他起跳前和起跳后的瞬间,能量守恒方程么

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武术“旋子转体”力学分析
  一、引言 中国论文网 /9/view-2272969.htm  旋子转体动作是我国独创的技巧高难度动作,经常可以在电影特技表演当中看到,身轻如燕的旋子转体给观众留下的是一种震撼的视觉效果。在武术套中也是会经常被用到的基本功动作之一,可见这个动作在武术当中的份量不容小视。那么研究这个动作也就变得很有意义。   二、旋子转体动作完整力学分析   (一)助跑起跳阶段的动量分析。   助跑起跳的目的是在人体保持一定水平速度情况下,获得尽可能大的垂直速度,人体助跑获得的水平速度(△Vx= -Fx*△t/m)的下降,导致垂直速度(△Vy=Fy*△t/m)增加。因此在起跳力的作用下身体运动状态的变化主要表现于身体在垂直方向上速度的增加,使身体运动方向发生变化。所以起跳动作的实质是使运动员如何能获得尽可能大的垂直速度。   (二)助跑起跳阶段的能量分析。   运动员由静止到助跑起跳过程中,根据动能公式E=1/2mv2(E为动能,v是运动员的助跑速度)由于速度从无到有,实现了动能的从无到有。运动员通过助跑,将动能在起跳过程中转化成了运动员自身的重力势能。这个过程可以用公式表达为:1/2mv2=mgh(m为运动员的质量,v是运动员的助跑速度,h是运动员起跳腾空的最大高度),由公式可知,腾空高度与速度的平方成正比。可见助跑速度越大,运动员的腾空高度也相应的会增大。   (三)助跑起跳一瞬间的起跳脚的力学分析。   运动员给地面的蹬地力F1产生了地面对其的反作用力F2,水平方向的冲量Fxt部分转化为竖直方向的冲量Fyt,所以水平方向的冲力Fx部分转化为竖直方向的Fy。转化过程在起跳脚腾空后完成。所以说这时候人体在竖直方向的起跳力就等于蹬地力的反作用, 再减去重力。用公式可比表示为:F2+Fy-G=竖直方向起跳力。   三、旋子腾空摆腿阶段力学分析   旋子腾空摆腿阶段是助跑起跳后人体只受重力影响而处于非支撑状态的腾空阶段。旋的快慢、腾空的高度、远度受助跑与起跳条件的制约。理论上认为,腾空高度越高越好,旋的过程中整个身体与水平面的夹角越小越好,但这一切又要根据连接动作的不同而加以区别对待。从做旋子转体360度增加到720度,运动员就必须保持较大的旋转速度。为此,运动员在旋子腾空高度不够高或在旋转速度较小的情况下很难达到要求。   (一)空中转体阶段的力学分析。   当运动员已经起跳腾空以后,根据动量矩守恒定律,动量矩等于转动惯量与角加速度的乘积。转动惯量与角加速度成反比,转动惯量又等于质量与转动半径平方的乘积。所以说,半径越小,转动惯量越小,那么角加速度就越大。因此运动员具体减小旋转半径的方法有:首先,头部要保持梗直,如果低头或后仰会造成旋转半径加大。其次,人体的手臂和左腿在腾空开始后要尽量贴近身体,左脚脚面要绷直,减少转动半径,加快转速。另外,运动员在腾空后腰部和腹部的肌肉要保持紧张状态,使身体保持正直,以达到减小转动半径的目的。   (二)空转旋子转体阶段的能量分析。   根据能量守恒定律,人体在离开地面以后只受到自身重力作用,总的能量保持不变,随后转化成重力势能和旋转的能量。重力势能越大,旋转的能量越小,所以,为了使人体在空中获得较大的转动能量,就必须要减少在重力势能上的损耗。   四、落地力学分析   运动员从空中下落到接触地面对地面产生压力F,压力F会产生反作用力作用于人体。根据动量定理F=mv2/t.公式中:v是落地的速度;t是人落地后的缓冲时间。由此可见,要想减小地面对人体的反作用力,就要减小人体对地面的压力F。因为F与t成反比,所以增大缓冲时间就是减小压力F。具体要求运动员落地时以前脚掌先接触地面然后过渡全脚掌,再屈膝缓冲。   (一)助跑起跳阶段。   由前面动量分析和能量分析可知助跑速度越大,起跳高度越高。由起跳脚一瞬间受力分析推出的公式(F2+Fy-G=竖直方向起跳力)可知:竖直向上的起跳力等于地面对人向上的反作用力F2与转化到Fy上的竖直冲力的和再减去运动员的重力。所以由于自身重力是定值,若要增大竖直向上起跳力就要增大运动员的蹬地与转化到Fy上竖直冲力的能力。蹬地力可以通过平时对运动员腿部力量、脚部力量等的训练来提高。转化到Fy上竖直冲力能力的提高需要运动在平时起跳训练当中找到自己的最适起跳角度来实现高效率的冲力转化,同时注意身体协调性的训练。   (二)旋子腾空摆腿阶段。   由前面的力学分析可知运动员在腾空摆腿阶段,上身尽量积极下潜,双臂尽量展开,右腿尽力后摆,通过增加运动员身体的转动半径达到增加人体转动惯量的目的,从而增加保持旋转的能力。   (三)转体阶段。   由前面的分析可知道要想让旋转速度加快,根据动量矩守恒定律,就要使身体的旋转半径减小。身体各个部位由外展变为内收,上肢环抱于胸前,左腿积极靠拢右腿。头部梗直,腰腹部肌肉紧张保持身体正直。同时身体在空中旋转的时候尽量使身体垂直轴与地面平行,减少重力势能的损耗,加大转动能量。   (四)落地阶段。   落地前身体各个部位由内收变为外展,双臂展开,双腿分开,同时采用先脚尖,后全脚掌,再过渡到膝盖弯曲来增加缓冲时间。为了减小地面对人体的冲击力以及地面对脚腕的扭转力,最大程度上防止受伤。   参考文献:   [1]杨雷,周馨.武术旋子转体720°接跌竖叉起跳阶段的运动生物力学特征[J].哈尔滨体育学院学报,-99.   [2]战永杰,孔庆胜.旋子转体360度的力学分析与计算[J].东北师大学报,5-108.   [3]运动生物力学编写组.运动生物力学[M].北京:高等教育出版社,重印).   [4]张江华,刘同为.竞技武术套路难度动作生物力学研究现状及发展趋势[R].第七届全国体育科学大会,2004.(编辑徐?琛)
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【 转载 】
&&& lz对着文章只看懂了部分,另外附加了MIC的视频,一种双脚,另一种则单脚,感觉类似跳高式的起跳,这只是个人一些小见解, lz只要双脚起跳,对立面说的小跳记起跳前的停顿不是很清楚,摸高是总感觉腿有力量但跳的那些往往使不上劲,不经意间跳得更高,怎样去保持那种状态,希望有高手解答,谢谢啦&
一下是转载部分(有点长哦):
&& 就和其他运动技术一样,弹跳也需要大量的技巧。如果你了解正确的技巧后加以练习,你的弹跳能力将会迅速增强。我惊奇地发现有很多人并不真正懂得如何正确的起跳,甚至有些人每天花好几小时训练,却从不考虑去提升自己的弹跳技巧。我还发现很多运动员基本停滞在几乎可以扣进,但是又不能很好的掌握扣篮技术的那个境地。我想大多数读到这儿的人知道我说的是什么,这些人会反复的尝试扣篮,运用确切的方法,确切的脚步数,确切的小滑步,但是最终得到的也是同样确切的结果。如果肯花些时间在调整技术上,他们会变得更强。&&& 在很多情况下,仅是正确而简单的练习技术就可以让垂直弹跳增长3-6英寸(8-16cm),这是我见证过无数次的事情。要知道,很多人非常辛苦地去练习弹跳,可是到头来基本没有什么进步。所以我要提醒你的就是:完美的训练才能铸造完美的状态提升自己弹跳技巧的第一步就是要有一种你可以唤起身体全部潜能的心态。
双脚起跳技巧&
&&& 下面假设这是助跑起跳。你要很快地到达起跳点位置,同时尽可能降低膝盖的弯曲程度,而且能最快脱离地面。你要把水平冲力转化成垂直上升的力。想要熟练完成以上这些要求就要注意并加以练习以下四点1、接近篮筐阶段(或者跳停)阶段
2、反向运动阶段
3、上升阶段
4、脱离地面阶段
第一个阶段叫接近篮筐阶段。这个阶段是你起速和跑向起跳点的阶段,还包括起跳前静止。如果你简单地跑向篮筐,然后尝试双脚起跳,你将本能地展示起跳前停顿,因为你不得不急停并且投身起跳过程中。这样做的时候,你将会有一个小跳,用来为你的大跳重新积攒能量。但问题是,太多人把他们的能量浪费在了起跳前的停顿上,所以说助跑并没有为起跳积攒到多少优势。如果运用合理,起跳前停顿可以将你的水平冲力转换成强劲的上升驱动力。人们总是犯这样一些错误:第一,就是起跳前停顿时间实在太长,而且在小跳的时候跳得太高,所以浪费了很多冲力。&&&&他们因为不能熟练掌握正确的动作或者不协调而阻挡自己。第二,就是在小跳之后,他们浪费太多能量重新调整自己,然后才起跳。他们会花很长时间停在地面,过分弯曲膝盖,从而浪费了冲力和潜在增强式贡献,&& 看看你最爱扣将的起跳,我确定你会发现他们在完成整个起跳过程时多么轻松。你应该专注于练习助跑起跳时能量的积累,来取代机械地停顿,然后恢复原态,接着再起跳。尝试以最快的速度接近起跳点,让你的小跳又短又低。在你小跳之后,你根本不应该想要停下并且重新启动。大多数人跑向起跳点的时候太慢或者太快。他们小跳太高或者起跳点太接近篮筐。正确的跳停将显著增强你的双脚起跳。结论就是不停地练习!
