付 建 強
(衡水學院 體育學院,河北 衡水 053000)
在投擲標槍的各技術部分組成中,對標槍成績起決定作用的是最后用力,最后用力對標槍成績有60 % ~ 70 %左右的影響,最后用力技術的好壞很大程度上取決于交叉步后左腿前邁的時機、方向和速度[1];同時左側制動,有助于動量傳遞至右側,對右側髖、肩起到加速的作用,對完成有效的鞭打起重要的作用.本文運用生物力學方法,對我國優(yōu)秀男子標槍運動員最后用力左側技術特征進行分析,以期改善最后用力,創(chuàng)造優(yōu)異比賽成績.
研究對象選取2008年在石家莊舉行的全國田徑錦標賽男子標槍前八名運動員,選取3次最好成績進行解析.
查閱國內(nèi)外有關標槍技術研究的文獻及書籍資料,將獲得的資料進行整理分類,為研究標槍最后用力的左側技術特征提供借鑒.
使用兩臺JVC9800高速攝像機,對我國男子標槍運動員比賽情況進行正面和側面定點拍攝,記錄最后用力的全過程.運用愛捷運動技術圖像解析系統(tǒng),使1機和2機進行三維合成,使用日本松井秀治人體模型對截取影片進行解析,所得數(shù)據(jù)運用統(tǒng)計學方法處理.
最后一步右腿著地后積極蹬伸,推動左髖積極前移,左腿低平前擺迅速前插落地完成快速的制動支撐,盡量縮短最后一步的時間,保證助跑與最后用力的連貫,提高助跑的速度利用率.
從表1中的數(shù)據(jù)看,運動員最后一步右腿著地到標槍出手,左膝、踝的水平速度趨于下降,運動員的左膝與左踝的峰值速度出現(xiàn)在交叉步結束階段.左膝速度在右腳著地時為8.42 m/s,右腳離地時為6.52 m/s,左膝在右腿單支撐階段速度減小了1.9 m/s,到左腳著地時由于左膝速度增至6.59 m/s,左側膝踝的積極前擺為超越器械、加大標槍的用力距離打下良好基礎.最后出手由于左腿的制動蹬伸,左膝速度方向與投擲方向相反,達到了0.88 m/s;8名運動員左踝在右腿著地時速度為12.22 m/s,右腿離地時迅速減為5.67 m/s,速度下降了6.55 m/s,左腳著地瞬間減為3.70 m/s,標槍最后出手瞬間左踝的速度方向與投擲方向相反,平均為0.81 m/s.從左膝與左踝最后用力加速的方式看,膝踝的速度基本都是負值,可以說明我國運動員最后用力左腿用力方式是“扒地”式的用力方式,使得更多的速度傳遞到標槍上.
表1 最后一步左腿膝踝的速度變化 m/s
最后一步左側制動和右側加速可借鑒動量守恒原理,假設人體和標槍是一個系統(tǒng),在不受外力的情況下動量守恒,那么人體左側通過制動動量減小得越多,右側獲得的動量就越多[2].人體在雙支撐階段,軀干和右臂獲得的穩(wěn)定的支點,為軀干快速前轉和右臂的加速發(fā)力奠定了基礎,最后一步左腳著地人體進入雙支撐階段,左腿前插著地獲得的地面反作用力傳遞到左髖部,左髖部的制動加速了右髖的轉動速度,左肩制動也加速右肩的轉動速度,左髖和左肩制動順序與右髖右肩的加速順序存在一定的聯(lián)系.
我國運動員左腳著地左髖的速度平均為7.81 m/s,右髖峰值速度瞬間左髖的速度降至5.22 m/s,左側髖由于制動速度下降了2.58 m/s,其中左髖速度下降最多的是姜星宇和秦強,分別達到了6.36 m/s和4.26 m/s,這樣就使右髖的加速獲得更多的動量,只有王清波一人在左腳著地后右髖的速度沒有增加,而是在不斷下降,右髖的峰值速度出現(xiàn)在左腿著地前;左側肩在最后一步左腳時平均為9.07 m/s,右肩到達峰值速度瞬間左肩速度減小到6.68 m/s,減小了2.39 m/s,其中左肩速度下降最多的是姜星宇,其速度下降了4.72 m/s,趙慶剛左肩速度下降的最少,只有0.12 m/s,左肩制動效果較差,為右肩提供的動量較少,在一定程度上影響了右肩的速度增加.
通過觀察左側髖肩的速度曲線,左側髖肩幾乎同時開始制動,左髖制動較為一致,而左肩的制動效果參差不齊,按照左肩制動速度曲線的特點可以分為平緩制動、快速制動、曲線制動3種速度類型.制動效果最好的是快速制動型,左肩能夠在較短的時間內(nèi)減速,為右肩的快速前轉提供了條件;平緩制動的原因是由于身體重心前移較快,左肩沒有形成快速減速,制動效果較差;曲線制動的原因通過觀察運動員投擲錄像資料,是左肩在制動瞬間出現(xiàn)倒肩,肩部在垂直方向產(chǎn)生分力,而制動結束后倒肩也隨之消失從而造成的曲線型制動.
表2 最后用力左側肩髖水平速度變化 m/s
圖1 秦強左腳著地后左肩的平緩制動
圖2 姜星宇左腳著地后左肩的快速制動
圖3 李榮祥左腳著地后左肩的曲線制動
表3 左腳著地后髖角的變化 o
運動員在最后用力過程中,右腿蹬地左髖積極前送,當左腳著地后左髖保持了以較大角度,同時髖部肌群完成預先拉長,接著左髖肌群收縮制動,同時身體重心的快速前移使左髖角迅速減小,標槍出手左髖角度最小,由此可見最后用力過程中左髖部制動的動力來源是右腿的積極蹬伸和左髖保持較大角度的快速前擺.
