网球正手技术动作力学原理分析

网球正手技术动作力学原理分析
作者：贾明涛
来源：《科技资讯》 2014年第13期
贾明涛
(重庆师范大学涉外商贸学院重庆 401520)
摘要:网球运动是一项技术要求非常高的体育项目,它不仅需要大肌肉群的参与,而且还需要诸多小肌肉群的参与以及全身各部位的协调配合。

从生物力学的角度讲,完美的技术是力量和控制有效地结合,并将受伤减少至最低程度,所以只有掌握科学的技术才能有效的打好网球。

正手击球是最重要的技术,技术动作分为准备姿势,引拍,向前挥拍,触球、随挥五部分。

各技术动作都涉及到人体上肢、躯干和下肢等关节的运动,下肢的蹬伸、躯干的扭转和上肢的鞭打是正手击球的运动动作形式。

本文主要根据力学中的原理对正手击球动作进行分析,帮助球员更好的理解正手技术动作,进而提高其技术水平。

关键词:网球运动正手击球技术动作运动动作形式
中图分类号:G845 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2014)05(a)-0218-02
1 正手技术的特点
正手技术是运用最多的一种击球技术,是比赛中进攻得分的主要方式,是网球技术的基础。

根据网球的正手技术动作的结构,可分为准备姿势,引拍,向前挥拍,触球、随挥五部分。

正手技术动作要根据人体动作的基本运动特征和规律,需要各肌群合理的协调运用,充分利用好人体的协调链。

即身体的协调配合,严格按照肌肉的发力顺序来完成正手技术动作,利用好人体协调链的体节转换,踝、膝、髋、躯干、肩、肘、腕等关节的发力顺序来完成正手技术动作。

正手威胁巨大,适用于各种战术,可以打出强烈的上旋球和快速的平击球。

战术执行也更多的借助正手来稳定的完成。

在底线的对峙中,正手击球范围大,能更快的移动到位,适合不同的来球,是最有效的进攻和防守方式,侧身正拍的经常使用就能说明正拍技术是首选。

正拍击球直接反映出你的技术水平的高低,对比赛的结果产生深远的影响,因此,要更好的运用正手技术来掌握主动权。

2 正手技术动作的肌肉工作原理
网球正手技术动作是协调连贯的全身性的运动。

任何一个动作都是许多肌肉在神经系统的支配下共同参与、相互协作完成的。

肌肉的收缩会产生能量,工作原理是大关节带动小关节和大肌群带动小肌群,人体肌肉的对称性,完成每一个动作都有不同的肌肉工作形式。

正手击球的动作结构涉及到人体上肢、躯干和下肢等关节的运动及肌肉的工作。

击球过程中,大肌肉群的发力与小肌肉群的控制相互配合,不仅依靠手臂力量,而且必须借助下肢充分蹬转产生的力量,全身的协调用力以获得最大的爆发力,进而击出理想的球。

其力量来源是下肢的蹬伸,躯干的转动,上肢的鞭打传导到拍头而产生力量。

击球时,动作要符合大肌肉群优先的原则,各相关肌肉在拉长的条件下,首先是下肢、躯干等大肌肉的用力,然后才是各关节的小肌肉群加速用力,其顺序是下肢蹬伸—躯干侧转—伸肩—伸肘—前臂内旋—上臂转动—手腕屈。

3 正手技术动作的力学原理
3.1 正手技术动作的运动学原理
动作的运动学特征或外貌特征,包含了时间特征、空间特征、时空特征。

正手击球的运动学特征表现在击球点上,击球点是否合适,影响着运动员击球的力量、速度、角度、弧度,将决定着击球质量的好坏。

所以击球时要从时间节奏、空间位移和轨迹、时空上的快慢来调整动作。

所
谓击球点是运动员击球时球拍与球相接触那一点的时间、空间位置。

击球点包括了三个方面的
内容:第一,球拍和球的接触点距地面的高度;第二,接触点距身体的前后距离;第三,距身体的左
右距离。

尤其是在移动中击球、面对不同的来球时,更需要从运动学的时间、空间、时空来调整动作。

3.2 正手技术动作的动力学原理
力是物体间的相互作用,人体动作的实现是内外力共同作用的结果,内力主要是肌肉力,外力表现在外部介质的作用。

人体运动只有受到外力的作用下才会改变运动状态,正手击球的主要外力有重力、支撑反作用力、弹性力、摩擦力、流体作用力、向心力。

动量用以描述一定质量的物体在一定状态下运动量的物理量。

相同质量的物体,运动速度越大动量就越大。

运动中增加冲量可以增加人体或物体的运动速度,增加冲量通常是加大施力工作距离来实现。

其力学机制是:一方面使原动肌充分拉长和旋外,以提高肌肉的爆发式收缩力和旋
内的向心力,如正手击球时加大引拍;另一方面可延长最后用力的工作距离,则要以最快的速度完成这段工作距离,以达到提高击球速度的目的,如触球时,要延长球和球拍向前运行的距离,因为
球拍触球时,球的速度是先减速再加速的过程,此过程的完成需要一段距离。

但是要在最快的时
间里完成这段距离以提高击球速度。

惯性是物体在不受外力作用时,保持其原有运动状态不变的性质。

物体质量越大,惯性越大。

转动惯量是度量转动物体惯性的物理量,转动惯量的大小与物体质点系到转轴距离的平方成正比。

转动惯量与转动速度是相互变化的,增大转动惯量就会减小转动速度,增大转动速度就会减小转
动惯量。

如正手击球时,以肩为轴,直臂击球时的转动惯量大,但转动速度小;屈臂击球时转动速
度快,但转动惯量小,所以正手技术动作要保持一定的夹角,既要利用转动惯量也要利用转动速度。

