运动生物力学分析

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运动生物力学分析范文第1篇

摘 要 近年来，世界范围内羽毛球项目的科学研究数量稳步提升。但是，有关于用运动生物力学理论对羽毛球进行分析的科学研究极少，所占比例较低。本文选取篇文献，对羽毛球正手吊球技术做运动生物力学的综述性分析。企图在总结概括前人研究的基础上，思考缺陷与不足，提出一些想法。

关键词 羽毛球 正手吊球技术 运动生物力学

一、前言

2007年以后，国际有关于羽毛球的研究数量大幅增加。其中，对于羽毛球的运动生物力学研究成为了羽毛球科学研究的热门之一。它旨在进行羽毛球的动作技术分析、运动损伤机理分析和动作的预判能力研究。

羽毛球的后场技术是运动员取得赛中主动权的重要基础。目前，世界羽毛球的打法逐渐倾向于拉吊突击型，且运动员的技术较为全面。因此，羽毛球的后场技术就成为了运动员必须掌握的制胜法宝。

二、羽毛球后场吊球技术的界定

（一）后场吊球技术的定义

后场吊球技术是指，将后场区域端线附近位置的球，回击到对方前场区域（前发球线附近与球网之间）紧靠边线两角的近网小球。后场吊球技术分为：后场正手吊球技术、后场反手吊球技术和后场头顶吊球技术。吊球技术的细腻精准，能够较好的凸显出其在比赛中的威胁性和隐蔽性。它可以打乱对方比赛节奏，为自己创造进攻机会。在后场正手吊球技术中，由于手指、手腕的细腻动作便可以将其分为劈吊、轻吊和拦截吊球三种技术。

（二）后场吊球技术的动作结构

正手吊球技术动作结构为准备动作—引拍动作—击球动作—随挥动作，这个与羽毛球技术中的正手高远球和正手杀球技术的动作结构相同。而在各个环节的连续应用中，各环节基本上是依次加速和制动的，并在击球的瞬间手的速度达到了极致。

吊球技术中，根据不同的吊球类型，在击球瞬间手腕的制动发力和方向是不同的，但是手的速度并无下降。随着重心的转移、躯干的转动，在准备动作时肩关节开始加速，其后各个上肢的各个环节开始加速。肘关节伸展、前臂内旋并依此加速。这就形成了所谓的羽毛球击球过程中的鞭打动作。

后场正手吊球技术在引拍时属于超越器械，在击球时鞭打，在击球后回收。鞭打动作是其动作技术中的重中之重。但是，不同的吊球技术，在左膝关节和右膝关节的运动形式上是一致的，只是其运动的幅度是有区别的。

（三）吊球技术的下肢关节运动生物力学分析

在吊球过程中，劈吊和轻吊的下肢运动相同。左右腿之间有重心转换：做蹬转步法。且运动幅度相差不大，屈膝蹬伸动作先左后右。而拦截吊球技术中，下肢关节的运动形式与前者完全不同，运动幅度也不同。左右膝关节屈膝蹬伸动作无先后之分，基本趋向于同时完成。经三维测试，膝关节角几乎保持与峰值相当速度的时间比较长，在1.58秒左右。劈吊和轻吊则在达到峰值后迅速减小。

劈吊、轻吊和拦截吊的膝关节蹬伸不同，主要是由于在运动过程中其动作技术所起的作用不同。劈吊和轻吊为了协调上肢的运动，形成躯干下部绕身体纵轴同时协调上肢向前扭转的姿态。在拦截吊的整个动作过程中，躯干下部绕身体纵轴向前扭转的姿态，使运动员起跳腾空，获得高的击球点。

在引拍击球动作阶段，劈吊技术中左、右膝关节的屈曲幅度分别为62.4°、70.8°，蹬地力量最大，上肢所获得的速度最快。因此劈吊的球速是最快的。

从膝关节屈膝下蹲到击球前，轻吊、劈吊和拦截吊技术中运动员左、右膝关节的角速度依次为34.5°/S和60.4°/S，49.5°/s和69.1°/S，22.1°/S和35.1°/S。左膝关节与右膝关节的角速度差异较大，右膝关节的平均角速度明显大于左膝关节。右膝的蹬伸力量对吊球技术的影响较大。