我國運動員左腳著地后左髖角度平均為139.62o,左腿最大緩沖時相迅速減小為90.87o,標槍出手瞬間為86.67o,左髖角不斷減小,從左腳著地到標槍出手左髖角平均減小52.95o,說明我國運動員最后用力左腳著地后左側髖部肌群快速收縮,左髖角度快速減小,說明標槍有效鞭打是從左髖肌群快速收縮開始,以左側髖為中心矢狀軸上的鞭打.
左腿在交叉步后以低、平、快的特征快速著地,以直腿或近似直腿的方式著地,左小腿著地的角度能夠客觀反映身體后傾程度的大小,標槍出手時的左小腿角度能反映重心是否在支撐點的垂直上方,判斷其發(fā)力的協(xié)調(diào)性.對研究對象最后用力左腿著地技術進行分析后發(fā)現(xiàn),左小腿著地的平均角度是51.81o,說明我國運動員在最后用力左腿支撐瞬間身體后傾程度較大,左腿著地時膝關節(jié)角度平均為172.01o,左腿著地瞬間左膝角的角度與世界優(yōu)秀男子標槍運動員170.4o不存在顯著差異.如果以這樣的后傾角度和膝關節(jié)角度完成身體重心前移,則最后用力距離較大,會產(chǎn)生較好的用力效果,創(chuàng)造好的運動成績,但是在最大緩沖時相,小腿與地面的角度增大到了72.29o,角度變化了20.48o,說明左膝在水平方向上向前的位移較大導致角度有較大的變化,標槍出手瞬間左小腿的平均角度是75.88o,說明左腿在蹬伸用力瞬間重心沒有在支撐點的垂直上方,而是偏后,對水平速度產(chǎn)生影響,會導致髖部速度變慢,右髖難以跟進挺髖,右髖速度與出手速度高度相關,右髖速度直接影響出手速度和最后的成績,右髖的水平速度極大程度地影響標槍的出手速度,是衡量標槍技術的重要技術指標[3].
最后用力左膝角的變化是由于運動員在助跑獲得速度后產(chǎn)生較大的動量而被迫屈膝的,左腳在著地時承受的垂直作用力相當于體重的7.2倍(5 500±430 N),水平作用力相當于體重的5.5倍(4 280±190 N)[4],運動員在如此大力量的作用下進行剛性支撐顯然是不可能的,運動員在最后用力左腿支撐后有短時的彎曲,而后又快速的蹬伸,形成了制動支撐-屈膝緩沖-蹬伸用力的技術過程.我國運動員的左膝角度平均172.01o,左膝最大緩沖角度減小到了134.24o,角度變化達到了37.77o,這與中國體育教練員崗位培訓教材提到左膝屈膝緩沖以10o為宜相差甚遠,表明我國運動員左腿退讓性工作能力的不足,左腿的屈膝緩沖角度過大使得原本著地瞬間較大的后傾角度和較長的工作距離都變小,直接影響到出手速度.左膝在最大緩沖后應進行積極蹬伸,充分伸直,加快出手速度并增加出手的高度.研究表明,標槍的出手高度與出手速度相關顯著(r=0.613,p<0.05)[5],另據(jù)相關,顯示左膝角與投擲成績高度相關(r=0.709,P<0.05)[6],所以左膝伸直與否對成績影響較大,我國運動員平均蹬伸幅度為13.98o,與緩沖角度37.77o相比蹬伸幅度較小,1995世界田徑錦標賽的國外優(yōu)秀運動員蹬伸角度達到了21.14o,我國運動員與國外優(yōu)秀標槍運動員左腿蹬伸能力存在著相當大的差距,應該加強膝關節(jié)的科學訓練,增強膝關節(jié)力量,提高左腿蹬伸的效果.
表4 最后用力左腿相關角度 o
1) 我國男子標槍運動員最后用力左腿前插積極,為超越器械和有效鞭打用力奠定基礎,著地后的用力為“扒地”式,使更多的速度轉化到標槍上.
2) 我國運動員最后用力左腳著地后左髖肌群快速收縮,左髖角角迅速減小,鞭打從左髖開始;左側肩部和髖部幾乎同時制動,根據(jù)左肩部的水平制動特點,制動分為快速制動、平緩制動和曲線制動3種類型,其中快速制動效果最好.
3) 最后用力左膝緩沖角度過大,而蹬伸角度與世界優(yōu)秀標槍運動員相比差異顯著,應加強左腿支撐及蹬伸力量訓練,使左側支撐發(fā)揮更大作用.
[1] 于學清.標槍最后用力時左腿動作分析[J].四川體育科學,1999(1):35-36.
[2] 肖濤,李建臣.對我國優(yōu)秀女子標槍運動員最后用力階段右肩與右髓速度特征的三維運動學分析[J].中國體育科技,2002,25(5):51-53.
[3] 盧竟榮.1995年全國田徑錦標賽李榮祥標槍技術的生物力學分析[J].浙江體育科學,1999(2):31-34.
[4] 文超.田徑運動高級教程[M].北京:人民體育出版社,2002:516.
[5] 李波.擲標槍最后用力過程中左腿技術的運動學分析[J].天津體育學院學報,2000(12):43-45.
[6] 劉寧.男子標槍中外優(yōu)秀選手投擲步技術中兩種角度的比較分析[J].皖西學院學報,2006,22(2):135-137.