排球扣球技术动作的生物力学分析

排球扣球技术动作的生物力学分析

射箭是排球的基本技能之一，也是排球攻击最强的技术。排球捕捉技术的水平可以更好地反映一个团队进攻战术的质量和效果。这是获胜的关键。因此，有必要进一步研究篮球技术的动作，使孔球技术的动作合理、规范、攻击通道的功能更加有效。1帮助跑1.1助跑速度和速度排球的助跑技术要求:第一步幅度不宜过大,使支撑面变小,减小稳定角,以利于观察来球方向落点,增加灵活度,使速度梯度渐增.第二步步幅要大,从而增大支撑面.适当降低重心的高度,加大稳定角,使其产生制动,应用动量传递理论,使动量转移为向上和向前,为起跳积聚足够的动能,使起跳获得较大的垂直速度和适宜的水平速度,增大冲跳幅度.人体向前上方起跳瞬间身体重心应落后于两脚,形成身体的后倾,根据转动力学原理,此时重力矩抵消惯性前冲冲力矩,降低部分前冲度,有利于增加向上的速度,从而增加起跳高度.运动员的助跑速度在4m/s左右时跳得最高,超过这一速度,跳起高度反而有所下降.助跑阶段最大速度:后排扣球为4.26m/s,前排扣球为3.64m/s.扣球最后一步步幅的速度:后排右脚约为2.93m/s,左脚约为2.73m/s;前排右脚为2.64m/s,左脚为2.63m/s.可见,助跑是后排扣球的一个重要环节.1.2助跑步幅大小对以右脚为有利肢为例,三步助跑是右脚-左脚-双脚.在这三步中,人们往往注意时间和位置,忽视助跑的速度.没有合理的速度,将会影响起跳的高度.当助跑步幅增大时,助跑速度应加快.一步助跑时,跑速平均值为2.5m/s,二步助跑时,跑速为3.3m/s,三步助跑时最佳速度为4m/s.当助跑步幅再增大时,情况又不太稳定,总之,由于运动员水平不一,在多步助跑时情况也不一样.较好的助跑步数是三步,它最能发挥起跳高度.但为了比赛的需要,要加强二步和一步助跑的训练,以尽量加快助跑速度.1.3身体后倾角度的影响后倾角即踏跳瞬间脚触地面的点和该时身体重心连线与地面垂线间的夹角.从动力学角度看,要使人体向正上方跳起,在踏跳瞬间,身体重心必须落后于触地脚,形成身体后倾.由于后倾,地面对人体的作用力使身体的水平速度逐渐减慢,在起跑瞬间水平速度为零,此时身体重心正好在起跳脚的上方,地面对人体的作用力使身体向上方跳起.后倾角度与助跑速度、踏跳时重心的高度、起跳过程中发力的大小、发力时间等有关.一般来说,助跑速度越快所需的后倾角度也就越大.这样才能形成向正上方起跳的姿势.2启动示例2.1主被动积分国内部分研究结果表明:右膝角度为100°~119°,左膝角度为135°~159°.依据运动生物力学理论,较短的缓冲时间,可减少助跑水平速度及动量的损失,使运动员在起跳时和腾空后仍保持并获得较大的向前水平速度及动量.运动员在起跳缓冲时,应尽可能地缩短缓冲时间,为蹬伸、起跳做准备.依据解剖学原理,运动员缓冲下蹲,膝关节处于135°时,最有利于伸膝机群的发力,所以,运动员应该注意下蹲时膝关节的角度.依据动量积分定理,增加蹬伸力,能提高蹬离地面的速度,从而提高起跳高度.运动员在蹬伸过程中,下肢要主动产生绕身纵轴的力矩,根据动量矩积分原理,能获得起跳时绕纵轴的角速度.运动员在起跳过程中要考虑蹬伸的肌肉爆发力,也要注意产生绕纵轴的力矩,以便提高起跳过程中的起跳速度和起跳时扭转的角速度,为空中击球奠定基础,后排扣球运动员展腹度要比前排扣球运动员的大,因此,起跳时绕纵轴的角速度不能忽视.2.2心水平腾起速度和助跑速度的关系重心腾起角和重心腾起水平速度的大小是衡量扣球技术起跳效果的重要指标.当重心腾起角度一定时,重心水平速度的大小将决定跳跃的远度.比较重心水平腾起速度、助跑速度与下肢各关节蹬伸角位移、蹬伸角速度最大值的相关关系,可以发现,重心水平腾起速度、助跑速度与髋、膝关节蹬伸角速度呈较大程度的正相关,与髋关节的蹬伸角位移呈较大程度的负相关,这说明助跑速度、髋关节、膝关节伸展速度及髋关节的伸展幅度对重心和水平腾起速度有极大影响.