四、吊球技术的躯干运动生物力学分析

（一）运动幅度特征

在羽毛球后场正手技术中，侧身准备动作为一致的。吊球技术中，劈吊和轻吊的侧身动作转动幅度基本相同，而拦截吊的侧身幅度较小。所以，劈吊和轻吊绕Z轴侧身转动的幅度明显大于拦截吊。两肩与Y轴夹角、两髓与Y轴夹角，轻吊为0.13°，劈吊为1.34°，拦截吊为0.77°。这与吊球技术上肢的运动幅度小有关，以便于更好的控制落点。

吊球技术中，根据不同的吊球类型，在击球瞬间手腕的制动发力和方向是不同的，但是手的速度并无下降。随着重心的转移、躯干的转动，在准备动作时肩关节开始加速，其后各个上肢的各个环节开始加速。肘关节伸展、前臂内旋并依此加速并向前、向上运动引拍击球至击球结束。在肩关节水平向前旋转的作用下，前臂后伸，屈肘，使肘关节向前运动。然后，肘关节开始屈伸及旋内，使腕关节获得较高的速度。在肘关节未完全伸展时小臂内旋，使羽毛球拍面的朝向得到控制。在击球瞬间，躯干转正对球网，而肩关节基本没有相对旋转。这就形成了所谓的羽毛球击球过程中的鞭打动作。

（二）转动速度特征

三种后场吊球技术中，劈吊技术的躯干转动速度最快。由于羽毛球技术中强调动作的一致性，因此劈吊和轻吊是击球前的动作技术是基本一致的，仅在击球瞬间有差别。而拦截吊要求在来球后快速起跳拦截，其侧身幅度远不及劈吊和轻吊。因此其躯干的转动幅度和速度均不及劈吊和轻吊。而其挥臂的速度通过下肢蹬伸获得比躯干转体获得更多。

五、吊球技术的上肢关节运动生物力学分析

（一）各运动环节运动特征

上肢在三维的空间内，从肩到肘再到肩再到腕的发力方式是对于传统关节活动顺序性理论的延伸和补充。轻吊、劈吊、拦截吊的运动时序基本一致，各环节均遵循“躯干向前扭转—前臂内收—肘关节伸展—前臂内旋—腕关节制动”的顺序。

引拍动作开始后，运动员各部分肌肉开始发力，首先是下肢屈膝蹬伸发力，然后由躯干、肩部、前臂等较大的肌肉群发力，接着是腕关节等较小的肌肉发力，最后是持拍手达到最大值。这说明吊球技术是从大环节运动到次大环节运动，最后达到小环节运动，呈现出梯次递减的运动趋势。

经测试，在三种吊球技术中，劈吊的前臂速度最大、挥拍速度最快，拦截吊的前臂速度最小、挥拍速度最慢。这较为符合三种吊球的技术特征和作用特征。劈吊力求以最快速度、斜线的最佳落点击球至对方区域，而拦截吊球则是以最快速度将球在高空挡到对方区域，速度小其落点更加贴近球网。

（二）手指、手腕运动特征

吊球技术中，每种吊球近球程度不一，落点深浅也不一样。所以其技术要求对手指、手腕动作的要求也不一样。手指、手腕动作决定了球是否下网，落点的深浅，所以吊球技术中对手指、手腕的控制要求较高。

拦截吊球中，拍面的包切程度最大，所以手指、手腕的屈曲、旋转、下压程度最高。它企图通过拍面对球托的包切，获得更大的摩擦力，使相同速度下的羽毛球更贴近网面、落点也最近。轻吊的手指、手腕屈曲程度仅次与拦截吊球，球的落点在前发球线以内。而劈吊要求快速的回球速度，其落点较深，回球路线多为斜线。因此，劈吊技术中，对于手指、手腕的屈曲下压程度最低。

