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旋风脚720度接马步动作技术运动生物力学分析

时间:2014-08-30 来源:未知 作者:小韩 本文字数:3340字
论文摘要

  1 旋风脚 720 度接马步动作技术要求

  旋风脚 720 度接马步要求左脚向左上步,身体随之左转。同时左手向前推出,右臂伸直向后、向下摆动。右腿随即上步,脚尖内扣,准备蹬地踏跳。左臂向下摆动并屈肘收至右胸前,同时左臂向上、向前抡摆,上体向左旋转前俯。重心右移,右腿屈膝蹬地跳起,左腿提起向左上方摆动,上体向左上方翻转,同时两臂向下、向左上方抡摆。身体向左旋转两周,右腿在空中完成里合腿,左手在面前迎击右脚掌,左腿自然下垂。其要点,一是右腿做里合腿时,要贴近身体。摆动时膝挺直,由外向里呈扇形。二是击响点要靠近前面。左腿外摆要舒展,并在击响的一刹间离地腾空。三是抡臂、踏跳、转体、里合右腿等环节要协调一致。

  2 旋风脚 720 度接马步动作技术运动生物力学分析

  旋风脚 720 度接马步技术动作分为助跑、起(踏)跳、空中动作和落地四个动作环节。因为不同动作环节所表现出来的运动生物力学的主要特征不同,所以文章将从四个动作环节分别说明,并且只是重点论述每个动作环节所表现出来的最主要的运动生物力学特征。

  2.1 助跑环节

  助跑阶段是完成旋风脚 720 度动作的准备阶段,这个环节体现出来的最多的是人体运动的运动学特征。人体运动的运动学研究中是以牛顿的经典力学为基础的。因此,在旋风脚 720 度接马步助跑环节动作分析时,把人体看成一个有质量但是忽略其大小、形状和内部结构的质点。

  助跑步数在 4 步以内,左脚制动、脚稍外展,运动员通过加速助跑使人体获得较大的水平速度,并调动身体各个环节的力量,为完成技术动作创造基本条件。在此过程中,人体的运动轨迹是一条直线,其位移与运动轨迹是重合的。

  2.2 起(踏)跳环节

  起(踏)跳阶段是指助跑的最后一步右脚落地的瞬间到双脚离开地面之前并且人体对地面没用任何作用力之间的阶段。此动作环节体现的最多的运动生物力学特征就是人体运动的动力学特征。

  旋风脚 720 度接马步技术动作中还涉及到了人体运动中的力,由于人体的运动状态不同,力也是不同的。而作用力与反作用力则是这个动作阶段中体现最为明显一对力。因为人体在起(踏)跳阶段处于支撑状态,必然会施给地面一个作用力,而地面也必然会产生一个与人施给它的力大小相等方向相反的力反作用于人体,即地面的支撑反作用力。随着人体运动状态在起(踏)跳阶段的不断变化,过程中会出现地面静力性支撑反作用力和地面动力性支撑反作用力。地面静力性支撑反作用力是由于人体的重力的作用产生的,在起(踏)跳阶段某个瞬间,是会出现人体重力刚好等于地面的反作用力从而使得人体保持平衡状态。

  而在起(踏)跳阶段的大多数时间内,人体虽然处于支撑状态,但是因为人体的局部环节做了加速摆动,此时地面施给人体的反作用力就是地面动力性支撑反作用力。

  因为在起(踏)跳阶段除了有力的分析外,还要涉及到动量定理在起(踏)跳阶段中对人体运动的运用和分析。所以根据起跳技术的动作特点,将起跳技术动作分为缓冲时段和蹬伸时段,然后运用动量定理和力的相关知识对旋风脚 720 度接马步技术动作的起(踏)跳阶段进行分析。

