網球正手擊球技術的生力學分析與評價

2021-07-16 09:48:14 字數 3938 閱讀 4924

摘要從生物力學的角度,對網球正手擊球的動作效果進行分析與評價。通過對正手擊球動作的上肢引拍、軀幹轉動、下肢蹬伸肌群工作特點的分析,認為網球正手擊球效果與動作速度、動作方向、動作時間、動作幅度有直接的關係。

關鍵字: 網球;正手擊球;生物力學;評價

biomechanical analysis on

technique of

forehand shot in tenni

abstract

from the angle of biomechanics,this ***** makes analysis on action effect of forehand shot in tennis.through analyzing the movement character of back swing of upper l imbs,trunk rotation and stretch of low limbs,the author tinks that shot effect has direct relation with action speed,direction,time and range .

key word ;stennis;forehand shot ;biomechanics ;evaluation

1正手擊球動作的基本特點

人體協調鏈是指「 體節的作用就像由乙個環或身體的一部分產生的量轉換成一環套一環的鏈條系統」 ( 格羅佩爾,1 9 8 4 ) 。正手擊球形式 ( 如正手平擊、正手上旋、正手下旋等) …但其特點則大同小異,都是根據人體協調鏈來充分利用自身髖關節、軀幹的轉動為基礎,擊球時按肩、肘、腕等關節的順序完成擊球動作。正手擊球可不受身體妨礙,發揮全身之力,打出定乾坤的重板,同時它能適應不同的來球,故其威脅力大大超過其他形式的擊球。

但正手擊球以發力兇猛為主,球速快著稱,為底線擊球的首選技術。因此,對運動員的步伐和協調性提出了較高的要求,為了提高正手擊球的效果,應注意全身整體的協調配合,嚴格按照肌肉發力順序來完成擊球動作。在肢體運動中,肩、肘、腕三關節不宜過度緊張,避免肌肉的鬆弛現象出現。

當球拍接近球的一瞬間集轉髖、 扭腰、送肩甩腕之力於拍頭快捷有力地把球擊出。

2參與工作的肌群特點

網球運動中的正手擊球動作是全身性的運動,從體育動作的解剖學分析角度上講,正手擊球涉及到人體上肢、軀幹和下肢等關節的運動及肌肉的工作。下面以運動員最基本的右手擊球技術動作為例 ,按動作的先後順序,對參與正手擊球動作關節的運動及肌肉工作的特點進行分析。

2.1參與下肢蹬伸的肌群及特點

做正手擊球動作時人體右腿髖關節在蹬伸的同時伴隨著內旋動作。參與工作的肌群見。

2 .2 參與軀幹轉動的肌群及特點

在做右手擊球動作時,人體軀幹向左轉動,左側腹內斜肌擊和右側腹外斜肌在下固定時做向心工作

3 擊球動作的力學分析

3.1.1揮拍肢體擺動的幅度

肢體擺動幅度的大小決定了擺動效果的好壞。如擺動幅度過大,造成的主要影響有:(1) 使得軀幹相對垂直軸的逆時擊動幅度加大,同時使揮拍肢體相對肩關節垂直軸的轉動幅度也加大,從而不利於連續擊球。

(2) 由於整個揮拍幅度加大,容易暴露意圖。(3) 還原速度減慢,自我防守能力下降,給對方進攻機會如果幅度太小,使得參與工作的肌群未能達到最佳發力狀態,其擺動的速度和力度不夠,同樣也收不到好效果。這就表明,揮拍肢體動作幅度的大小與最終的打擊效果是直接相關的。

從人體肢體運動鏈的運動規律並結合正手擊球動作的結構可知,正確的擺動幅度應以組成肢體運動鏈各環節自身的運動特點而定。在整個擊球過程中, 根據動作的結構特點可分兩個動作階段。第一為後擺引拍階段;第二為揮拍擊球階段。

在動作的第一階段,右上肢實際上完成乙個復合運動。即上肢在完成後伸約6o。動作的同時伴隨外展( 35。

- 40。) 動作。在此階段,前臂由上臂後伸而完成自然跟隨動作,肘關節角度約為120。。

在動作的第二階段,在右腳蹬地、轉膝、轉髖、轉腰的基礎上,上臂在胸大肌、胸小肌等肌肉的工作下完成擺動揮拍動作。而前臂是在上臂擺動的帶動下加上屈肘肌群主動收縮完成的, 其擺動幅度在60。左右。

值得注意的是,上述環節的擺動幅度數是相對軀幹而言,如果加上軀幹、下肢等環節的運動,其擺動幅度數必然相應增加

3.2 正手擊球動作的動力學分析

從動力學角度分析與正手擊球動作相關的因素,主要是擊球過程中球拍對球的衝量、肢體的瞬時動量。

3 .2 .1 正手擊球時的擊球衝量

對球的打擊衝量是評價擊球效果的重要參量,擊球時增加對球的打擊衝量是運動員追求的主要目的。從衝量自身的定議來看,它與打擊的力量和此力作用的時間長短有關,打擊力量與打擊時間之積越大,則打擊衝量越大。那麼, 為什麼擊球衝量越大擊球效果動量定理可知,合外力對物體的衝量等於物體動量的變化量即 f t =m v 2一( 一m v 1 )=m y 2+m v l為來球的速度,v 2為回球的速度,m為球的質量,因為來球的動量在擊球前瞬問為一定值( 而實際上來球的動量在擊球前由對手決定) ,則有 f t —m y !