第二阶段是反向运动阶段。这是起跳前的点时间,在这个时候你会急速下蹲,以便做好拉伸肌肉的准备,并且积蓄能量。你下蹲得越快,则越快进入反作用力阶段或者叫1/4下蹲阶段,你就制造出更多的力量,这样就会减少水平冲力的浪费。因此,更多的潜在自反力就会在真正的起跳阶段释放出来。如果你观察那些善于跳跃的人,你会发现他们在反向运动阶段下降特别快。事实上,那些拥有顶级跳跃能力的人和拥有普通跳跃能力的人在视觉上的不同就是在于反向运动阶段的速率。好消息是你通过练习你的技巧可以很快得到提高。所以,去尝试让你的跳停阶段和反向作用阶段在尽量短的时间内完成。许多人在反向运动时都花费了过多的时间在大跳之前,导致太多的横向冲力被浪费。
第三阶段就是你弹跳过程中上升的阶段。在你身体向上升的过程中,你的双腿应该自然下垂。双腿不要太用力。越放松,你能得到的肌肉反射效能就越多。在这个阶段不要最求速度,因为如果发力过快可能导致全身僵硬,并且会造成能量流失。你可以在这个阶段的结尾增加一些强度。但是在上升的过程中,要尽量保持平滑和放松。
最后一阶段是起跳阶段。在起跳之前,你要控制蓝球与脚的距离,脚尖要要集聚尽量多的力量。在这个瞬间你应该用脚把地砸一个洞。如果你能正确掌握这一点,你用一周时间就可以提高弹跳3英寸(8cm)。这需要花些功夫和精力。但你一定要掌握前三个阶段再来练这部分,不然你就会毁了一切。在最后发力一瞬间之前,应该是逐渐积聚力量的过程且是平滑和放松的,最后以爆炸式地腾空。如果你能尽自己最大的能力把这四个阶段结合起来,你就可以很轻松地再给自己弹跳增加5英寸(13cm)并且来一记隔人暴扣。
单腿起跳技巧&
&&& 如果你想正确使用单腿起跳,你起跳整个过程应该尽量得平滑。在大多数情况下,你起跳过程越平静越平滑,你跳得就越高。相反,起跳过程越挣扎越没有节奏,你跳得就越低。如果想保持平顺起跳,你要以定速接近目标。一些人会犯这样的错误,他们为了积蓄更多的能量而把起跳腿太向前伸,过分超越了自身重心。这样的动作降低了臀部幅度,而且会起到刹车的作用,从而降低了速度。有的时候你起跳时会听到很重的砸地的声音,就是因为这个错误动作造成的。这个动作还会压迫膝盖,并且削弱了水平冲力转化成垂直升力的过程。单腿起跳本质就是自反性质的。这就意味着你不需要太刻意就可以自然地发力。尝试让你双腿始终在身体重心之下,而不是伸出老远去。相反,你要提臀,不要太过分地曲腿,不要太使劲儿做动作。你只需要冲过去,平稳起跳,然后让你本能接管剩下的事情。
许多人不假思索做出单腿起跳的时候会跳得很高。让那些打橄榄球的人在人群中做传接或者让他们冲向前场达阵得分他们会干得很漂亮。但是让他们冲起来并且尽可能跳得高,成绩就很惨了。
一旦可以平滑地起跳,你就可以通过增加驱动力。非起跳腿的上摆和手臂前伸来增加效果。下次你出去练习跳跃的时候把这些技巧的要点运用起来,你就会看到效果有多好。要记住,只有完美的训练才能铸造完美的状态!我建议你每周挑出一天,花15-20分钟去练习跳跃。理想的情况是,在你发现自己起跳高度开始降低之前停止跳跃或者扣篮。换句话说,不要让自己到达极度疲劳状态。要让每次扣篮或是跳跃练习都有像刚开始练习的新鲜感.
[&此帖被地板流De梦在 15:44修改&]
有点长我先 MARK一下吃晚饭回来看
这篇真的很有帮助
我太喜欢了 我就是不会起跳的技巧 顶一个楼主 感谢楼主~~
这文章我要是早看到几年~~~哎,现在这年纪不知道还来得及不。
我就是一直被同伴说很能跳,但是如果有意识的去跳就不会发力的类型。
看到金华了
dddddddddddddddddddddddd
引用4楼 @ 发表的:
这文章我要是早看到几年~~~哎,现在这年纪不知道还来得及不。
我就是一直被同伴说很能跳,但是如果有意识的去跳就不会发力的类型。
我也是这样,不会发力
这是垂直弹跳升级那边翻译的吧。-。-。。
引用8楼 @ 发表的:
这是垂直弹跳升级那边翻译的吧。-。-。。
是,弹跳圣经一些疑问的翻译
。。。。。。。。。。。。。貌似这不错吧。顶下吧
楼主辛苦···翻译的很好······ 我要用心研究一下···好好学习下···
好帖,学习了
半月板刚撕裂,一脸泪。。。。。。。。。。。。
单脚跳不起来啊。。 发自手机虎扑
麻烦lz,两个视频的网址是多少啊。。。想下载下来
重点学习单腿跳 谢谢分享
mark,学习了
引用16楼 @ 发表的: 麻烦lz,两个视频的网址是多少啊。。。想下载下来 >&
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74人参加团购199.00元&680.00元空中技巧起跳技术FIS评判标准辨析_天涯博客_有见识的人都在此_天涯社区
空中技巧起跳技术FIS评判标准辨析