综上,增加冲量可以增加击球的速度,增加转动惯量和转动速度可以增加击球速度。

所以正
手击球时,要保持正确的姿势,利用好动力及力的转化,加大内外力,加大作用距离,加大冲量,加
大转动惯量同时也要加大转动速度来增加正手击球的动力速度。

3.3 正手技术动作的运动生物力学原理
网球技术动作的生物力学原理主要包括平衡、惯性、反作用力、动量、弹性能和协调链这
几方面。

动量就是人体产生的力量(质量乘速度)。

动量有两种类型:线动量和角动量。

线动量,
即直线型运动,是简单的将身体重心移向你正在击球的方向。

角动量,即在一圆周运动中的动量,则产生于髋部和上体的转动。

人体协调链是指“体节的作用就像由一个环或身体的一部分产生
的力量转换成一环套一环的链条系统”(格罗佩尔,1984)。

这些体节的最佳协调(时机)将允许从一个体节移至另一体节,有效地转换为全身的加速度,先前的人体部分的速度补充至下一体节,该体节将自身的速度补充至累积的总速度,如此连续进行直至体节顺序的最后部分,此时,球拍用全部积累的速度对着来球最大限度地加速[1]。

要遵循大关节带小关节的顺序性原理,才能产生良
好的用力环节,产生最后的速度力量。

由于人体的下肢力量大并支撑着身体,所以击球时人体各
环节按照踝、膝、髋、躯干、肩、肘、腕的顺序进行活动。

4 正手技术动作分析
4.1 准备姿势和引拍
下肢腿部分开并保持平衡,引拍动作开始于髋部和肩部次序的向后转动,肩部的转动带动手
臂引拍。

低重心可以获得启动的更大惯性,蹬地产生反作用力,重力线落在支撑面中心身体最稳定。

若是快速移动,则重力线应落在最可能发生运动的方向的支撑面边缘。

若是运动方向无法确定,一般将重力线移至支撑面的前方边缘,这样能为任何方向的快速移动做好准备。

开放式站位
可以产生更快的转动动量和更快的回击球。

躯干和上体的向后转动,可以提前牵张腹部和胸部的大肌组,以便产生能量。

肩部转动幅度
大于髋部,这对拉长肌肉组织具有一定的作用,可以增大腿部力量的传递,产生转动效应。

上肢肩部的转动带动手臂引拍,球拍和手臂离身体越近向后引拍越容易,因为减小了转动惯
量增大了转动速度。

能量储存在肩关节、肘关节和腕关节。

通过动体链的这些部分逐渐加大力量。

4.2 向前挥拍
下肢蹬地向前转髋转体,躯干和上体向前移动。

此过程主要是为线动量转化为角动量而获得力量,因为网球的主流击球方式主要是以身体轴为中心,靠转轴点来形成角动量。

此时身体重心
与根基边缘的距离变宽更稳定,蹬地伸膝就产生线动量, 当双腿和双脚停止向前移动,用力蹬地
促使上体转动,线动量就转换为角动量,从而增加了角动量产生击球的力量。

根据协调链,髋部把下肢的力量传导至上肢到拍头,起着中枢轴的作用,所以蹬地后要转髋,产生力量的传导。

地面反作用力可以用来克服身体自然的惯性,否则身体将继续向前移动。

躯干和上体向前移动,腹部肌肉、手臂肌肉收缩旋内,产生爆发式收缩力增加击球冲量,屈臂增大转动的速度,提高线动量转化为角动量。

体重越大越平稳,但移动和停止移动则更难,重心离根基边缘越近越难以保持平衡。

上肢手臂的动作要稍晚于髋和下肢动作,头和肩部保持平衡和相对静止,这样更易于保持平衡。

头部静止,肩部放松对保持平衡很重要。

4.3 触球
下肢的蹬伸,躯干的转动,上肢的鞭打,利用好人体协调链的体节转换,踝、膝、髋、躯干、肩、肘、腕等关节的发力顺序,按照下肢蹬伸—躯干侧转—伸肩—伸肘—前臂内旋—上臂转动—手腕屈的发力顺序来完成正手技术动作。

身体轴稳定,适度的屈膝、屈臂屈肘产生的冲量和转动速度,促使更大角动量的形成,蹬地动作产生的离心力通常会使你离开地面。

躯干和上体的身体动作是,正确利用身体各部分,适度握紧球拍防止击球点偏离,手腕后屈防止击球瞬间的晃动。

掌握好时机,利用身体的协调链,拍头产生的速度作为角动量。

头和肩部必须保持在一条直线上以保持平衡,肩部带动手臂动作。

因为击球最快的挥拍速度来源于肩部向内转动。

4.4 随挥
下肢蹬转,躯干转动,手臂鞭打保持击球加速度的距离,随后再随惯性挥拍贴近身体。

鞋和地面的摩擦,摩擦力从线动量转移至角动量。

正确的利用协调链可加快拍头速度,产生角动量是提
高拍头速度的根本。

球拍和手臂随惯性减速,肌肉放松,能量释放,就形成了任何力量的转动力矩。

球拍和手臂贴近身体,正确的把握使用身体各个部分的时机。

5 结语
网球正手技术是网球运动基础,要想打出有效果的正手,需要对正手技术动作力学原理有一个完整的认识。

动作各环节都处于一个协调链中,要按照协调链的顺序来完成击球动作;肌肉的牵张收缩和旋内的向心运动产生力量;增加击球冲量、增加转动惯量、增加转动速度,促使线动量和角动量的转换形成。

全身协调有序地用力,线动量和角动量完美结合,把体节的累积速度和全身的力量连贯地传导至球拍上,在恰当的击球点击出一记好球。

参考文献
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