=m v ① 。所以由①式可知衝量越大,回球的速度就越大,擊球的效果就越好。那麼如何提高球拍對球的衝量呢?

我們必須引入肢體轉動過程中的瞬時動量, 雖然肢體的擺動屬於曲線運動,但研究其瞬間的特性用線量來予以解釋仍然是有實際意義的。

3 .3 正手擊球動作的轉動力學分析

3 .3 .1 正手擊球時擺動肢體的轉動慣量

由轉動慣量定義可知, 影響其大小的因素有:第一,與轉動體的質量大小有關; 第二,與轉動體的質量分布有關;第三,與轉動體所繞的轉軸有關 j 。根據正手攻球動作的特點,分析擺動肢體的轉動效果就不難得出其基本規律。

擺動肢體在啟動時為了減輕參與工作肌群的負荷,必然要求肢體保持正確動作姿勢, 即整個持拍擺動肢體的伸展度應適當。如過分伸展必會造成擺動肢體相對肩關節( 垂直軸) 的轉動慣量增大,這樣必然影響肢體擺動的初速度。而正確的擺動是, 在蹬腿、 轉膝、 轉髖、 轉腰的基礎上以肩關節的轉動為先導, 上臂帶動前臂。

在擺動的啟動階段肢體不應過分伸展,肘關節角度保持在 1 2 0 。左右為宜。隨著肢體擺動的速度加快 ,肘關節角度逐漸減小到6 0 。

左右,並主要以肘關節角大小的改變來調整上肢相對肩關節軸的轉動半徑,以達到改變擺動肢體相對肩關節軸的轉動慣量,最終獲得較好的擊球效果。

3 .3 .2 揮拍肢體的轉動慣量與擺動速度的關係

物體的轉動慣量( i ) 與轉動的速度( w ) 存在著一定的內在聯絡。如一轉動物體的質量和形狀不變時,就可用動量矩定理:∑m· t =1 w 2一1 w l 來描述。

當物體的質量不變但形狀變化時,則用動量矩定理∑m· t =l 2 w 2一 i l w l來揭示其內在的聯絡。l 3 根據揮拍肢體擺動中的特點顯然滿足後者,即肢體擺動所受到的衝量矩等於肢體擺動時動量矩的變化量。這就是說揮拍肢體轉動效果的好壞與所受到的肌力矩作用時所產生的衝量矩有關。

當衝量矩為一恒量時, 揮拍肢體的轉動慣量與擺動速度則成反比。在完成攻球動作的過程中,肌肉收縮的速度並非恆定,因此,肌力矩顯然為一變數,施給揮拍肢體的衝量矩當然為一變數。但這並不影響討論揮拍肢體擺動的某一瞬間的特徵。

當揮拍肢體在擺動的某一時刻,必然對應一定的動作狀態,此時,揮拍肢體相對肩關節具有一定的轉動慣量和轉動速度,即具有一定的動量矩。如經過 at 時間, 要使揮拍肢體的擺動速度提高,一般有兩個途徑:第一,進一步加強肌肉收縮的強度以此來增大衝量矩 ;第二,適當減小肢體的轉動半徑以減小轉動j 噴量。

以能量經濟學和生物體運動的內在規律來評價都應採取後者。這一觀點與本文在論揮拍肢體擺動幅度中所提到的看法是完全吻合的。

4 結語

綜上所述, 影響正手攻球擊球效果的因素眾多, 涉及面較廣。但從運動生物力學的角度對其分析可知, 揮拍肢體的擺動速度, 揮拍肢體的擺動幅度, 肌肉對骨槓桿的動力矩, 揮拍肢體相對肩關節軸的轉動慣量, 以及人體整體的協調配合等方面是較為重要的因素。在訓練中抓住這些關鍵環節, 結合運動員的特點加以指導, 必將獲得事半功倍的理想效果。

[ 1 ] 編寫組. 網球運動教程( 第一版) [ m] .北京:高等教育出版社 2 0 0 3 .

[ 2 ] 編寫組. 人體解剖學( 第一版) [ m] . 北京:高等教育出版社2 0 0 1 .

[ 3 ] 編寫組. 運動生物力學( 第二版) [ m] .北京:高等教育出版社 .

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