網球技術教學與訓練中生物力學原理的運用

一、前言 從事網球運動的教師、教練員、運動員以及業余愛好者,都會思考以下這幾個問題:標準的擊球動作是什么樣的? 什么是完美的技術?產生運動損傷的原因是什么?要回答這些問題會涉及到大量的生物力學知識。 好的技術動作既能使力量和控制最有效的結合,又能將受傷
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摘要

  一、前言

  從事網球運動的教師、教練員、運動員以及業余愛好者,都會思考以下這幾個問題:標準的擊球動作是什么樣的? 什么是完美的技術?產生運動損傷的原因是什么?要回答這些問題會涉及到大量的生物力學知識。 好的技術動作既能使力量和控制最有效的結合,又能將受傷的危險減少至最低程度,也就是符合生物力學原理。 因此,了解網球運動的生物力學原理,對于指導教學和訓練有著重要意義。

  二、網球運動中的主要生物力學原理

  生物力學英文單詞 "Biomechanics" 的前六個字母是"BIOMEC",我們可以把它理解為是平衡 (Blance)、慣性 (Inertia)、反作用力 (Opposite force)、 動量 (Momentum)、 彈性能(ElasticEnergy)、協調鏈 (Coordination)首 字母的縮寫 ,這也是網球運動中最主要的生物力學原理。

  1.平衡

  在網球運動中需要具有保持動態平衡和靜態平衡的能力,它對于移動和擊球非常重要。 網球是一個連續運動的項目,這就要求不斷打破平衡并維持新的平衡,它要求具備保持動態平衡的能力。

  網球運動中某些動作環節可以看成是處于相對靜止狀態的, 這時就需要維持靜態平衡。 如果預先形成一個足夠寬的分腿站位,會獲得最好的平衡,但這個過于穩定的平衡會給快速啟動帶來麻煩;相反,如果預先形成一個過窄的分腿站位,會保持快速向某一方向啟動的能力,但維持平衡可能會有些困難,因此不同的技術環節對平衡的要求不同。

  2.慣性

  牛頓第一定律和慣性: 每個物體都要保持它的靜止狀態或勻速直線運動狀態不變,除非有外力作用在它上面。 一個物體的慣性(inenia)是它抵抗運動的性質,慣性的量度是物體的質量。 在網球運動中主要涉及線性慣性和角慣性。 線性慣性更多應用在場上移動中, 如體重較大的人需要克服更大的力才能實現在某一方向上啟動線性運動,在啟動前的分腿跳也是為了克服線性慣性。 角慣性更多被應用在擊球技術中, 如正手和反手輕微屈臂擊球的慣性矩比直臂擊球的慣性矩小,更容易獲得快速的轉動。

  3.反作用力

  一個物體受外力作用時,必將產生一個反作用力,作用力與反作用力大小相等,方向相反。 網球運動中涉及更多的是地面反作用力,如擊打高壓球時膝關節彎曲降低身體重心并用力蹬地,作為回報地面會提供一個大小相等的反作用力來幫助起跳。

  4.動量

  簡單來講,動量就是速度和質量的乘積。 加快身體環節的運動最終能夠有效加快擊球的動量,獲得更快的擊球速度。 動量有兩種不同類型,角動量和線動量。 線動量即直線型動量,通常是將身體重心移向擊球方向。 在處理淺球時, 采用較為關閉的步伐進行擊球,身體重心從后腳轉移到前腳,這里就是利用線動量來產生擊球速度。 角動量即在圓周運動中的動量。 在以開放式站位進行擊球時,球員從面對球網開始,通過大幅度的轉動身體和球拍進行后擺和前揮來產生球拍速度,這主要是利用角動量。 需要強調的是越是開放的站位越有利于利用角動量, 越是趨于關閉的站位越有利于利用線動量。 在網球運動中,更多的是利用線動量和角動量的有效結合。