在击球点的控制方面，拦截吊的击球点要求最高，劈吊的击球点其次，轻吊的击球点最低。因此，拦截吊球技术的身体重心起伏也是最高的。

运动员在完成吊球时主要环节的运动顺序是：踝—膝—髋—肩—肘—肩—腕。上下肢的配合有利于力量的较好传递，防止上肢肌肉的疲劳发生，提高回球质量。

六、总结

羽毛球后场正手吊球技术在羽毛球比赛中起着重要的作用。目前，国际羽毛球竞技水平不断提高，大众健身性羽毛球迅速发展。许多学者对羽毛球的关注和科学研究增加。目前，对羽毛球后场正手吊球的运动生物力学分析较少，且大多数的文献在于总结羽毛球后场正手吊球技术的技术特征、描述技术动作。从感官上能够使人们树立正确的羽毛球后场正手吊球的正确动作形象。

总所周知，羽毛球后场正手吊球技术并不像高远球和杀球一样需要巨大的力量支撑。其更重要的是需要击球时间、击球点的控制。羽毛球后场正手吊球技术的运动生物力学分析，不应该仅仅停留在传统的对该技术共性的总结。而应该在此基础上，对具有某一技术风格的团体进行分析。力求总结其技术的优缺点，促进羽毛球后场正手吊球技术的简化和实效。这对于一项技术的发展有着里程碑的意义。

参考文献：

[1] 张博，郑晓兰.羽毛球技术训练的落点控制法研究[J].沈阳体育学院学报.2009.28（6）：114-116.

[2] 钟建萍.羽毛球新旧赛制优秀男子单打运动员后场技、战术分析[J].中国体育科技.2010.46（1）：93-96.

运动生物力学分析范文第2篇

 [论文摘要]本文从生物力学角度阐述了高重心预备姿势对蹲踞式起跑和起跑后的加速跑的有利作用。 

 

一、研究方法 

文献资料法；理论分析法 

二、结果与分析 

1.目前我国短跑运动员起跑预备姿势是：预备姿势时臀部稍高于肩，重心较低，前腿膝关节开放角约为90度，后腿膝关节开放角约为120度，两腿前后距离较大，它与普通式起跑预备姿势相似，目前大多数短跑运动员采用的姿势，接近于一般预备姿势。 

近些年来某些国家的研究认为，所谓高重心预备姿势更为优越。预备姿势时臀部抬腿的很高，超过肩15—20厘米，重心很高并超过肩。前膝关节约为90度，后腿膝关节开放约为130—140度，两腿前后距离较近。本文把接近于上述情况的成为“高重心”预备姿势。 

目前尚未见有关高重心预备姿势的具体研究的资料。现接近于一般预备姿势及接近高重心预备姿势各自优缺的方法，来对高重心预备姿势进行分析研究。因此主要从三方面对上述两种预备姿势进行分析比较： 

2.两种不同的预备姿势对起跑的影响 

（1）两足离起跑线的长短，与两腿离起跑器的力量有一定的正变关系，在一定范围内，两腿蹬离起跑器的力量，是随它们的距离加长而增大的。两脚离起跑线距离大，在预备姿势时可使人体重心更多前移，使得起跑后蹬角度小，产生的有效推力较大。 

“一般”预备姿势，前脚离起跑线较近，而“高重心”预备姿势离在起跑线较远，因此“高重心”预备姿势在起跑时两腿蹬地力量较大而均匀，两腿蹬地时推动人体的有效力也较均匀。 

（2）两腿膝关节开放角的大小。两腿所能发挥的蹬地力量，在一定范围内是随着膝关节开放角的增大而增大的。通常认为膝关节处于130—140度时蹬地或起跑的效果较好。腿部力量较好的运动员的膝关节角度，可比腿部力量叫弱的运动员小些。“一般”预备姿势起跑时，膝关节开放角度较小，因此起跑时，后蹬力量较小。同时伸直膝关节所需的时间较长，因此蹬离起跑时间较长，使步频较慢。 

