关于提高原地投掷实心球 出手初速度的技术探讨

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东莞市大岭山中学  周国戈

摘要:本文针对原地投掷实心球为中考体育加试项目,而考生对该项目技术了解不够,以至投掷成绩普遍不高为前提,运用运动生物力学原理对该项目技术进行分析。由于影响投掷成绩的关键是投掷实心球时出手初速度大小,因此,本文采用分析法、综合法对能提高原地投掷实心球出手初速度的有关技术进行分析,分析结果表明:提高原地投掷实心球出手初速度的关键在于腰腹力和蹬地力量的充分利用以及做出留后技术和鞭打动作。蹬地力量是主动力,是投掷力量的主要来源。腰腹力是助动力腰腹力的充分利用会进一步增大蹬地力量。因此,这两者用力是否协调配合,对投掷效果的影响很大。至于留后技术,其作用是延长了身体的工作距离以及形成正确可行的投掷姿势为进一步提高投掷效果打下了基础。而鞭打技术是将腰腹力,蹬地力量以及挥臂力量所产生的动量逐步积累并传递给器械。强调蹬地、甩腰收腹,挥臂四者必须连贯配合,一气呵成,才能把投掷效果发挥得更好。

关键词:实心球、初速度、腰腹力、蹬伸动作、留后技术、鞭打技术

1、前言

中考体育加试项目中规定了原地投掷实心球这一项投掷项目,实心球投得远与否,关键在于投掷实心球时的出手初速度的大小,出手初速度越大投得越远,也就提高了中考体育加试的成绩。因此,探讨提高出手初速度的有关技术具有一定的参考价值。本文试用运动生物力学理论对如何提高原地投掷实心球出手初速度的有关技术进行探讨,希望对中考考生及其教练员有所帮助。

2、分析与讨论

2、1实心球的出手初速度

我们知道,影响实心球投掷远度的主要因素是出手初速度是出手角度,由公式:

可知。但出手初速度显然更为重要,V0的增大会使S成平方的增大。因此,初速度越大,实心球投出的距离就越远。

在投掷运动中,有成效的投掷技术就是把全身的力作用于尽可能长的工作距离上,以最大限度地提高实心球的出手初速度,以增进投掷的远度。因此,投掷中有效的作用力及工作距离都是影响实心球的出手初速度的主要因素在投掷实心球时有效的作用力主要是腿部的蹬地力量和腰部力量及鞭打力量;而有效的工作距离是在投掷时所做出的背弓后抑动作到甩腰投掷出手时的一段距离,本文把产生这一工作距离所做出的一系列动作称为“留后技术”。

3、腰腹力的作用分析

投掷实心球的动作简单概括如下:两脚前后开立,两手持球于头上后方,屈膝、上体后倾,两臂后引成满弓型,蹬地、甩腰、收腹、压肩、挥臂将球掷出。整个动作过程中,腿、腰、腹、肩、臂五部分协调配合且在短时间内连贯起来完成的。由上述动作分析可知,从两脚前后开立到两臂持球后引成满弓型认为是投掷的准备阶段,蹬地是主动力,甩腰、收腹、挥臂是助动作。甩腰、收腹的过程是调动腰腹各肌肉群对环节运动的快速收缩过程,本文对这一过程产生的力称为腰腹力。腰腹力是对提高投掷实心球出手初速度起决定作用的力,这是因为当上体后倾后,身体重心转移到腰腹部形成了发髋关节为躯干支点的理想转动轴,人体处于满弓待发之势,这时快速甩腰、收腹,使上体获得巨大的向前加速度,由加速度产生的向前运行动力带动实心球“飞出”。

3、1腰腹力的用力方法

“腰腹力的作用是从身体后引实心球开始的两脚前后开立,上体后倾,两臂后引,拉长了身体的工作距离,有利于克服阻力,加大肌力,因为上体后倾一般以42度左右为宜,”①紧接着按甩腰、收腹、收肩的用力顺序完成腰腹力的用力。

3、2下肢的蹬伸与甩腰收腹的关系

在做甩腰收腹动作时,该动作的快慢与下肢的蹬伸有很大的关系,因为甩腰收腹的动力来源于下肢的蹬地力量,下肢的蹬地力量越大甩腰收腹的动作越快,对完成动作越有利。

3、3蹬伸动作的力学分析

“完成动作技术时下肢积极伸展蹬离地面的动作过程称为蹬伸动作”。②

在做用力的蹬伸动作时,表现出大关节带动小关节的活动规律性,如果提高薄弱环节(踝关节)的肌力,可以使髋、膝关节的伸展得到更加稳固支撑,并使踝关节在下肢的蹬伸动作过程中更早地参加工作。这样可以增大蹬地力量和提高蹬地速度,从而使蹬伸动作的效果更好。“由实验材料可知:当膝关节处于135度时,下肢蹬地力量较大,而且在这个角度时,获得加速度也大”。③

