排球扣球技術動作的生物力學分析

排球扣球技術動作的生物力學分析

射箭是排球的基本技能之一，也是排球攻擊最強的技術。排球捕捉技術的水平可以更好地反映一個團隊進攻戰(zhàn)術的質量和效果。這是獲勝的關鍵。因此，有必要進一步研究籃球技術的動作，使孔球技術的動作合理、規(guī)范、攻擊通道的功能更加有效。1幫助跑1.1助跑速度和速度排球的助跑技術要求:第一步幅度不宜過大,使支撐面變小,減小穩(wěn)定角,以利于觀察來球方向落點,增加靈活度,使速度梯度漸增.第二步步幅要大,從而增大支撐面.適當降低重心的高度,加大穩(wěn)定角,使其產生制動,應用動量傳遞理論,使動量轉移為向上和向前,為起跳積聚足夠的動能,使起跳獲得較大的垂直速度和適宜的水平速度,增大沖跳幅度.人體向前上方起跳瞬間身體重心應落后于兩腳,形成身體的后傾,根據轉動力學原理,此時重力矩抵消慣性前沖沖力矩,降低部分前沖度,有利于增加向上的速度,從而增加起跳高度.運動員的助跑速度在4m/s左右時跳得最高,超過這一速度,跳起高度反而有所下降.助跑階段最大速度:后排扣球為4.26m/s,前排扣球為3.64m/s.扣球最后一步步幅的速度:后排右腳約為2.93m/s,左腳約為2.73m/s;前排右腳為2.64m/s,左腳為2.63m/s.可見,助跑是后排扣球的一個重要環(huán)節(jié).1.2助跑步幅大小對以右腳為有利肢為例,三步助跑是右腳-左腳-雙腳.在這三步中,人們往往注意時間和位置,忽視助跑的速度.沒有合理的速度,將會影響起跳的高度.當助跑步幅增大時,助跑速度應加快.一步助跑時,跑速平均值為2.5m/s,二步助跑時,跑速為3.3m/s,三步助跑時最佳速度為4m/s.當助跑步幅再增大時,情況又不太穩(wěn)定,總之,由于運動員水平不一,在多步助跑時情況也不一樣.較好的助跑步數是三步,它最能發(fā)揮起跳高度.但為了比賽的需要,要加強二步和一步助跑的訓練,以盡量加快助跑速度.1.3身體后傾角度的影響后傾角即踏跳瞬間腳觸地面的點和該時身體重心連線與地面垂線間的夾角.從動力學角度看,要使人體向正上方跳起,在踏跳瞬間,身體重心必須落后于觸地腳,形成身體后傾.由于后傾,地面對人體的作用力使身體的水平速度逐漸減慢,在起跑瞬間水平速度為零,此時身體重心正好在起跳腳的上方,地面對人體的作用力使身體向上方跳起.后傾角度與助跑速度、踏跳時重心的高度、起跳過程中發(fā)力的大小、發(fā)力時間等有關.一般來說,助跑速度越快所需的后傾角度也就越大.這樣才能形成向正上方起跳的姿勢.2啟動示例2.1主被動積分國內部分研究結果表明:右膝角度為100°~119°,左膝角度為135°~159°.依據運動生物力學理論,較短的緩沖時間,可減少助跑水平速度及動量的損失,使運動員在起跳時和騰空后仍保持并獲得較大的向前水平速度及動量.運動員在起跳緩沖時,應盡可能地縮短緩沖時間,為蹬伸、起跳做準備.依據解剖學原理,運動員緩沖下蹲,膝關節(jié)處于135°時,最有利于伸膝機群的發(fā)力,所以,運動員應該注意下蹲時膝關節(jié)的角度.依據動量積分定理,增加蹬伸力,能提高蹬離地面的速度,從而提高起跳高度.運動員在蹬伸過程中,下肢要主動產生繞身縱軸的力矩,根據動量矩積分原理,能獲得起跳時繞縱軸的角速度.運動員在起跳過程中要考慮蹬伸的肌肉爆發(fā)力,也要注意產生繞縱軸的力矩,以便提高起跳過程中的起跳速度和起跳時扭轉的角速度,為空中擊球奠定基礎,后排扣球運動員展腹度要比前排扣球運動員的大,因此,起跳時繞縱軸的角速度不能忽視.2.2心水平騰起速度和助跑速度的關系重心騰起角和重心騰起水平速度的大小是衡量扣球技術起跳效果的重要指標.當重心騰起角度一定時,重心水平速度的大小將決定跳躍的遠度.比較重心水平騰起速度、助跑速度與下肢各關節(jié)蹬伸角位移、蹬伸角速度最大值的相關關系,可以發(fā)現,重心水平騰起速度、助跑速度與髖、膝關節(jié)蹬伸角速度呈較大程度的正相關,與髖關節(jié)的蹬伸角位移呈較大程度的負相關,這說明助跑速度、髖關節(jié)、膝關節(jié)伸展速度及髖關節(jié)的伸展幅度對重心和水平騰起速度有極大影響.