空中技巧起跳技术FIS评判标准辨析摘要:为探求自由式滑雪空中技巧项目的规律与特点,提高我国空中技巧运动技术水平,通过查阅文献资料、网上查询、访谈及摄像测量等方法,对空中技巧起跳技术FIS评判标准中关于手臂技术及台上转体问题进行辨析。结果表明带臂式技术和上举式技术都属于手册关于良好起跳技术条款的规定。带臂式技术在稳定性方面不如上举式,但腾空高度要好于上举式;完成bdF类动作时,带臂式中非同步挥摆技术与单臂上举式技术较为类似,均有利于转体,而同步挥摆技术存在初始转体力矩不足问题;台上晚转体是合理的。关键词:空中技巧
起跳手臂技术
台上转体Discrimination of FIS Judging Criteria of Aerials Take-off TechniquesAbstract: To improve the technical levels of Chinese freestyle-skiing aerials sports, to study this event’s regularities and characteristics the article discrimination take-off techniques of FIS judging criteria about arms technique and twist on the kicker by means of reviewing literatures, browsing internet, inquiring experts, video-taping analysis .The results indicate: 1.Arms swing-up style and keeping arms up style belong to good take- 2. Keeping arms up style is more stable than arms swing-up style, but the latter jumps more highly
3.When skiers finish “bdF” maneuver the non-synchronous technique of arms swing-up style and keeping arm up style technique do good to twist. However synchronous technique only gains smalle 4.That delay twist on the kicker is reasonable.Key word: Freestyle-skiing aerials
Arms Techniques of Take-off
twist on the kicker1前言自由式滑雪空中技巧融滑雪与空中翻腾为一体,富有很强的惊险性和观赏性,它属于技能类表现难美性项群。FIS(国际雪联)制订的自由式滑雪裁判手册(以下简称手册)是空中技巧最权威的评分依据,它不但是裁判员评判运动员成绩的准则,而且也是教练员、运动员训练与比赛的指南,最重要的是它决定着空中技巧未来的发展走向。因此深入研究手册,对指导我国空中技巧运动员训练比赛、提高我国运动员的技术水平、推动我国空中技巧运动的不断发展具有重要的意义。在备战2002年第19届冬奥会为空中技巧国家队攻关服务期间,以提高我国运动员成绩为目的,我们一直工作在国家队训练的第一线,并时刻关注着国际空中技巧运动的发展状况。发现自1998年第18届冬奥会以来,空中技巧起跳技术走向发生了很大的变化,尤其表现在起跳手臂技术上――原先仅有少数运动员使用的上举式起跳技术,现在已被越来越多运动员使用。在2001年水池训练期间,我们也发现国家队大部分队员起跳时的手臂技术也发生了变化,由原来的带臂式技术改为上举式技术。运动员对任何一种技术的适应都需要一段时间,还有不到一年的时间就要参加冬奥会了,队员们为什么不用非常熟悉的带臂式技术而用这非常宝贵的时间去改练上举式技术呢?上举式技术有哪些优越性?它跟带臂式技术又有什么区别?从手册对起跳规定的角度看,它是否还属于良好的起跳呢?另外,我们也发现队员们在做第一周转体720度空中动作时,都发生了台上转体现象,这与手册中关于良好起跳的规定不相符合,这样会不会影响他们的成绩呢?为什么会发生台上转体现象?本文就这些问题进行分析和讨论,以期探求自由式滑雪空中技巧项目的规律与特点,为我国运动员训练与比赛提供理论上的依据;同时,更加深入地理解手册的条款,为我国运动员能在世界大赛中取得好成绩做好服务。2研究对象与方法2.1研究对象(1)2000年版FIS自由式滑雪裁判手册中起跳部分关于手臂技术及台上转体的条款。最新得到的FIS自由式滑雪裁判手册2001年版中,本文所研究的条款并无变化。(2)第18、19届冬奥会空中技巧决赛选手及我国家队部分女选手。由于目前我国空中技巧国家队仅有4名女选手使用带臂式起跳技术,而其中郭心心参赛动作以三周台为主。因此本文选取3名带臂式女选手和3名上举式女选手作为对比分析。2.2研究方法2.2.1文献资料法查阅近十年国内外有关空中技巧方面的文献资料。2.2.2网上查询法主要查询国际雪联和加拿大滑雪联合会网站,了解近期世界大赛运动员的比赛动作及裁判打分情况。2.2.3访谈法