另一方面，当膝关节开放角较小时，膝关节伸展的动作幅度较大，即蹬地的工作距离较长，使人体受到后蹬力的冲力较大，这方面对发挥起跑速度是个有利的因素，因此“一般”预备姿势起跑时在发挥起跑速度是有利的。“一般”预备姿势起跑时，发挥速度方面优缺点兼有。由于动作幅度较大，因此比较费力，步频较慢。 

“高重心”预备姿势，在起跑时两腿膝关节开放角较大，在起跑时能发挥较大的后蹬力。伸膝关节动作幅度较小，因此蹬地动作所需要时间短，便于提高步频，由于后蹬动作幅度较小，这方面对发挥速度是不利的因素。因此“高重心”预备姿势在发挥起跑速度方面也兼有优缺点，由于动作幅度较小，因此比较省力，步频较快。 

起跑时后腿前摆至两大腿平行时，前腿膝关节开放角“一般”预备姿势为110度，而“高重心”预备姿势为123度。这是由于“一般”预备姿势前腿膝关节开放角小，前后腿的距离较远，从而加大了后退前摆及前腿蹬地的时间。因此这方面“一般”起跑时步频较慢，而“高重心”步频较快，后者对于提高跑速有利。 

（3）臀部位置的高低。预备姿势时臀部离地面低时，人体重心离地面也低。臀部的位置高时，其重心位置也高。 

“一般”预备姿势重心较低，在起跑时重心上升幅度较大，因此过多地损失了起跑时推动人体前进的力量，同时加大两腿的负担，所以比较费力。“一般”预备姿势起跑时，前腿的后蹬角较小，为41度，而”高重心“预备姿势较大，为46度。因此前者在前腿后蹬时有效推动力较大，这方面，对发挥速度是有利的。 

3.两种姿势对起跑后加速跑的影响 

在疾跑第一、第二步着地时，“一般”预备姿势人体下蹲较深，支撑腿膝关节开放角分别为90度和105度：而“高重心”预备姿势下蹲较浅，支撑膝关节，开放角分别为103度和120度，因此前者蹬地时间长，使疾跑步频慢，而且费力，不利于提高步频。 

但是它使后蹬工作距离长，后蹬力的冲量较大，这方面有利于提高疾跑速度。后者蹬地动作时间短，较省力，对提高动作频率有利，步频的提高也是提高疾跑速度一个因素。 

最初几步得支撑阶段，在大部分的时间里，支撑点是处在身体总重心投影点的后面，因此是发展速度的最好条件，可以形成良好的后蹬角，并使后蹬的大部分力量用于提高水平速度。起跑后的加速跑段的支撑腿着地位置，一般是前2~3步脚着地与身体总重心的投影点的后面，随后几步在身体总重心投影点上着地，往后，则在总重心投影点前面着地。而最初几步的两脚着地点间的距离比途中跑稍宽，随着速度的发挥，两个脚着地点逐渐向中线靠拢。 

“一般”预备姿势第一步的后蹬角为45度，而“高重心”预备姿势为52度。在后蹬时所产生的有效推力，前者较大，后者较小，因此前者在这方面有利于发挥疾跑速度。 

综上所述“一般”预备姿势在起跑及疾跑时，后蹬角较小，在后蹬时获得的有效推动较大，后蹬的工作距离较长，因此后蹬力的冲量也较大。从这两方面讲该姿势有利于发挥速度。 

但是它的不足之处是向前摆腿和后蹬之前的准备动作以及后蹬动作时间较长。使起跑及疾跑步频较慢。在起跑及疾跑时支撑腿膝关节开放角较小，身体重心上升幅度较大，较费力，容易引起紧张，这对于动作频率是不利的，会影响速度的发挥。 

而“高重心”预备姿势，在起跑及疾跑时后蹬较大。使得后蹬时产生的有效推力较小，后蹬力的冲量较小。从这两方面来讲对发挥速度是不利的。 

但它存在着明显的优点，支撑腿膝关节开放角较大，后蹬及后蹬前的准备动作时间短，向前摆腿快，因此有利于提高步频，从这个方面讲有利于提高动作速度，身体重心向上移动幅度较小，使得动作省力而放松，不易引起过分紧张。 

根据短跑运动员动作紧张，全程步频较快，步幅较小，后程减速情况。可以在“一般”预备姿势的基础上运用“高重心”预备姿势的优点。 

 

参考文献: 

[1]金云峰.体育论文汇编.沈阳体育学院,1982.217-220. 

