动量定理在体育运动中的应用.doc

动量定理在竞技健美操跳跃难度中的应用 2011212313 刘律
竞技健美操的难度动作可以分为四组，即：A组—动力性力量；B组—静力性力量；C组—跳与跃；D组—平衡与柔韧。在《2009—2012竞技健美操竞赛规则》中C组—跳与跃的难度个数达到了182个，占总难度数量的51.27%［2］，这说明 C 组难度动作的完成情况对整套动作的完成甚至比赛成绩具有重要的意义。笔者从生物力学的角度对竞技健美操跳跃类难度动作进行审视，对整个跳跃类难度动作完成的过程进行生物力学概述，希望能为我国竞技健美操理论研究的发展贡献微薄之力。

1 竞技健美操跳跃类难度动作的特点和类型
1.1 特点
　　纵观竞技健美操跳跃类难度动作技术有以下几个特点：整个动作在空中完成； 有一个或多个空中造型动作；空中造型保持的时间长；占腾空过程的大部分时间；空中转体的度数决定着同一难度动作的分值高低；落地动作有明显的造型；分为四种：单脚落地、双脚落地、成俯卧撑落地(包括成俯卧撑落地、成单臂俯卧撑落地、成文森俯卧撑落地)、成劈叉落地(包括成横劈叉落地、纵劈叉落地)。
　1.2 类型
　　对《2009 —2012竞技健美操竞赛规则》难度评分标准进行分类统计。分为两种类型：单一型难度动作：团身跳、屈体分腿跳、科萨克跳、屈体跳、跨跳、劈腿跳、踢劈腿、帕克、交换腿跳、弹踢、剪踢、剪式变身跳、跳转、击足跳。复合型难度动作：空中有转体动作或两个以上造型动作，如转体180度团身跳再转体180度、侧跨跳成分腿屈体跳等。
2 跳跃类难度动作技术原理分析
2.1 起跳阶段
　　决定跳跃类难度动作的三个重要的力学因素是跳跃的高度、时间和转动力矩,而体现这三个因素的是腾空阶段。正确、合理的起跳可以为腾空获得足够的高度和充足的时间,是完美完成腾空阶段动作的先决条件。
　　(1)单一型难度动作起跳阶段的力学分析。起跳阶段要求运动员在起跳瞬间获得最大的向上或斜向上方向的速度,以便腾空阶段获得足够的高度和充足的时间,因此,运动员必须在身体离开地面时使所有关节迅速伸展,不仅包括趾、踝、膝、髋关节的依次伸展,还包括肩、肘等上肢关节的配合摆动。当各关节做向上加速运动时,对施力部位产生反作用力(- F= ma),并通过肌肉收缩作用于地面,从而增大了起跳力,使人体在离地瞬间获得足够大的垂直速度。另外,运动员身体各关节的全面伸展,还能使人体重心的相对位置在起跳前升高,缩短起跳时间。
　　(2)复合型难度动作起跳阶段的力学分析。复合型技术动作在单一型技术动作的基础上对运动员提出了更高的要求,它往往伴随着空中的转体动作，此时,运动员在起跳过程中获得的支撑反作用力必须是一个偏心力,因此,起跳阶段应注意对起跳角度和方向的控制,减少向前的分力和速度,以获得更大的切线分力。同时在起跳阶段,手臂和自由腿应顺势转动和积极上摆,身体也随之略微转动。该环节应注意的是,避免重心向前冲得过大,造成速度和转动能量的损失。
2.2 腾空阶段