2000年8月-2003年2月经常深入训练第一线对我国空中技巧队跟踪服务,在本文形成过程中,多次就有关问题向国家队教练员、运动员进行咨询并征求了专家的意见。2.2.4摄像测量法2.2.4.1 动作记录
采用索尼DCR&-TRV730E数码摄像机,在跳台正侧方定点定焦拍摄运动员起跳过程,拍摄对象为我国3名带臂式女选手李妮娜、王姣和刘丽丽及3名上举式女选手徐囡囡、程爽和张鑫,拍摄每一名选手所做的3个动作(bFF、bFdF和bdFF)。时间为-20日;地点为沈阳体育学院空中技巧水池场地。另外还参考了第18届、第19届两届冬奥会空中技巧比赛录像资料,及近几年我国空中技巧选手比赛和训练的录像资料。2.2.4.2图片解析与数据处理
使用爱捷解析系统对所拍摄图像进行解析(采用松井秀治人体模型参数)和自动化数据处理,数据平滑处理方法为数字低通滤波法。3本文有关术语说明
(1)bL类动作:指第一周无转体动作。
(2)bF类动作:指第一周转体360度动作。
(3)bdF类动作:指第一周转体720度动作。(4)腾起角:身体重心合速度与水平方向的前夹角。
(5)体位角:身体重心和双脚中心的连线与坐标轴y轴的夹角。
(6)肩角:肩关节旋转中心与指肘关节和肚脐二点连线所构成的夹角。
(7)髋角:会阴与第七颈椎和双脚中心连线所构成的夹角。
(8)起跳过程:从板尖进入过渡区始至板尾离开跳台时止。4结果与分析4.1起跳手臂技术FIS评判标准辨析4.1.1手臂技术分类根据起跳时手臂的动作方式,可分为两种起跳手臂技术:(1)带臂式起跳技术,即起跳时双臂由后向下经前,在出台瞬间向前上方快速带臂的起跳技术。(2)上举式起跳技术,即运动员进入过渡区时,手臂就已开始上举,在起跳过程中手臂始终上举的起跳技术。它分为两种起跳技术:一是双臂上举,二是单臂上举。我们在训练现场及观察第18、19届冬奥会空中技巧比赛的录像时发现,还有一种起跳的手臂技术,形式上看在起跳中综合运用了带臂式和上举式两种技术。运动员在过渡区时采用的手臂方式是带臂式的,而到跳台曲线上时,已经摆至头上,又与上举式相同,这应该属于带臂式还是上举式呢?从手臂对起跳的效果上看,应属于上举式。因为带臂式起跳技术最主要的特征,就是运动员在出台瞬间利用快速摆臂的作用增加起跳的力量。因此判断起跳手臂技术是上举式还是带臂式,主要是看出台瞬间手臂的动作是否增加了起跳的力量。4.1.2裁判手册对起跳手臂技术的规定手册在.1款中对良好起跳的规定专门提到了手臂:“the arms must lead the motion”,即“双臂须引导动作”。现有的手臂技术与此款规定是否相符有两点疑问:一是第18届冬奥会后出现了一种新的手臂技术――单臂上举,与手册中的“双臂”规定不符;二是上举式起跳时,手臂处于静止状态,这还算不算“引导”?似乎看来,它们与手册的规定不相一致,其实不然。(1)从词义的理解方面辨析从手册角度来讲,上举式技术属不属于良好起跳的范畴,主要焦点集中在对“引导”这个词的理解上。其实“引导”一词是译者从FIS原版自由式滑雪裁判手册中的“lead”翻译过来的,对于中文“引导”一词如何定义的争议是没有必要的。因为评判标准是以FIS手册为依据,因此应以其为蓝本来理解lead这个词的含义。所以正确理解lead才是解决上举式是否符合手册对良好起跳规定的关键。lead的英文解释是“be in first place or ahead of(sb/sth)”即“处于首位或领先于(某人或某事物)”,其解释表明,双臂上举式技术手臂领先于身体;而单臂上举式技术在起跳阶段,不仅上举的单臂领先于身体,而且放在体下侧的手臂就已经开始向前摆动即领先于身体。因此,在起跳阶段上举式技术与lead是相符的,它符合手册对良好起跳的规定。(2)从使用情况方面辨析表1
第18、19届冬奥会空中技巧决赛手臂技术统计表第18届 男 人次
%第19届 男 人次
%带臂式上举式 111 91.78.3 66 50.050.0 带臂式上举式 39 25.075.0 39 25.075.0见表1,在第18届冬奥会上空中技巧决赛中,男子仅1人使用上举式技术,占参赛人数的8.3%,女子有6人,占50%。在此需要说明一下女子决赛选手应该是12名,而其中两名因故未参加决赛,但从预赛的起跳技术看,她们属于带臂式,虽然没有参加决赛,但她们应属于决赛选手之列。从统计数字表明,第18届冬奥会男选手采用带臂式占据绝对优势,而女选手使用两种手臂技术的人数已平分秋色。到第19届冬奥会空中技巧决赛上,男、女选手各有9人使用上举式技术,各占参赛人数的75%,而且男女前两名选手使用的都是上举式技术。足以说明在该届冬奥会上,上举式技术已经完全取代了带臂式的位置,成为主流的手臂技术,它表明了上举式技术起跳效果是非常不错的,否则不会受到越来越多人的青睐。从使用情况及其所取得的成绩来看,它并非不属于良好的起跳。上述分析表明,上举式技术无论从手臂动作特征看,还是从发展过程看,与带臂式技术一样都应该属于手册条款规定的良好起跳。那么为什么现在使用上举式技术运动员越来越多,而使用带臂式技术的人越来越少了呢?下面对两种手臂起跳技术进行对比分析,以阐明产生这种现象的原因。4.1.3两种起跳手臂技术对起跳效果的比较