  5.彈性能

  肌肉受到牽張會在肌肉和肌腱中儲存能量,在肌肉的拉伸-收縮周期中, 肌肉拉長時肌腱和相關組織實際上也被拉伸并儲存能量,在收縮階段一部分被儲存的彈性能便轉化成向心收縮力。 肌肉受到牽拉時儲存能量的方式與彈簧或皮筋牽拉時儲存能量的方式相似,現代網球技術也充分利用這一原理,如在擊打落地球后擺引拍中,肩的轉動大于髖的轉動,在肩軸和髖軸之間形成一個差角,軀干和上肢肌肉得到適度拉伸儲存彈性能。 研究表明:10%-20%的速度是來自拉伸-縮短周期。 需要注意的是,在彈性能的運用中要注意拉伸和縮短的時間間隔,研究發現:在拉伸-縮短周期中間增加一個為期 1 秒的停頓,能量會損失 50%;停頓 4 秒鐘則會導致所儲存的能量全部消失。

  6.協調鏈在網球運動中, 人體協調鏈涉及的是體節如同鏈條一樣將每一個身體環節自身的速度依次補充至累積的總速度, 之后球拍用積累的全部速度對著來球最大限度的加速, 它可以產生最大的爆發力,增強控球能力、延緩疲勞、預防運動損傷。 協調鏈容易出現的問題包括:某一身體部位被忽略、某一體節運用的時機不合理、未能有效利用身體部位、使用了一個不必要的身體部位。

  三、在網球技術教學與訓練中的應用

  1.講解動作原理

  在網球教學中,使學生掌握基本的擊球技術,是教學的主要目標。 在網球教學與訓練中,教師對擊球技術的講解不應該僅停留在動作表面,還應該使學生深入了解擊球技術相關的科學知識,使學生通過了解擊球技術相關生物力學原理, 來加深對擊球技術的理解。

  2.進行技術判斷與糾正

  由于人的身體形態、素質、機能存在差異,所以每個人的擊球動作都是各不相同的。可靠性和有效性是好的技術的基本要素。教師和教練員在進行技術判斷與糾正時, 應該深入了解擊球類型與生物力學的關系,以提高對擊球技術可靠性和有效性的觀察能力。

  教師和教練員應該能夠以生物力學原理為基礎建立一個擊球 "模式",這個"模式"包括擊球中身體姿勢、步伐和體節的狀態,用以觀察學生與"模式"之間的差別,并根據個人特點提出提高和改進的建議。

  3.防治運動損傷

  在參加網球運動的人群中,無論技術水平如何,運動損傷都有可能成為限制參與的重要因素。 網球運動損傷包括急性損傷和慢性損傷 ,由 過度使用所引起的慢性損傷大多數都有力學因素, 力及其相關因素是決定損傷發生可能性和損傷程度的決定因素, 了解并運用生物力學原理,能夠有效防治運動損傷。

  網球肘通常是不正確的使用單手反手所造成的, 前臂伸肌收縮的同時腕關節劇烈屈曲, 一次突然過度用力或長期過度使用引起肱骨外上髁部肌肉和韌帶撕裂。 肩部損傷的原因之一可能是由于負責上臂加速然后減速的肌群的力/力矩峰值的不平衡造成。 在肌肉力量訓練中,要同時注意訓練其向心收縮和離心收縮模式,肌肉力量的不平衡將導致運動損傷。

  四、結語

  1.平衡、慣性、反作用力、動量、彈性能和協調鏈是網球運動中主要的生物力學原理, 教師和教練員可根據生物力學原理建立擊球技術的"模式",用以指導網球技術教學和訓練。

  2.運用生物力學知識講解技術原理時 ,應 根據教學對象的特點,合理選擇講解方式,對于普通學生應該做到講解通俗易懂、便于理解,避免使用過于專業的詞匯。 指導高水平網球運動員時,可適當增加講解的深度與專業性。

  3.運用生物力學原理進行技術判斷與糾正時 ,要 注意不同擊球類型與生物力學的關系。 如采用西方式正手握拍的選手,總是使用東方式擊球的站位、揮拍軌跡與擊球點,這顯然是不符合力學規律的。

  4.合理的技術能夠減少運動損傷 ,了 解常見運動損傷產生的力學機制,有助于提高教師和教練員對運動損傷的防治能力。

  參考文獻
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