır. Uçuş sırasındaki vücudun dönüş hareketi analizini yapmak için hareket miktarı momentlerinin korunması kanunundan faydalanılabilir. Patenci uçuş sırasında kapanış ve açılış diye adlandırılan iki tip hareket gerçekleştirir. Bu hareketler, vücut uzuvlarının (el, kol, bacak v.b.) belirli bir şekilde dönüş eksenine göre yönlendirilmesiyle, vücudun atalet momentini değişikliğe uğratırlar.

Resim 6|Uçuş sırasında vücut dönüşünün|açısal hız değişimleri

Resim 6’da, 2,5 dönüşlü bir atlayışın açısal hız değişimleri grafiksel olarak gösterilmiştir. 1.,2. ve 3. noktalar kapanışı ifade eder, 4. nokta kapanışın en belirgin olduğu noktadır, 5.,6.,7. ve 8. noktalar ise açılışı ifade eder.
Grafik, vücut uzuvlarıyla yapılan açılış ve kapanışın, uçuş sırasında değişikliğe uğrattığı dönüş hızını gösterir. Eğri çizgiden de anlaşılacağı gibi, vücut dönüşündeki açısal hızın esas arttığı nokta, kapanışın en sıkı (şiddetli) olduğu ana yakın bir zamanda gerçekleşir.

Uçuş sırasındaki dönüş hareketi incelenirken, hareket miktarı momentlerinin dönüş hareketi parametrelerini nasıl etkilediği çok iyi incelenmelidir. Vücudun sahip olduğu hareket miktarı momenti ne kadar fazlaysa veya diğer bir deyişle, itiş sırasında patencinin kazandığı dönüş hareketi miktarı ne kadar fazlaysa, kapanışın sıkılık derecesi aynı olmasına rağmen dönüşün açısal hızı daha fazla olur.
O halde patencinin havadaki dönüş hızı, itiş ve kapanma-açılma hareketleriyle kazandığı kinetik momente bağlıdır.

Jumplardaki dönüş hızı değerleri göstermektedir ki dönüş adedinin fazlalaşması, vücudun buz üzerinden koparılması sırasındaki açısal dönüş ilk hızı ile bağlantılıdır. İkili jumplarda bu 1-1,5 tur/sn, üçlü jumplarda ise 2 tur/sn ve daha fazlasına ulaşmaktadır. Bu da demektir ki havaya çıkış hızı dönüş adedi artışında büyük önem taşır.

Vücudun buz yüzeyinden koparılması (havaya çıkış) sırasındaki açısal hız artışı itişte ve itişe iştirak eden yardımcı hareketlerdeki (üçler, vs.) vücut dönüş hızının artışıyla meydana gelir. Açısal hız başlangıç değerinin artışı, vücut dönüşünün bir bölümünün yerde yani inişte ve çıkışta yapılmasına yol açar. Örneğin ikili bir jump yapan herhangi bir patenci havada (desteksiz şartlarda)  1,4 tur (550º), yerde ise (destekli şartlarda) 0,6 tur (220º) döner. Bu 0,6 turun yani 220º’nin 160º’si havaya çıkış sırasında, 60º’si ise iniş sırasında dönülür. Üçlü bir jumpa bakıldığında, desteksiz şartlarda yaklaşık 2,25 tur dönüldüğü görülmüştür. Kalan 1/4 tur çıkış ve iniş arasında paylaşılır. Bu da demektir ki 180º havaya çıkışta, 90º ise inişte dönülmektedir.

Başlangıç açısal hızının artışıyla ve daha sıkı bir kapanmayla maksimum hız kazanılır. Üçlü jumplarda bu 4-4,5 tur/sn, üç buçuk ve dört turlu jumplarda ise yaklaşık 5 tur/sn’ye varmaktadır.

Açısal hız değerinin maksimum seviyeye ulaştığı anın çok büyük bir önemi vardır. Çok dönüşlü bir jump yapmaya hazırlanan bir patenci maksimum dönüş hızına mümkün olduğu kadar erken ulaşmalıdır. Dünyanın en iyi üç, üç buçuk ve dört turlu jump yapan sporcuları, maksimum hıza uçuşun ilk yarısında ulaşmaktadırlar. Çünkü bu durum, dönüşün ortalama açısal hızının artmasına ve daha da çok dönüşlü bir atlamanın gerçekleştirilebilmesine imkan sağlar.