带臂式技术由盛而衰渐渐地被上举式技术所取代,说明上举式有其不同于带臂式的优越性,但不能因此下结论:上举式一定就比带臂式起跳效果好。不可否认,每一种技术都不是完美的,都有其优点和不足。上举式固然现在已显示出强大的生命力,但不能说它没有自身的不足;带臂式现在虽然已逐渐被冷落,但不能说它本身没有自己的优点。那么带臂式技术与上举式技术各有哪些优点呢?它们又存在哪些不足呢?下面就两种手臂技术的起跳效果进行对比分析,以比较各自的技术特点。4.1.3.1对起跳稳定性的影响
人体在运动中保持身体的稳定性,其难度远远大于静止状态。[1]在空中技巧项目中,起跳是在高速滑行中进行的,保持起跳时身体的稳定更为困难。如果运动员起跳稳定性不好,轻则会使起跳的一部分能量分散到维持身体稳定当中去,影响起跳的效果;重则会使身体失去平衡,导致难以控制的出台而发生危险。因此,保持起跳时身体的稳定对起跳的成功具有重要意义。
(1)重心变化对身体稳定性的影响
在起跳过程中,影响身体稳定的因素较多,此处所讨论的是由于带臂式和上举式技术二者手臂不同的引导方式,对身体重心变化的影响,及由此引起的对身体稳定性的影响。为方便讨论,把起跳全过程分为过渡区时段和跳台区时段。
手臂上举时,人体的重心会跟着上升,手臂下落时,重心会随之下降。人体在运动中,手臂的位置不同,重心会有不同的变化。重心变化会使身体的状态也跟着变化,而影响原来的稳定。在高速的滑行中,身体状态的微小变化,都会增加人体控制自身稳定的难度,对起跳的效果产生不良影响。
①过渡区时段
过渡区时段是起跳的准备阶段,它是连接助滑坡与弧形跳台的一段平地,在此时段运动员主要是感知助滑的速度,并为起跳最后用力做准备。采用不同起跳手臂技术的选手进入过渡区时段,其手臂对身体的引导方式开始发生了变化。带臂式选手进入过渡区后,双臂由前向下摆动时,重心逐渐下降,至体下方降至最低。由体下方向身体的后方摆动时,重心又逐渐提高,而将要进入跳台时双臂由体后方摆至体下方,这时重心又逐渐降低。在这短暂的时间内,重心经过多次起伏,对人体的稳定性较为不利。
上举式选手进入过渡区后,双臂由前向上摆动,其重心逐渐提高,至上举处,重心升至最高。此后,双臂位置就相对固定不再发生变化,其重心处于相对稳定状态,但其重心位置较高对身体稳定性有一定的影响。
在过渡区时段,带臂式选手尽管因重心起伏引起身体的不稳定,但身体重心是在低于上举式选手重心的情况下起伏变化的,并且从现在的世界发展趋势看,带臂式选手在过渡区时段带臂基本上是从身体两侧向体后方摆动(见图1),摆臂速度也越来越慢接近于均速运动,这样把身体重心的起伏变化降低到最小,以利于身体的平衡。而上举式选手尽管重心起伏较变化较小,但因重心较高而不利于掌握身体的平衡。我国空中技巧选手近几年的训练与比赛,在过渡区时段发生过几次因身体失衡而发生的事故,基本上都是上举式选手。从这方面讲,上举式选手在过渡区时段的身体稳定性要差些,但可以通过稳定角的调整可以解决这个问题。从平衡角度上讲,由于雪板前后距离较长,重心升高对身体向前、向后方向倾斜的可能性较小,但左右方向失去平衡的可能性较大,因此,上举式选手在滑行过程中,可以加宽左右雪板距离,以降低重心的高度来增大横向稳定角,因此大大增加了身体稳定性。
带臂式选手过渡区时段带臂运行实况图可以说,在过渡区时段两种起跳手臂技术在稳定性方面都有自己的利弊,无法确定哪种起跳手臂技术对平衡更好。重要的是世界各国都对起跳时身体稳定性问题引起了重视,并且都在积极的寻找解决起跳稳定性的最佳办法。
②跳台区时段
跳台区时段是起跳的最重要阶段。此时段处于起跳的最后用力阶段,并且由于跳台的特殊形状的约束,身体已开始向后翻转,重心已偏离支撑面(见图2),这时运动员控制自身的能力有所下降,再加上腿部的急剧蹬伸,使身体本身已处于极不稳定状态。从图2(a)可以看出,进入跳台后带臂式选手双臂由下向前上方快速摆动,重心逐渐升高,运动员在此时腿部已经开始蹬伸发力,其重心急剧上升。这个时段重心的升高是合理的,一来可以增加出台的腾起角,二来也增加了向后的翻转力矩,为空中动作的完成打下了良好的基础,因此由双臂上摆引起的重心升高符合起跳的一般规律。从图2(b)可以看出,上举式选手进入跳台后,由于手臂始终上举,它起不到再增高人体重心的作用,并且双雪板间距明显宽于图2(a)带臂式选手。