运动生物力学分析范文第3篇

关键词：运动生物力学理论 学校体操教学 学生能力 教学质量

运动生物力学是研究体育运动技术力学规律的科学，它通过对学校体操各单项运动技术的生物力学分析，提出必要的理论数据，建立标准运动技术的模式，使教练员和运动员明确什么样的动作是正确的运动技术，什么样的动作是错误的运动技术。教练员明确了运动技术的原理，便可通过一定的手段对运动员进行技术诊断，找出技术改进措施，寻求最佳运动技术，以提高训练的科学性。体操技术动作常常是在反正常姿态下完成的，有较强的时空感，完成动作的时间短，学生学习有一定的难度。对体操动作进行正确的技术分析，能帮助教师更深入地理解教材，合理地安排教材内容和运用教学方法，帮助学生正确地理解动作，建立准确的动作概念，加速动作技能的形成，提高学生分析和解决问题的能力，为今后从事教学工作打下良好的基础。

根据运动学和动力学特征将体操动作分门别类，使教学安排科学化。人认知的迁移规律表明，学习者对一些新运动技能的掌握往往受到早先形成的运动技术定势的影响。这种影响表现为正、负两方面，正迁移能促进新技能的形成和发展，而负迁移干扰新技能的形成和发展。体操教师只有对技术动作力学分析，并归纳出各项体操动作力学特征的相同点和不同处，才能在教学中正确地运用迁移规律。笔者在体操教学中依据动作的力学特征，把教材分成几个板块进行教学。例如，技巧中的前滚翻、鱼跃前滚翻，纵箱中的前滚翻，双杠中的分腿坐前滚翻成分腿坐等等，均属前滚翻类动作，作为一个动作板块;双杠中的挂臂撑屈伸上和杠端跳起经屈体悬垂摆动屈伸上，单杠中的经直角悬垂摆动屈伸上，动作特征相同，也归为一个动作板块，等等。这样，按动作板块安排教学，教师运用同结构教学法，能起到学生学一个会一串的作用，学生会产生学了前一个动作对后一个动作有跃跃一试的念头和欲望，达到提高学生学习体操动作的兴趣和主动性。同时，由于动作结构相同，学生也容易建立动作的时空感，掌握正确的用力时机，大大地缩短了学习动作的时间。总之，对体操技术动作进行生物力学分析，掌握其力学特征，都可为体操教师选择教学方法、合理地安排教学内容提供科学的依据，有利于学生理解并掌握技术动作。

体操教师运用生物力学原理分析体操技术动作，能帮助学生区分正确动作与错误动作，明确动作完成程序，使动作规范化。在体操教学中，笔者常常发现学生自认为已掌握了动作，其实所完成的动作是错误的或已改变了动作性质。及时帮助学生分析错误动作的根源并纠正错误是掌握正确技术动作的关键。教师运用运动生物力学分析正确动作和错误动作的区别所在，能强化学生对正确动作的理解，明白动作为什么要这样做，从而及时纠正自己错误动作。例如，技巧项目的头手翻动作，人体重心位置的控制是决定该动作能否顺利完成和动作质量高低的关键所在。不少学生往往对此技术关键没引起充分的认识，因而练习过程不是重心没有移出便开始伸髋，就是重心前移过多而完成不了动作。教师对人体重心未移出、移出适中和移出过多等3种情况所产生的运动力学结果进行分析，学生明白了道理，练习中就会有意识地控制自身重心位置。同时根据自己完成的情况，判断自己错误动作所在，从而有效地纠正错误，建立正确的动作概念，并达到规范化。