  2.2.1 缓冲时段

  在助跑的最后一步左腿或双腿支撑过程的缓冲时段,即快速制动过程的时段,人体的身体重心高度、重心水平速度和膝关节角度都会有一定程度的下降。而重心水平速度的下降主要是由于脚对地面产生的摩擦力引起的制动与支撑反作用力在水平方向的分力造成的。而身体重心的下降必然会造成重心水平速度的损失,但损失的一部分水平速度可通过双腿的退让性收缩以肌肉弹性势能的形式储备起来,以便在蹬伸时段释放出来。此时段适当加大左腿膝关节的缓冲幅度可以保证良好的制动效果,使得上一环节的助跑动能更好地转化为左腿伸肌的弹性势能,为下一时段蹬伸力量的发挥起到促进作用,也使得蹬伸距离得以增加,为蹬伸离地时刻的垂直速度的提高打下基础。此时段,左脚快速制动,上肢由右上向左下摆动,下肢相应关节应该相对锁紧,通过增大冲量达到增大速度的目的,通过延长外力作用时间达到减少冲力的目的。身体重心由左脚快速制动时靠近两脚之间偏近左脚位置而逐渐右移到偏近右脚的位置。缓冲时段人体会突然向下降低重心,此时地面的动力性支撑反作用力小于人体的体重,而减小的值与身体或运动环节的质量及加速度成正比。

  2.2.2 蹬伸时段

  蹬伸时段是起(踏)跳阶段向空中动作阶段过渡的最重要的环节。此时段,人体的身体重心高度、重心水平速度和膝关节的角度会由最低点逐渐上升。身体重心由偏近右脚的位置逐渐左移直至移至两脚之间,上肢由下向左上加速上摆,并且摆动幅度尽量大,下肢的相应关节由锁紧的状态逐渐展开。在充分发挥肌肉力量的同时,依靠上一缓冲时段延长的最后阶段工作距离延长力的作用时间,从而促进冲量的增加,为蹬伸离地做好充分准备。蹬伸时段由于两臂是由下突然而迅速地向左上摆动,地面的动力性支撑反作用力便大于人体的体重,而增大的值与运动环节的质量及加速度成正比,为下一环节的腾空提供初始速度。

  2.3 空中动作环节

  空中动作阶段是旋风脚 720 度接马步整个动作中非常重要的一个环节,它是指双脚离开地面的那一刻到双脚同时落回地面的这一时段。在这个阶段中不仅要在空中完成转体两周即720 度的旋转,而且还要在合适的高度完成空中的击响动作,并要在空中保持造型的优美度,最重要的还有一点就是为下一环节的落地做好充分的准备。

  在此环节中,体现的最为明显的是运动生物力学中人体运动的转动力学知识。转动力学不能只将人体当成“质点”的运动来分析处理,而是要把人体看成不仅有质心的运动,还要有组成人体各部分绕其重心轴的刚体的转动。旋风脚 720 度接马步技术动作的空中阶段属于无支点、无实体轴的空中多轴复合转动,是人体运动转动类型中最为复杂的一种,其形式也更加复杂。人体进入腾空阶段,里合腿击响时刻则是在和人体的身体重心最高保持重合时才能保证有充分时间完成后面的动作,达到最好的效果。忽略空气阻力身体只受重力作用,无论空中动作形式如何复杂都必须遵循角动量守恒定律,即转动惯量 I 和角速度 ω的乘积守恒。转动惯量 I 和角速度 ω 成反比关系,因此,身体处于腾空状态时要想加快转体的角速度,只有通过改变转动惯量来实现。所以,运动员只有在空中通过改变肢体位置来减小人体转动惯量加快转速,双手尽量靠近身体,两脚并拢,尽量使肢体靠近垂直轴,从而完成 720 度转体。

  2.4 落地环节

  落地环节分为着地缓冲和姿态保持两个阶段,这个环节主要体现运动生物力学的人体运动的静力学知识。

  上一环节的转体动作结束以后,人体的身体重心距离地面的高度越高,完成马步动作的时间和空间也就越充裕,上下肢就能够得到及时伸展,落地稳定就越好,就越有利于落地动作的完成。运动员在进行 720 度接马步动作的落地缓冲过程中,主要是靠髋关节、膝关节和踝关节三大关节周围肌群做退让性收缩实现的。姿态保持质量的高低与落地后人体身体的平衡的稳定性有很大关系,影响人体身体平衡的力学因素主要有支撑面的大小,身体重心的高低,稳定角,平衡角和稳度(定)系数。要想保证落地稳定,落地时的支撑面就不能太小,重心不能太高,即马步不能做得太小,要适当做低做大,同时也就保证了稳定角和平衡角的适度,从而有利于落地的稳定,动作质量的高标准完成。

  3 结论

  旋风脚 720 度接马步动作技术是竞技武术套路比赛中 C级高难度动作,此动作在套路中的编排运用及完成质量的高低对运动员的比赛成绩尤为重要,因此在练习此动作时了解其运动生物力学原理和知识对时间有重大指导作用。

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