　　随着世界竞技健美操技术的迅速发展,跳跃类复合型难度动作在成套动作中的应用逐渐增加,2010年世界健美操锦标赛男单和女单项目前三名的选手在选择跳跃类难度时均为复合型动作。由此,笔者重点从复合型难度动作的腾空阶段进行分析。迅速有力的起跳以及由此获得充分的转动能量为完成腾空阶段动作提供了保障。在腾空高度和腾空时间一定的情况下,转动力矩成了这时运动员完成转动动作的重要条件。在整个腾空阶段,运动员正是依赖自身肌肉工作的质量以及肢体各环节的运动状态,来完成空中的外观造型。因此,运动员在该阶段要快速腾空到最高点且迅速达到不同跳跃动作的造型要求,接着放慢姿态变化的速度以巩固其视觉效果,最后迅速完成各种落地造型。另外,运动员在完成跳跃类复合型难度动作时,不同空中造型姿态保持的难度是不一样的，因为在相同条件下的转动角速度越小,转动相同角度就需要越长的时间,对身体内部控制能力的要求就越高。所以，转动惯量较大的姿态更难保持。2008年世界竞技健美操锦标赛男单亚军中国选手熬金平在完成高难度跳跃动作C837( 单腿起跳转体 720度成俯撑)腾空阶段时,手臂交叉收拢至胸前以减小转动惯量,最终出色地完成了动作。所以运动员在做这种难度动作时,应尽量收拢手臂以减小转动惯量,以利于提高动作的成功率。当然,在保证完成动作质量的前提下,可以编排一些舒展的手臂动作,增强空中动作的美感。
2.3 落地阶段
　　落地作为整个跳跃类难度动作的后续过程,其稳定性直接受起跳阶段和腾空阶段动作完成情况的影响,反过来落地动作的完成情况也直接影响着整个跳跃类难度动作的效果。《2009—2012竞技健美操竞赛规则》中对完成难度动作进行了总体描述,全部动作包括难度动作在内,必须表现出正确的形态和身体的标准位置,其主要体现在躯干、后背、骨盆的稳定性以及腹肌的收缩,上体的标准位置,颈部的姿态,肩与颈相对于脊椎的位置关系,双脚相对于踝关节和髋关节的标准位置关系,全部关节的标准位置形态。可以说,跳跃类难度动作是竞技健美操四类难度动作中最重要的一类。从生物力学的角度看,当完成落地阶段所要求的各种条件达到理想程度以后,身体内力对于动作的控制和整个动作的完成至关重要。所以运动员在这一阶段要加强有关跳跃类难度动作的理论学习,在大脑中形成标准规格的动作表象,在训练中尽量用意志控制动作,同时要树立完美完成动作的思想,最终实现动作完成的最佳效果。
3. 以其中较为典型的“躯体180-180接俯撑”为例进分析
首先“躯体180-180接俯撑”动作难度是由一个跳转360过程当中在180空中位置做一个提臀，然后落地呈俯撑状态的一个复合难度动作，难度评判标准为空中身体夹角，转体度数以及落地俯撑的身体姿态。对于一般初学者而言，转体度数不会存在问题，几乎任何学习健美操专项的360转体度数都可以达到，而要练习躯体接俯撑提臀这个技术难度是必备的，否则根本无法练习。所以在具备前两者的身体能力及素质前提下，这个动作成功的关键就在于落地时呈俯撑的身体姿态。正确的落地方式是在空中做完提臀动作瞬间，展开身体，双手伸直绷紧主动用双手去寻找地面，在落地瞬间随即做一个俯卧撑呈俯撑姿势。不难分析，落地过程为了减小地面给身体（主要是双手）的反作用力，根据动量定理，M△V=Ft ，对于个人练习难度而言，体重以及弹跳力为自身内在因素且基本不会有很大变化，即上述等式中动量改变量基本不变，即要减小落地过程为了减小地面给身体（主要是双手）的反作用力，就必须延长落地时间（由于健美操对于身体要求比较严格，所以通过塌腰或者改变身体形态来减小缓冲力是不被允许的）。事实也证明，很多初学者在练习这个难度时，习惯在空中就做好俯撑即空中弯曲双手然后落地，结果是双手受力过大，俯撑能力不足，导致身体失去平衡，甚至造成双手腕关节受伤。
4. 总结
因此动量定理在竞技健美操中跳跃难度中有极其显而易见的作用，把握好适宜的力度和时间，运用好动量定理的原理，会使运动云技术水平得到提高。