提高学生保护与帮助的能力。教师对体操技术动作的生物力学分析，向学生讲明动作动力学和运动学特征，学生领会了该动作的力学原理，对动作有了正确的认识，在此基础上，再指导互相保护与帮助的方法，学生便很容易接受，就能对动作不同类型采用不同的方法，在最需要助力或阻力时给予施力;动作在何处最容易出危险，应站在何处进行保护与帮助。这样，通过一定时间的练习，学生就能较熟练地掌握保护与帮助的方法，从而有效地提高学生保护与帮助的能力;提高学生分析和解决问题的能力。教师在指导分析技术动作的基础上，选择一些较简单的动作让学生独立思考分析，掌握运用生物力学原理分析动作的方法，既学会了动作，又掌握了技术动作方法，从而达到提高分析问题、解决问题的能力。

总之，体操技术教学广泛地运用生物力学原理对技术动作进行分析，能加速学生对技术动作的理解，加速技术动作的完成，提高学生的能力，使教学科学化。

参考文献

［1］运动生物力学编写组.运动生物学［M］.人民体育出版社，1979.

［2］运动生物力学.高等教育出版社，2000.

［3］体操编写组.体操 ［M］.人民体育出版社，2001.

运动生物力学分析范文第4篇

关键词：羽毛球；正手；后场高远球；技术分析

1.前 言

随着竞技运动的发展和全民健身的开展，羽毛球运动日渐风靡。无论是竞技为目的还是以健身为目的的羽毛球运动，都需要参与者积极地移动、跳跃、转体和挥拍等动作，运动各种技战术和步法。

羽毛球中后场高远球技术是羽毛球杀球、劈吊等技术的基础，对运动员击高远球动作进行技术分析，可以将动作进行量化分析，帮助运动员从根本上了解人体击高远球的原理以及如何更好掌握这门技术。

2.研究对象与方法

2.1 研究对象

本文中以沈阳体育学院4名羽毛球运动员为研究对象，其中2名运动员水平为二级运动，另外2名为业余水平，4人均以右手持拍，无伤病史。

2.2 研究方法

2.2.1 实验内容及过程

两台高速摄像机的摆设如图1中A机和B机的位置，A机拍摄运动员侧面的动作，B机拍摄运动员背面的动作，二者实现同步拍摄。每名运动员成功击打三次，在三次击打动作中选择最好的一次击打动作。

2.2.2 录像解析

利用会声会影9.0进行视频剪辑处理。采用美国APAS解析系统对处理后的视频进行解析，解析中以Dempster模型作为标准。

3.研究结果

3.1 引拍阶段技术特征分析

3.1.2持拍臂运动学分析

3.1.2.1右肘关节技术分析

根据图2，陈XX和康XX的肘关节下降时刻早，关节伸展程度大，在20°～40°之间出现一个较长时间的稳定波动期，表明右上肢的肌肉群协调工作能力强。闫XX的肘关节稳定波动期很短，说明引拍阶段不稳。结合表1和表2，由于肌肉群调整期过长，速度参数明显偏低。刘XX击球效果优于闫XX。通过以上分析，陈XX与康XX的右上肢肌肉群的短时间内的协调能力较强，刘XX次之，闫XX较弱。

3.1.2.2 右腕关节技术分析

图3中，运动员腕关节开始都有平缓起伏阶段，结束时腕关节背伸，这样挥拍击球时，腕关节会急剧反弹获得较大的速度。陈XX与康XX的腕关节角度变化的平缓起伏很长，然后急剧下降，而闫XX与刘XX的腕关节角度，则是一个缓慢的下降趋势。根据腕关节变化，闫XX与刘XX没有掌握良好的引拍阶段的技术动作，这也就影响了二人击球的效果，闫XX与刘XX在今后加强动作规范性训练。