在跳台区时段,虽然说带臂式选手双臂摆动引起重心的升高是合理的,但也引发了负面的影响。一方面由于跳台是有弧度的,人体在台上阶段其身体是向后翻转的渐变过程,因为重心急剧升高,增大了向后的翻转力矩,易造成身体过分后仰,使身体难以控制而失衡。另一方面,带臂式运动员常常由于带臂而产生挺胸塌腰现象,对空中动作的完成也会有不利的影响。而上举式选手在跳台区时段由于手臂已经上举,人体重心不会因手臂的作用而发生变化,因此相对来说,更容易保持身体的稳定。由此可见,在跳台区时段,上举式选手在保持起跳的稳定性方面要优于带臂式选手。
5图2(a)带臂式选手跳台区时段摆臂实况图
上举式选手跳台区时段手臂位置实况图综上所述,在起跳过程中,由于手臂引导身体的方式不同,在保持身体稳定性方面,总体来说上举式技术比带臂式技术要好些。
(2)动作环节的多少对起跳稳定性的影响
空中技巧动作助滑速度非常快,从第19届冬奥会女子空中技巧资格赛上来看,二周台参赛选手助滑速度在15.1~16.2米/秒,根据近几年来多次为我国空中技巧国家队服务期间,在训练现场所测得的数据上也可证实,此范围是女运动员完成二周动作比较适宜的速度范围(夏季空中技巧水池场地上助滑速度要慢一些),完成三周动作比完成二周动作的助滑速度还要快得多。由此可见,运动员在起跳过程当中,时间是相当短暂的,尤其在起跳阶段(进入弧形台后),仅有零点几秒的时间,可以说转瞬即逝。而起跳过程技术含量非常高,如调配助滑速度,调整体位角等。在短短的起跳时间内,却要完成这么多的技术动作,对运动员来说是难以控制与掌握的。因此起跳时尽量减少多余的动作环节,把注意力集中在更为重要的方面上,对提高起跳稳定性和效果是非常重要的。
带臂式运动员在助滑结束进入过渡区时有带臂的过程,这势必会分散一部分注意力用在带臂上,如何时开始用力前摆,摆到身体前上方什么位置制动等都是运动员需要考虑的问题,而用在更主要方面的注意力就会减少,对起跳有不利的影响,并且还会对带臂的时机带来负面的影响。另外,带臂时产生的惯性力也容易使身体前仰后合,造成身体重心不稳定,对起跳也不利。上举式运动员,由于在起跳阶段手臂始终上举,使起跳过程中动作环节相对少于带臂式运动员,这可使其集中精力感知速度与台面,有利于控制合理的出台体位角与腾起角,可见在起跳的稳定性上要好于带臂式运动员。4.1.3.2对空中重心轨迹的影响
手册在起跳中专门提到了腾空的高度和距离(远度),.1款中对良好的高度规定:“腾空抛物线轨迹起始于跳台弧线角度延长线,例如:小跳台约55度,中跳台约60度,大跳台约63度”;对良好的距离规定:“合适的着陆点应尽可能沿着陆坡远离台前平台区‘额头处’,例如:各种跳台的适宜的着陆点如下:小跳台约4米,中跳台约6米,大跳台约8米”(根据近几年对世界大赛的追踪调查发现,不同场地的跳台规格不尽相同,与手册的规定出入较大,所以腾空的高度和距离应以当时比赛场地的跳台规格为标准)。此规定表明,运动员在空中并不是仅仅完成动作就算成功了,完成动作的同时必须要有一定的腾空高度和距离,否则就要被扣分。
通过观察运动员身体重心腾空抛物线轨迹,可以判别腾空的高度和距离。由于运动员在空中的飞行轨迹类似于斜抛物体,其在空中的轨迹主要是由运动员起跳出台瞬间重心的腾起初速度、腾起角及体位角决定的,所以说运动员出台瞬间就决定了运动员空中抛物线的轨迹形状大小。虽然飞行轨迹是在空中,按理来说应该归为空中动作评分范畴,但其轨迹形状完成取决于起跳,因此把运动员腾空的高度和距离划为起跳评分范畴是正确的。
(1)腾起角不同对腾空轨迹的影响按照手册的规定,理想的腾起角应与跳台端点切线方向与水平方向的前夹角相同,这样身体重心才沿着跳台端点切线方向腾起。如果腾起角过大,那么就会增大腾空的高度而减小落地的距离而被扣分,并且着陆时就象从空中“掉”下来而不利于着陆,同时对身体的冲击力也会加大,容易受伤。如果腾起角过小,就会增加落地的距离而降低腾空的高度,也非良好的起跳。
在对2002空中技巧水池赛沈阳站比赛女选手参赛动作所拍摄录像图片解析发现,两种手臂技术的选手在起跳时腾起角有差异,上举式运动员腾起角普遍低于带臂式(见表2),用两位水平较高且发挥较稳定选手徐囡囡和李妮娜对比,上举式运动员徐囡囡的三跳动作的腾起角最多低于李妮娜达5度之多。 表2
2002空中技巧水池赛沈阳站比赛女选手腾起角和体位角比较表手臂方式 选手 动作名称 腾起角 体位角 手臂方式 选手 动作名称 腾起角 体位角带臂式 李妮娜 bFF 63o 87 上举式 徐囡囡 bFF 58o 96
bFdF 62o 93
bFdF 58o 98
bdFF 63o 94
bdFF 61o 98
姣 bFF 63o 96
爽 bFF 59o 101
bFdF 63o 69
bFdF 61o 98
bdFF 64o 97
bdFF 60o 105
刘丽丽 bFF 66o 97