Paten ve Buzun Birbirleri Üzerindeki Etkileri

Paten ve buzun birbirleri üzerindeki etkileri üç ana faktörden meydana gelir: Sürtünme kuvveti, yerçekimi vektörlerinin kayan ayağa göre durumları ve itiş ayağının esneme ve gerilme hareketleri. Paten ve buzun arasındaki bağlantı, patencinin hareketlerindeki istikrarın ve güvenilirliğin çözüm noktasıdır. Bunun en çok ihtiyaç duyulduğu nokta ise çok dönüşlü jumplardaki havaya çıkış anıdır. Burada buz ve paten arasındaki bağlantının güvenilirliği, sürtünme kuvvetini önemli oranda arttıran frenleme hareketiyle (stoper), çekim kuvveti hatlarının desteğe yakın geçtiği vücudun dikey pozisyonuyla ve aynı zamanda destek reaksiyonunu önemli oranda arttıran ve stoper hareketini belirginleştiren kalça, diz ve bilek ekleminin aktif gerilmesiyle sağlanır.

İtiş süreci boyunca gerçekleşen buz ve paten arasındaki ilişki aynı zamanda kollar, bacaklar ve omurgayla yapılan ileriye doğru atlama hareketlerine de önemli ölçüde bağlıdır. Bu hareketler destek reaksiyonu değerlerine de tesir ederler ve ilk önce itiş ayağının esneme ve gerilme hareketi olmak üzere itişteki diğer hareketlere de uygun olmalıdırlar. İleriye doğru atlama hareketleri (savurma hareketleri) eğer itiş ayağını aktif gerginleşmenin başlangıcından önce ek olarak yüklüyorsa ve itiş sonunda onun üzerindeki yükü azaltıyorsa uygun olarak sayılabilir.

Pratikte paten ve buz arasındaki ilişkinin istenilen ölçüde rahat olması, sporcular tarafından itiş rahatlığı olarak hissedilir. Özellikle jumpın yüksekliğini, vücudun uçuş sırasındaki ilk dönüşünü ve güvenilirliğini tüm jumpın gerçekleştirilmesine pozitif yönden tesir eden doğru bir itişin sağladığı unutulmamalıdır.

Amortizasyon sürşarjı: Esneme anında gerçekleştirilen yaylanma hareketi üzerine binen ek yük olarak tabir edebileceğimiz amortizasyon sürşarjı (FAM) inişin ilk anlarında patencinin vücuduna etki eden bir kuvvettir. Bu kuvvet patencinin inişe başlamadan önce sahip olduğu kinetik enerji (hareket enerjisi) sonucunda meydana çıkar. Amortizasyon evresinin sonunda hareketlerin kinetik enerji değerleri dikeyde sıfıra eşittir, yani vücudun mevcut dikey hızı (VV) sıfıra kadar azalır. Uçuşun mevcut dikey hızının azalma süreci, patencinin desteksel hareket mekanizmasında meydana gelen ek yüklemeyle aynı zamanda olur. Amortizasyon sürşarjı ortalama değeri şu formülde yaklaşık olarak ifade edilebilir:

m – patencinin vücut ağırlığı, VV – vücudun ağırlık merkezinin iniş öncesindeki mevcut dikey hızı
Δy – amortizasyon sırasında vücudun yer değiştiren vertikal ağırlık merkezi

Denklemin analizi FAM için önemli bir pratik sonuca varmamızı sağlıyor: Δy‘nin artması, amortizasyon sürşarjı değerinin azalmasını sağlar. İşte bu yüzden amortizasyon yolunu uzatan ve böylelikle amortizasyon sürşarjı değerini azaltan, parmak ucuna yapılan inişler daima tercih edilmelidir.

Resim 7|İniş sırasında vücudun ağırlık merkezinin|ve patenin hareket yönü

İniş sonrası kayış esnasında vücudun ağırlık merkezi patenin çizgisine paralel olarak veya diğer bir deyişle paralele yakın bir yönde hareket eder (resim 7). Yaklaşık olarak vücudun ağırlık merkezi yörüngesi ve destek ayağının pateni aynı yöndedir. R yarıçaplı iniş dairesinde, vücudun iniş öncesi durumu parametreleri ve inişteki kayış parametreleri arasında bir bağlantı kurabiliriz:

Vx – iniş öncesi vücudun mevcut yatay hızı, ω – iniş öncesi vücudun açısal hızı

İniş dairesinin çapı ne kadar büyük olursa çıkış da o kadar kaliteli ve rahat olur. Demek ki iniş kalitesini arttırmak için uçuş sırasındaki vücut yatay hızını arttırmak ve dönüş açısal hızı artıklarını azaltmak gereklidir.

Biomekanik deneylerin sonuçları, rakamsal parametrelerdeki açıklıklar ve sistematik bağlayıcılıklar çok önemlidir. Aynı zamanda bunları faydasız olarak görmek yanlıştır. Sonuç bu verilerin temelindeki pedagojik izlenimleri ve deneyleri bağdaştırmayı gerektirir. Bu tip bir sentezin ilkeleriyle hareketlerin gerçekleştirilmesinde yeni usuller, yeni yardımcı hareketler, çareler ve antrenman metotları çıkarılabilir.