3.1.3结束时刻持拍臂速度特征分析

观察表1，运动员在结束时刻各个环节的平均速度从小到大依次是右肩关节、右肘关节、右腕关节、右手和拍头，拍头速度最大，达到了12.7m/s，可见，持拍臂的速度变化符合力学变法原理。但就个人来看，闫XX有所偏差，右肘关节速度为4.6m/s，右腕关节稍小，为4.2m/s，不符合力学鞭打原理，分析其原因可能与图2-3中肘关节在稳定期的突然增大所引起的。4名运动员拍头速度从大到小依次是陈XX、康XX、刘XX和闫XX，陈XX最大为14.4m/s，闫XX最小为11.7m/s，相差比较大。所以认为，陈XX在完成引拍中全身的肌肉能够协调配合用力，技术熟练，康XX次之，刘XX和闫XX一般。

4.结论与建议

4.1 结论

4.1.1 陈XX与康XX的右上肢肌肉群的短时间内的协调能力较强，更有利于击球前的引拍动作的稳定，获得更好的击球效果。

4.1.2 闫XX与刘XX没有掌握好良好的引拍阶段的技术动作，是击球阶段各环节速度有较大差距。掌握好良好的引拍阶段的技术动作对于良好的击球效果至关重要。

4.1.3 四名运动员在击球瞬间持拍手臂的速度从小到大依次是右肩关节、右肘关节、右腕关节和右手，符合力学鞭打原理。

4.2 建议

4.2.1 加强肌肉的协调性训练，使肌肉群能够在短时间能迅速地调整到最佳状态。

4.2.2 加强基本动作的练习，牢固掌握良好的击打后场高远球的技术动作。（作者单位：沈阳体育学院研究生部）

参考文献：

[1]张丽莉.大学生网球运动员发球技术动作的肌电分析[D].东北师范大学，2013.

[2]丁海洋.男子网球运动员发球技术左下肢动作的生物力学分析[D].上海体育学院，2013.

[3]张曦元.网球发球中上肢环节链鞭打动作的生物力学研究[D].南京体育学院，2013.

[4]周萌然.网球上旋发球技术的生物力学分析[D].西南大学，2011.

[5]陈石.网球正手击球动作下肢的生物力学特征分析[D].北京体育大学，2010.

运动生物力学分析范文第5篇

关键词 垫球 生物力学 方向 力度

中图分类号：G804.95 文献标识码：A

0引言

作为一种传统运动，排球广受人们喜爱。随着比赛规则的不断改进，竞争更为激烈，如时间越来越紧、节奏越来越快，对排球运动员提出了更高的要求。垫球是排球的一个基础动作。但实际中，由于用力不同，在以手臂迎击时，极易出现下网或垫飞的情况，进而影响到己方成绩。为此，有必要对垫球中所运用的生物力学原理加以分析，并合理使用，以提高垫球的成功率。

1垫球基本姿势的生物力学分析

1.1如何垫大力量球

垫球的准备动作包括准备姿势、击球手型、手臂角度等。根据物理学中力学原理可知，当一个物体对另一个物体施力时，施加的力叫作用力；而另一物体在承受作用力时，会向施力物体也施加一定的力，叫做反作用力。在垫球时，排球对手臂施加的力即为作用力，手臂迎击排球时产生的力为反作用力。当对方击打的速度过快、力量太大时，如果只是以力打力、正面迎击，两股力量作用在一起，容易将球垫飞。所以，面对大力量球时，应进行缓冲，卸掉一部分力。为此展开试验，从某班级抽取10人，首先进行大力量球的迎击垫球，每人垫球100次，结果成功垫给二传超过40个球的只有3个同学；垫飞出场的比例较高，下网次之，直接垫入对方场地的最少；然后进行卸力垫球，同样是上面10位同学，每人垫100个球，由于做了卸力处理，垫给二传的成功率大大提升，最高者达到75个，垫飞和下网的几率则大大降低。