加快起跳时髋、膝关节伸展速度,适当控制髋关节的伸展幅度,可以有效地提高扣球起跳跳离地面时的重心水平腾起速度.2.3下视频肉的肌肉发育特点在起跳过程中,身体各部分用力的大小不同,膝伸为50%,踝伸为22%,躯干伸为10%,手臂挥动为10%,头摆动为2%.可以看出起跳大部分的力量是由腿部提供.若把人体的起跳动作归结为髋关节弯曲角度、膝关节弯曲角度和踝关节弯曲角度(简称为髋角、膝角和踝角),则肌肉发挥最大能力的条件是腰部弯曲为90°,膝关节为100°~110°,踝关节为80°~90°(指单侧力量).女子初学者下蹲最深时腰、膝、踝三角度分别为150°,140°和130°.女子熟练者的三个角度分别131°,119°和102°.虽然女子熟练者腰、膝、踝三角度比初学者小,即下蹲的深,但与发挥最大肌力的条件相比,仍然是不够的,下蹲的仍较浅.男优秀运动员的躯干角度基本相近,且腰、膝、踝三角度与发挥最大肌力的关节角度大体一致.由此可清楚看出优秀运动员下蹲时上身与膝部前倾较大,能以最大限度发挥自己的肌肉力量关节角度进行踏跳,女子优秀运动员下蹲比男子浅.3臂膀开3.1提高中肘板出毛失血量的方法由转动定律和动量矩定理可知,增大肌肉对环节的拉力矩,可以增大环节绕相对关节的转动角速度或角加速度.增大肌力矩,必须增大肌肉收缩力和肌力臂.扣球技术中空中击球动作,前臂肌群的屈腕,屈指肌群的爆发式收缩,做克服工作,手及手指在腕掌指、指关节处屈曲,使肌肉收缩力增大,这样使上肢各环节的动量逐步积累,获得最大的转动力矩.值得指出的是,非击球臂在“鞭打”前和“背弓”形成过程中同时上摆,在躯干振前应先前摆非击球臂,使非击球臂肌群进一步被动拉长,在加大了击球挥臂力量的同时,加长挥臂肌群的工作距离,从而加大躯干击球臂前摆的动量,非击球臂的前摆能减少非击球臂对腰轴的转动惯量,从而增大击球臂的角速度.当肌力矩一定时,减小环节或环节系对轴的转动惯量,可增大转动角速度或加速度.挥臂前合理的屈肘动作,可以缩短挥臂时以肩为轴的转动半径,减少转动惯量.减小转动惯量可以增大角加速度,最终可以增加转动的角速度,从而提高挥臂的初速度.加长转动半径,能够增加挥臂的线速度.所以,在挥臂转动角速度不变的情况下,上臂甩的越直,挥动半径越大,线速度也越快,扣球越有力.这种挥臂方法,既能扣高弧度球,也能扣低、平弧度球,适用范围较大.因此,在排球教学与训练中,应普及和推广此种挥臂扣球方法.3.2引臂的旋转角度排球的击球动作特点是完成功能性动作时间短,需要有较大的冲力,从肌肉收缩上看,属于一次性最大爆发力收缩形式.在完成这一动作时需要有一定的初速度,即最大的线速度.提高线速度取决于两个因素,加大旋转半径和提高转动角速度.在准备击球阶段应先缩小转动半径,即屈臂摆起,以加大角速度.转动半径过大影响引臂速度,过后会影响肘关节的放松.所以,引臂最适宜的放松角为75°~90°.根据测定,此角度是发挥肌力最大值的适宜角.3.3根据动量矩变化和压力,设计出合理的动作动作人体动量守恒的条件是人体不受冲量的作用.当人体处于腾空无支撑状态时,重心作用于质心,不对基本轴产生力矩,同时,腾空对人体的动量矩保持比不变,动量矩是矢量,其方向为角速度的方向.因此,无论人体空中动作多么复杂,其动量矩完全由腾空瞬间的初始条件所决定.借助人体姿势的变化和环节的相对运动,可以使人体转动速度的变化或动量矩在基本轴间转换,但总动量矩的大小和方向均守恒.扣球时,由腰、腹发力,下肢主动用力,在充分伸直加大转动惯量的同时,沿人体横轴产生一个向前的动量矩,根据动量矩守恒定律,人体上体也要产生一个相对运动,以加大挥臂距离,通过全身的协