加快起跳時髖、膝關節(jié)伸展速度,適當控制髖關節(jié)的伸展幅度,可以有效地提高扣球起跳跳離地面時的重心水平騰起速度.2.3下視頻肉的肌肉發(fā)育特點在起跳過程中,身體各部分用力的大小不同,膝伸為50%,踝伸為22%,軀干伸為10%,手臂揮動為10%,頭擺動為2%.可以看出起跳大部分的力量是由腿部提供.若把人體的起跳動作歸結為髖關節(jié)彎曲角度、膝關節(jié)彎曲角度和踝關節(jié)彎曲角度(簡稱為髖角、膝角和踝角),則肌肉發(fā)揮最大能力的條件是腰部彎曲為90°,膝關節(jié)為100°~110°,踝關節(jié)為80°~90°(指單側力量).女子初學者下蹲最深時腰、膝、踝三角度分別為150°,140°和130°.女子熟練者的三個角度分別131°,119°和102°.雖然女子熟練者腰、膝、踝三角度比初學者小,即下蹲的深,但與發(fā)揮最大肌力的條件相比,仍然是不夠的,下蹲的仍較淺.男優(yōu)秀運動員的軀干角度基本相近,且腰、膝、踝三角度與發(fā)揮最大肌力的關節(jié)角度大體一致.由此可清楚看出優(yōu)秀運動員下蹲時上身與膝部前傾較大,能以最大限度發(fā)揮自己的肌肉力量關節(jié)角度進行踏跳,女子優(yōu)秀運動員下蹲比男子淺.3臂膀開3.1提高中肘板出毛失血量的方法由轉動定律和動量矩定理可知,增大肌肉對環(huán)節(jié)的拉力矩,可以增大環(huán)節(jié)繞相對關節(jié)的轉動角速度或角加速度.增大肌力矩,必須增大肌肉收縮力和肌力臂.扣球技術中空中擊球動作,前臂肌群的屈腕,屈指肌群的爆發(fā)式收縮,做克服工作,手及手指在腕掌指、指關節(jié)處屈曲,使肌肉收縮力增大,這樣使上肢各環(huán)節(jié)的動量逐步積累,獲得最大的轉動力矩.值得指出的是,非擊球臂在“鞭打”前和“背弓”形成過程中同時上擺,在軀干振前應先前擺非擊球臂,使非擊球臂肌群進一步被動拉長,在加大了擊球揮臂力量的同時,加長揮臂肌群的工作距離,從而加大軀干擊球臂前擺的動量,非擊球臂的前擺能減少非擊球臂對腰軸的轉動慣量,從而增大擊球臂的角速度.當肌力矩一定時,減小環(huán)節(jié)或環(huán)節(jié)系對軸的轉動慣量,可增大轉動角速度或加速度.揮臂前合理的屈肘動作,可以縮短揮臂時以肩為軸的轉動半徑,減少轉動慣量.減小轉動慣量可以增大角加速度,最終可以增加轉動的角速度,從而提高揮臂的初速度.加長轉動半徑,能夠增加揮臂的線速度.所以,在揮臂轉動角速度不變的情況下,上臂甩的越直,揮動半徑越大,線速度也越快,扣球越有力.這種揮臂方法,既能扣高弧度球,也能扣低、平弧度球,適用范圍較大.因此,在排球教學與訓練中,應普及和推廣此種揮臂扣球方法.3.2引臂的旋轉角度排球的擊球動作特點是完成功能性動作時間短,需要有較大的沖力,從肌肉收縮上看,屬于一次性最大爆發(fā)力收縮形式.在完成這一動作時需要有一定的初速度,即最大的線速度.提高線速度取決于兩個因素,加大旋轉半徑和提高轉動角速度.在準備擊球階段應先縮小轉動半徑,即屈臂擺起,以加大角速度.轉動半徑過大影響引臂速度,過后會影響肘關節(jié)的放松.所以,引臂最適宜的放松角為75°~90°.根據測定,此角度是發(fā)揮肌力最大值的適宜角.3.3根據動量矩變化和壓力,設計出合理的動作動作人體動量守恒的條件是人體不受沖量的作用.當人體處于騰空無支撐狀態(tài)時,重心作用于質心,不對基本軸產生力矩,同時,騰空對人體的動量矩保持比不變,動量矩是矢量,其方向為角速度的方向.因此,無論人體空中動作多么復雜,其動量矩完全由騰空瞬間的初始條件所決定.借助人體姿勢的變化和環(huán)節(jié)的相對運動,可以使人體轉動速度的變化或動量矩在基本軸間轉換,但總動量矩的大小和方向均守恒.扣球時,由腰、腹發(fā)力,下肢主動用力,在充分伸直加大轉動慣量的同時,沿人體橫軸產生一個向前的動量矩,根據動量矩守恒定律,人體上體也要產生一個相對運動,以加大揮臂距離,通過全身的協