投篮技术的力学分析

投篮技术的力学分析
龙山中学张含飞何书轩李善民
指导教师王光儒
【前言】
投篮技术在篮球赛中的作用是巨大的，投篮命中率也从侧面反映了一个球员的素质以及是否有良好的习惯。

作为篮球进攻的主要技术，一切的攻击策略以及跑位等等，都是为了能够创造出良好的投篮机会，以最大程度的提高命中率。

当然，所有的以前首先应该建立在一个正确的基础上，在这个基础上才能有多创新，有所突破。

鉴于此，特对投篮技术所涉及的力学问题做一下研究。

投篮技术结构力学分析
投篮是指运动员投篮时身体各部位综合协调用力的过程，力的聚合从投篮的准备动作开始，下肢蹬地发力，跃起时向着投篮出手的方向舒展身体，借助脊柱的惯性使上肢下肢躯干协同配合，之后伸展手臂，手腕翻转，手指弹拨将球投出。

由于整套动作是由许多环节组成，因此以下对各个动作加以逐个分析。

投篮动作中的力学分析
（一）持球手法
适宜的持球手法是正确完成投篮动作的前提，如单手投篮时应
五指自然分开，手腕后仰，用指根以下部位托住球体的后下部，手
心空出，手指微曲，起弯曲弧度应与球面弧度相近，拇指与小指的
夹角保持在80度左右，球心的重力作用线应落在食指和中指的指
根部位，肘关节自然下垂，置球于同侧肩的前上方，投前另一只手
扶于球的前侧下部，投篮时在适宜的时间脱离球以避免对球行进路线的影响。

（二）身体姿势
保持身体平衡是投篮时身体协调用力的必须条件，应脚分前后，斜向站立，投篮手同侧脚在前，两膝弯曲，含胸收腹，争取更长的滞空时间，身体重心落在两脚之间。

上体前倾，双手持球于胸前。

以上动作为基本站立姿势，加上持球手法即为基本投篮动作。

（三）瞄准点
瞄准点是运动员投篮时眼睛注视篮圈或篮板的位置，有利于测量出距投篮点的位置及角度，瞄准时应双目直视篮圈，最好瞄准篮圈后方，经验表明瞄准后方时往往容易偷出空心球，碰板投篮应在15-45度范围内，力度应适度。

（四）抛物线与入篮角
投篮时球出手的轨迹可看作抛物线，入篮角即指在球入篮的一刹那所画曲线的切线与水平面所成的角度。

根据个人的手性以及投篮习惯的不同，抛物线自然也就不同，而球所做的运动即可看作些抛运
动，所以影响斜抛运动的因素也
会影响篮球的运行轨迹。

比如投
篮的初速度与水平夹角过大则有
可能导致球的水平位移达不到预
期要求。

又比如投篮时初速度过小，仰角过小等等，都会影响到一个球员的投篮命中率。

（五）如何投空心球
投篮时，如果投篮的初始弧度大，由于些抛运动具有对称性，则导致入篮角与入篮截面随之增大，自然而然的，所允许的误差范围也就越大。

相反，如果投篮弧度过低，则导致所允许的误差范围变小，自然会降低命中率。

篮球的直径R=24，篮圈的直径L=45.设β为球入篮时的最小入篮角，则β=R/L。

此时误差范围为零，即如果有丝毫的改变，就会使篮球无法入网。

所以投篮时以中弧度过稍高弧度最好，因为这样可以增大入篮角与截面积，以增大命中率。

投篮距离和出手速度也决定了投篮的命中率，投篮距离越远，出手速度也应该越大。

由以下数据也可看出，大多数球员会选择离篮筐近的地方出手，命中率也会相应提高。

08/09赛季
年份蓝下出手内圈出手中圈出手外圈出手总出手数
出手数629 162 420 384 1595
命中数431 50 164 132 777
命中率68.52% 30.86% 39.05% 34.38% 48.71%
占总出手比例39.44% 10.16% 26.33% 24.08%
07/08赛季
年份蓝下出手内圈出手中圈出手外圈出手总出手数
出手数708 186 389 359 1642
命中数475 62 144 113 794
命中率67.09% 33.33% 37.02% 31.48% 48.36%
占总出手比例43.12% 11.33% 23.69% 21.86%
06/07赛季
年份蓝下出手内圈出手中圈出手外圈出手总出手数
出手数685 236 391 310 1622
命中数453 85 136 99 773
命中率66.13% 36.02% 34.78% 31.94% 47.66%
占总出手比例42.23% 14.55% 24.11% 19.11%
（六）碰板投篮
专家研究表明，投正面碰板球时，碰板点的高低取决于投篮的力量和飞行弧线。

球的飞行弧线越高，入篮角与反射角也就越大，碰板点就应该相应的升高一些。

如果碰板点很高，有一较小的入篮角碰板时，球将在篮板反弹超越篮筐上方而飞过。

投侧面碰板时，碰板后也是以相同的角度，碰板后也是以相同的角度回弹出去，如果从右侧45度投篮，则反弹角也为45度，为了使球碰板后穿过篮心，碰板点应该在篮板中心向右37.5厘米最好。

因为从篮板到篮心的距离为37.5厘米，反射角为45度，所以恰好构成一个三角形。

（七）投旋转碰板球
投出的旋转碰板球比不旋转碰板球弧度要高一些，如正面碰版是碰篮板的垂直面，由于球出手后不断向后旋转，所以球的旋转力向上作用于篮板，而篮板的切向反作用力则向下作用于球。

这样的话，球在篮板的切向反作用力的作用下，旋转速度会变慢，而且篮板的切向反作用力给了球一个向下的速度。

由于反射角速度不再是单一的旋转速度而是旋转速度与向下的速度的和速度。

因此，头向后旋转的篮板球时，球不是按照原来的反射角速度反射回来，而是按照合速度方向运动。

所以，投出的向后旋转的球，因为受到一个向下的速度，所以导致反射角增大，因此当投降后旋转的球时，即使碰板点比原来稍高一些，仍然可以投中，因此提高了投篮的命中率。