试验表明，在迎击大力量球时，若能进行卸力处理，垫球的成功率显然有所提高。分析其中原因，作用力等于反作用力，但经卸力处理后的反作用力等于作用力减去缓冲力。可见，在排球运动中，垫球是有技巧的，抓住内在的力学规律，进行恰当处理，可有效提高垫球技术。训练或比赛中所谓的“球感”，便可理解为是运动员自身下意识的利用力学原理控制球的力量和方向，将球垫到最理想的位置，为进攻奠定良好的基础，即掌握了垫球的生物力学原理。

对其生物力学原理进行分析，作用力与反作用力相等，当球的力量太大时，反弹力一样很大。所以，面对大力量球，尽量不要直接迎击，应含胸收腹，当手臂接触球后，随着球向后撤，同时保持肌肉在放松状态，缓冲来球的巨大力量。手型应做适当调整，用手臂或手腕控制好垫球的方向。如果击球点接近身体且位置偏高，可用前臂垫球；而离身体较远且位置偏低时，需改作屈肘翘腕的姿势，用手腕上部进行垫球。此过程中的“含胸收腹”、“后撤”等都是缓冲、卸力的动作，主要是为了缓解冲力，有效地控制垫球方向和力度，做好防守。

1.2如何垫中等力量球

当来球速度相对较慢、力量稍微减弱时，垫球方法和垫大力量球有一定的区别。准备姿势依旧保持深蹲，其余如手型、击球点等基本相似，但用手臂应及时，要保持放松、速度要慢，借助球自身的反弹力，垫击球的后下部，同时，蹬地、跟腰、提肩压腕、抬臂等动作应一气呵成。从此分析中可知，垫大力量球时的一些卸力动作已没有使用的必要，而是改成了“蹬地”、“跟腰”、“提肩压腕”等击球的动作。这是因为中等力量的球速度相对要缓、力量也小些，作用到手臂上后无需再卸力缓冲，反而在力量较弱时还应施加部分力，才能保证球顺利传出去。此时，垫球的力量等于球的反作用力加上上臂对球施加的力，如蹬地等动作都是势力动作。这样充分证明了垫击球应根据球的力量性质决定。力量稍大，给球的力量则应相对减小；而来球的力量相对较小时，应适当增加对球施加的力。

1.3如何垫击轻球

垫击轻球时，与上述两种情况又有所不同。当来球到达腹前约一臂距离时，运动员应将双臂加紧前身，插入球下，同时配合蹬地、跟腰、提肩、顶肘、压腕、抬臂等全身协调动作迎击来球，身体重心随着击球动作向前上方移动。这些动作也都属于用力的动作，因为轻球的力量较小，若只凭其自身的反弹力，显然很难垫到理想位置，这就要求主动击球，在其反弹力的基础上，施加一定的作用力，将球顺利垫出。

2垫球方向的生物力学分析

排球是综合多种因素的一项运动，且训练或比赛中存在很多不确定因素，所以在对手发来球时，应快速移动过去，并对身边状况有个明确判断，掌握好应对体侧来球的垫球技术。从力学角度来看，当有力作用到某物体上，角度不同，反弹力的方向会有所改变。所以要运用体侧垫球技术，若是左垫球，则以左脚前脚掌内侧蹬地，左脚向左跨一步，同时重心移至左脚，两膝弯曲、双臂伸出，右肩稍微倾斜，左臂略高于右臂。然后转体、收腹，同时提肩抬臂击球。若是右垫球，则与以上动作方向相反。为保证球能够顺利传至理想位置，在提肩抬臂击球时，手臂内侧应对准二传队员，此时，球的反作用会朝其固定方向飞去。在改变方向的同时，当然也要根据球力量的大小，采取相应的动作。

3结束语

垫球是排球运动中的基础动作，必须熟悉掌握，才能做好其它的复杂动作。垫球的力量和方向较为重要，垫球中即蕴含着精妙的生物力学原理，面对不同力量的球，应以不同的姿势和力度去迎击，进而提高垫球的成功率。

参考文献

[1] 葛传志，葛传刚.生物力学原理在排球垫球技术中应用的研究[J].文学与艺术，2011，24（6）.