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DE-Abitur · SportT·055 / 9
Individualsportarten verlangen die individuelle Bewegungs- und Leistungsanalyse: Leichtathletik (Lauf, Sprung, Wurf/Stoß), Schwimmen, Turnen und Tanz. Im Theorieteil stehen die Technikanalyse einzelner Bewegungsfertigkeiten, die zugrunde liegenden biomechanischen Prinzipien (Impuls, Beschleunigung, Abfluggeschwindigkeit, Auftrieb und Widerstand) sowie die individuelle Leistungsentwicklung im Mittelpunkt. Die biomechanischen Grundlagen werden in der Bewegungslehre quantifiziert (vgl. Thema „Bewegungslehre"); die konditionellen Voraussetzungen liefert die Trainingslehre (vgl. Thema „Trainingslehre").
3Abschnitteca. 8Min Lesezeit4Kompetenzen
Operatoren:beschreiben · erklären · analysieren · berechnen · beurteilen
grundlegendes Niveau
gA: die Bewegungsphasen einer leichtathletischen Disziplin beschreiben; die physikalischen Grundlagen (Auftrieb/Widerstand beim Schwimmen, Abfluggeschwindigkeit beim Wurf) benennen.
erhöhtes Niveau
eA: eine Technik biomechanisch analysieren (z. B. Sprunghöhe quantitativ herleiten), Leistungsstruktur und Hauptfehlerquellen begründen sowie Trainingskonsequenzen ableiten.
Kernpunkte
ZWEITES NEWTONSCHES GESETZ
Beschleunigung ist proportional zur einwirkenden Kraft und umgekehrt proportional zur Masse. Grundlage von Absprung-, Sprint- und Wurfanalysen.
Musterlösung
Analysieren Sie die Absprungphase eines Hochspringers (Anlaufgeschwindigkeit 7 m/s, Absprungwinkel 65°, Körpermasse 70 kg) hinsichtlich der wirkenden Kräfte und der erreichten Sprunghöhe.
Anlaufgeschwindigkeit horizontal: v_h = 7 m/s. Im Absprung wird ein Teil dieser horizontalen Energie in vertikale Bewegungsenergie umgewandelt. Vertikale Komponente: v_v = v · sin(65°) ≈ 6,3 m/s; horizontale Restkomponente v_h_rest = v · cos(65°) ≈ 3,0 m/s.
Aus der Steighöhenformel h = v_v² / (2 g) ergibt sich h = (6,3)² / (2 · 9,81) ≈ 2,02 m über dem Körperschwerpunkt zum Absprungzeitpunkt.
Bei einer Absprungzeit von ca. 0,18 s wirkt eine vertikale Beschleunigung Δv/Δt ≈ 6,3 / 0,18 ≈ 35 m/s². Mit F = m · a folgt F ≈ 70 · (35 + 9,81) ≈ 3140 N. Das Körpergewicht beträgt m · g = 70 · 9,81 ≈ 687 N; die Bodenreaktionskraft entspricht damit rund dem 4,6-Fachen des Körpergewichts (3140 / 687 ≈ 4,57).
Höherer Absprungwinkel (z. B. 70°) brächte mehr vertikale Energie, aber weniger horizontale Drift über die Latte — ein 60–65°-Winkel ist im Fosbury-Flop ein günstiger Kompromiss. Mit zunehmender Beschleunigung im Absprung steigt das Verletzungsrisiko an Knie und Sprunggelenk; daher gezieltes Sprungkrafttraining unverzichtbar.
Ergebnis: Vertikale Geschwindigkeit 6,3 m/s, Sprunghöhe ca. 2,0 m über Körperschwerpunkt (Latte real 2,30 m unter Berücksichtigung des Standhöhen-Anteils), Bodenreaktionskraft ca. 3140 N. Absprungwinkel ist die zentrale Stellschraube zwischen Höhe und horizontaler Drift.
Typische Fehler
LK-Vertiefung
eA-Vertiefung: Analysieren Sie die Absprungphase eines Hochsprungs quantitativ. Leiten Sie aus Anlaufgeschwindigkeit und Absprungwinkel die vertikale Geschwindigkeit und die erreichbare Steighöhe her und begründen Sie die Wahl des Absprungwinkels.
Kernpunkte
Typische Fehler
LK-Vertiefung
eA-Vertiefung: Erläutern Sie, warum der Wasserwiderstand näherungsweise quadratisch mit der Geschwindigkeit zunimmt (Strömungswiderstand F_W ∝ v²). Welche Konsequenz hat das für die energetische Effizienz und die Bedeutung der Technik gegenüber reiner Kraft im Schwimmsport?
Kernpunkte
DREHIMPULSERHALTUNG
I = Trägheitsmoment, ω = Winkelgeschwindigkeit. Schließt eine Eiskunstläuferin die Arme an den Körper (I kleiner), steigt ω — Pirouette schneller.
PHASEN DES MOTORISCHEN LERNENS NACH MEINEL/SCHNABEL
Welche drei Beschriftungen in "Phasen des motorischen Lernens nach Meinel/Schnabel" sind prüfungsrelevant?
Folgeaufgabe: Skizziere dasselbe Schema ohne Beschriftungen und ergänze sie aus dem Gedächtnis.
Musterlösung
Eine Eiskunstläuferin beginnt eine Pirouette mit ausgestreckten Armen bei 1,5 Umdrehungen pro Sekunde. Beim Anlegen der Arme verringert sich ihr Trägheitsmoment auf ein Drittel. Berechnen Sie die neue Drehzahl und erklären Sie das Prinzip biomechanisch.
Während der Pirouette wirkt kein nennenswertes äußeres Drehmoment, daher bleibt der Drehimpuls L = I · ω erhalten: I₁ · ω₁ = I₂ · ω₂. Trägheitsmoment I und Winkelgeschwindigkeit ω sind umgekehrt proportional.
Gegeben: ω₁ = 1,5 U/s und I₂ = (1/3)·I₁. Umstellen: ω₂ = ω₁ · (I₁ / I₂) = ω₁ · 3 = 1,5 U/s · 3 = 4,5 U/s.
Durch das Anlegen der Arme verlagert die Läuferin Masse näher zur Drehachse. Da das Trägheitsmoment quadratisch vom Abstand zur Achse abhängt (I = Σ m·r²), sinkt I deutlich — und ω steigt im gleichen Verhältnis, damit L konstant bleibt.
Dasselbe Prinzip erklärt den gehockten Salto (kleines I → schnelle Rotation) gegenüber dem gestreckten Salto (großes I → langsame Rotation) und das Öffnen vor der Landung, um durch Vergrößerung von I die Drehung abzubremsen und sicher zu landen.
Ergebnis: Die Drehzahl steigt von 1,5 auf 4,5 Umdrehungen pro Sekunde (Faktor 3). Ursache ist die Drehimpulserhaltung: kleineres Trägheitsmoment bei gleichbleibendem Drehimpuls erzwingt eine proportional höhere Winkelgeschwindigkeit.
Typische Fehler
LK-Vertiefung
eA-Vertiefung: Erläutern Sie, wie eine systematische Technik- und Fehleranalyse mit den Stufen des motorischen Lernens (Grob-, Feinkoordination, Stabilisierung) verzahnt ist. Begründen Sie, warum Korrekturen in der Grobkoordinationsphase anders ansetzen müssen als in der Stabilisierungsphase.