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网球运功生物了些那些事儿连载弹性势能

一、BIOMEC之弹性势能略解

经典力学中弹性势能(ElasticEnergy)是因为物体发生弹性形变时,各部分之间存在着弹力相互作用而产生的。它的大小随各部分之间相对位置变化而变化,弹性势能是以弹力的存在为前提的。人体运动时,肌肉在牵拉-缩短在此期间存储在肌肉中的弹性能量得以激发和释放。肌肉(骨骼肌)是人体运动系统重要的组成部分,是人体运动的动力源泉。人体运动是肌肉主动收缩产生力的结果,人体各环节运动的动作形式是其外在表现(以时-空关系进行定量描述),肌肉收缩以人体肌肉的结构、机能和力学特性等综合产生运动动力。

弹性势能是在人体发生弹性形变时,各部分之间存在着弹力相互作用而产生的。从BIOMEC视角我们可以理解为存储在于肌肉和肌腱中因肌肉牵拉-收缩产生的能量,所谓牵拉-缩短运动就是在肌肉离心收缩后马上进行向心收缩。这样就能使一部分能量以弹性势能的形式得以激发,在随后的向心收缩的过程中获得释放和利用以增加肌肉的做功量。网球击球准备姿势都要求屈膝,维持这一姿势的下肢肌肉(包括股四头肌等)处于牵拉状态,也可以理解为下肢肌肉离心收缩。下肢主动肌在牵拉过程有弹性势能储存,并能在后继快速的蹬地动也就是肌肉的向心收缩工作中以非代谢能的形式释放,转换成蹬伸力量,进而获得地面的反作用力。

二、利用弹性势能助升击球威力

(一)充分利用下肢弹簧压缩机制

下肢弹簧机制是把人体模拟成一个弹簧系统,发力击球之前的准备中当下肢弹簧被压缩时,下肢主动肌表现为离心收缩,肌肉被牵拉,在重心降低的过程中,部分能量以弹性能量的形式存贮在拉伸肌肉内。弹性势能的大小与肌肉拉伸速度与幅度有关,拉伸速度越快、弹性势能获得的就越多;在一定范围内,拉伸幅度越大,弹性势能的获得也越多。实践中我们因此要降低重心,以此来增加肌肉拉伸的幅度,这样获得的弹性势能也就越大;快速、积极和主动的蹬地,以此来加快肌肉的拉伸速度,肌肉储存的弹性势能也越大。此外下肢的弹簧机制还与支撑的时间长短、重心垂直位移和缓冲幅度的大小等相关,下肢的最大拉伸时间不能过长,也就是屈膝的最佳角度姿势不能长时间保持,否则会消耗体能和影响下肢做功的效率。

在正反手击球时,我们跑向击球区,支撑脚站稳后开始屈膝,同时转体,准备击球,这时就是弹性势能的激发,随后支撑脚蹬地转体,身体重量转移到另一支撑脚上,这些力量都是来自于腿部弹性势能对地面做功产生的反作用力,发球技术的屈膝原理也如此。

(二)发挥躯干的弹簧转动机制

躯干的弹簧机制不同于下肢的弹簧压缩机制,而是以髋关节与肩关节之间构成的一种转动机制,换句话说是搭在下肢弹簧上下运动基础之上的左右转动的弹簧。当下肢固定同时,躯干也完成左右转动,也就在躯干扭转过程中就储存了弹性势能。当腿部的弹性上传到髋部时,躯干的弹性势开始释放了。为便于理解,我们可以把躯干的弹簧转动看成我们发条,即我们通常所说的侧身、转身、躯干扭转的意思,只不过表达不同而已。下图中A与B代表左右肩关节,C与D代表左右髋关节,如果重剖面图来看,直线AB与CD之间的夹角也就是相当于弹簧压缩的程度,在一定范围内,夹角越大储存的弹性势能也就越大。

三、获得弹性势能的方法

现代化的力量训练帮助职业选手们拥有了常人无法匹敌的身体素质,这一点多数业余选手是无法实现的。德约在《一发致胜》中说我为了把网球打得更好一天中14小时用来做以下三件事:打网球、训练和吃东西,一年有11个月每天就是在做这些事。以此来激发我们网球爱好者要抓住训练的核心,持之以恒,总会云开见日出。下面介绍几个主要练习方法,说是方法,其实是给大家一个训练思路,大家明理之后便可以因地制宜、或简化、或变形等进行核心训练,即训练的本质不变。

(一)坐在凳子上的击球练习

屈膝储存的弹性是能有利于蹬地产生反作用力,转髋、转肩等其他部分的力量也能最充分的发挥,会产生更大的击球力量。辅助练习自己从椅子上站起来,同时模拟击球的动作,即从坐凳姿势开始,先让整个重心随着坐姿降下来,再启动打球。这一练习,您可以反其到而行之,也就是保持屈膝的姿势跑到击球区坐在凳子上,利用蹬地转体击。

(二)转体练习

转体是指上体绕垂直轴转动,在网球运动中运动员的大部分击球动作都会转体,目的是通过转体这个动作来提高扭矩,我们也称之为侧身击球,我们可以用弹力带和健身药球来进行转体练习。(来源:网球之家作者:杏坛玫瑰露)

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