4留后技术

从脚前后开立,上体后倾,两臂后引,持球于头后上方,身体形成一个大的“背弓”动作。以左脚在前,右脚在后为例。前脚稍弯曲,后脚弯曲相对技术,(“最好采用后腿膝关节角度为135度,因为在这个角度时蹬地力量最强”),重心落在脚上。为了增加身体的平衡和便于后脚的快速用力蹬伸,应适当地增加两支撑脚之间所形成的支撑面积,如两脚左右之间的距离约一个脚下掌,前后距离不能过大,也不能过小,为使上体后倾做背弓动作时后脚的支撑不要过于吃力为宜。并且要求前脚脚掌内扣,后脚脚尖正对投掷方向。这个姿势既能增加身体的平衡,不至于使身体因站位不稳而前后或左右摇动,又利于后脚的用力蹬伸,在整个过程中身体都处于满弓待发之势。由于从站位持球到甩腰掷球这一过程实心球面三角形处于身体的头后上方,本文称这一动作过程为留后技术。

4、1留后技术的作用分析

留后技术大大地延和了身体的工作距离,为提高实心球的出手初速度创造了条件。留后技术的关键动作是后脚的快速蹬伸和甩腰,收腹动作。其作用是使身体重心民最快的速度在实心球留后的情况下向前移动。后脚蹬地力量的大小与后腿的膝关节角度及人体的参与环节的多少有关。由动态支撑反作用力公式:F动=N+M环×D环可知,在后腿蹬地时,人体的参与环节越多,地面给后腿的支撑反作用力相对越大,人体重心向前移动的速度越快,因此在做蹬地动作时强调甩腰,挥臂各环节的协调配合,以尽可能地增加蹬地腿的蹬地力量。

   

5鞭打技术

留后技术的身体延长了工作距离,下肢的蹬地力量及腰腹力的充分利用又为投掷实心球提供了动力。还有一个重要环节是在投掷实心球时,必须做出鞭打动作,才能进一步提高投掷效果。因此,必须研究鞭打技术。

5、1鞭打技术动作分析

“做类似鞭子急剧抽打的动作形式,称为鞭打动作”④

“先用抽鞭子来说明鞭打动作的力学特点,抽鞭子时首先让较粗的鞭根产生加速运动,然后再给予突然制动,鞭根的动量向游离端—鞭梢传递。”⑤

在投掷实心球时,做出类似抽鞭子的鞭打动作就能进一步提高实心球的飞出速度。上述④和⑤的分析己给我们一个启示,鞭打动作的基础是:先是近端关节迅速向投掷方向移动,然后急速制动,这样使远侧端环节迅速移动。投掷实心球时,要求整个身体做出强有力的鞭打动作。“为了研究问题较为简明,把整个人体简化为两个刚性环节铰接而成的链状系统”;⑥近端环节为下肢和躯干部。远端为上肢。

首先由屈膝支撑,上体后倾,两臂后引成满弓型这一姿势开始,两脚用力蹬地,甩腰,使近端环节产生加速获得一定动量,然后制动挥臂,将近端环节的动量传给远端环节,以进一步提高挥臂速度。这里要求的是,在整个动作过程中,两支撑脚要牢固地支撑在地面上。

5、2鞭打技术的力学分析

由动量定理FAt=MVt-MV0可知,物体间动量传递是通过它们的相互作用力的冲量实现的。身体的鞭打动作中的动量传递同样遵循上述定理,是通过相邻环节的相互作用实现的.两支撑脚用力蹬地,给地面一个向后下方的作用力,由F动=N+M环×D可知,地面给人体一个大小相等,方向相反的动态支撑反作用力,并且通过甩腰,挥臂各环节的参与运动,会进一步增大蹬地力量。地面给人体的动态支撑反作用力也越大。整个动作过程中近端环节首先制动,动量传递给远端环节,远端环节再制动,动量就传递给实心球。因此,实心球所获得的动量是人体各环节动量的逐步积累并传递的结果。

6总结和建议

上述分析表明:要提高原地投掷实心球的出手初速度,既要正确掌握有关的技术动作,注意下肢蹬地力量及腰腹力量的充分利用,躯体做出鞭打动作,又要明白各环节技术是连贯在一起,一气呵成的,不能有所停顿。并且任一个技术环节的失误都会影响投掷效果。

由于原地投掷实心球规定了由“原地”站立姿势开始,到投球出手这一过程支撑脚不能离地,因此,在投掷中强调建立牢固的支撑点,在投掷时蹬地腿要牢牢地支撑在地面上,到球出手后才能向前跨出一步并降低身体重心,以维持身体平衡。

 

东莞市大岭山中学体育科组:周国戈

2007年6月18日

 

参考文献:

1、卢德明、李良标、苏品《运动生物力学》人民体育出版社,②③④⑤。

2、夏筱丽《实心球的施教方法》体育师友,1996、1-6版①。

3、周里《对上肢鞭打动作生物力学原理的研究》中国体育科学会学报《体育科学》,1996年(第16卷)第三期(总第73期)⑥。
 

    

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