鑫 bFF 61o 99
bFdF 65o 96
bFdF 60o 97
bdFF 67o 97
bdFF 60o 99
产生这种差别的主要原因是由于两种不同手臂技术引导身体方式的不同所引起的。因为在起跳瞬间带臂式选手双臂已摆至身体前上方并制动,在提高身体重心的同时,也由于产生指向身体上方的惯性力,引起重心向上方向的速度增加,根据腾起角公式:
tgα=Vy/Vx垂直向上的分速度(Vy)增加,必然会使水平方向的分速度(Vx)减少,从而增大了腾起角α。而上举式选手重心尽管很高,但由于没有由手臂摆动引起的向上方的加速度,使重心向上方向的速度增加较少,因此其腾起角要偏低些。从表2可以看出带臂式选手最大腾起角达到了67o,而上举式选手仅为61o。(2)体位角的不同对腾空轨迹的影响 体位角不同对运动员身体腾空轨迹有一定的影响。体位角越大重心就会越低,腾起的初始高度就会下降。如果在腾起角及腾起初速度相同的情况下,初始高度低,腾空高度就会受到影响。从表2可见,我国带臂式选手体位角普遍小于上举式选手,这与两种手臂技术的特点有一定关系。运动员腾空后必须有足够的翻转力矩才能高质量地完成空中动作,带臂式选手在出台瞬间,手臂快速向前上方挥摆,产生了较大的向后翻转的角速度带动上体向后翻转,增加了身体向后的翻转力矩。而上举式选手,不能靠手臂的挥摆增加向后的翻转力矩,只有调整体位角来增加向后翻转力矩,才会使身体在空中有足够的翻转速度。因此上举式选手的体位角要比带臂式选手偏大些,也使上举式选手在腾空轨迹上要略低于带臂式选手。但是通过助滑速度的变化可以调整体位角的大小。不管是使用哪一种手臂技术,当运动员助滑速度过快时,相应的出台速度就会加快,而使空中绕横轴的翻转速度就会加快。因为出台速度加快了,选手停留在空中的时间就会延长,所以体位角都要减少些,以减缓出台后的翻转速度,否则就会使其在空中过早地完成翻转周数,造成着陆时翻转过度。当助滑速度过慢时,如果体位角不增大些,就会使运动员在空中不能如数完成预定翻转周数,造成着陆时翻转不足。因此上举式选手可以通过加快助滑速度来减少体位角,这样也可以在一定的程度上提高腾空的高度。当然速度的加快只能在一定范围许可内,因为过快的助滑速度会带来诸多的不可控因素,不利于动作的完成。从这次的解析数据来看,我国上举式选手不仅在腾起角上要小于带臂式选手,在体位角上也存在着偏大现象,因此腾空轨迹不如带臂式选手理想。在今后的比赛和训练中,应适当加快助滑速度,减少体位角来增大腾空的高度。
4.1.3.3髋角不同对起跳效果的影响
通过对2002夏季空中技巧水池赛沈阳站比赛女选手图片解析发现,我国上举式选手比带臂式选手髋关节的屈伸范围要更大一些(见表3)。表3
2002夏季空中技巧水池赛沈阳站比赛女选手跳台阶段髋角变化表 姓 名 动作 7/50 6/50 5/50 4/50 3/50 2/50 1/50 0/50 变化值带臂式 李妮娜 bFF 157o 157o 156o 157o 160o 163o 167o 168o 12 o
bFdF 166o 165o 163o 160o 156o 154o 157o 164o 12 o 王
姣 bFF 157o 158o 161o 164o 168o 170o 171o 171o 14 o
bFdF 159o 156o 153o 152o 153o 154o 157o 164o 12 o 刘丽丽 bFF 159o 159o 159o 162o 165o 168o 167o 162o 16 o
bFdF 168o 165o 162o 159o 156o 153o 153o 155o 15 o
单臂上举式 徐囡囡 bFF -27o -21o -13o -6o 1o 5o 8o 10o 37 o
bFdF -8o -1o 5o 9o 13o 14o 15o 14o 23 o 程
爽 bFF -14o -6o 2o 10o 16o 20o 21o 21o 35 o
bFdF -9o -4o 0o 5o 9o 14o 17o 20o 29 o 张
鑫 bFF -22o -16o -10o -4o 2o 7o 10o 10o 32 o
bFdF -30o -23o -17o -10o -3o 3o 8o 12o 42 o
注:正角为髋关节在身体额状面的前方,负角为髋关节在身体额状面的后方。
从表3中可以看到,带臂式选手髋角范围在12°-16°之间,上举式选手髋角范围在23°-42°之间明显高于带臂式,说明髋关节屈伸较大。产生这样现象的原因主要是因为两种起跳手臂技术特征不同所引起的。(1)带臂式选手在起跳阶段双臂加速上摆,产生了指向台面强大的惯性力,这时台面反作用力已经基本上能够满足起跳力量的需要。因此,髋关节屈伸较小,使髋角变化范围值也较小。(2)上举式选手髋关节屈伸范围变化较大主要是由2方面原因产生的:①上举式技术不能利用手臂的摆动增加起跳力量,因此加大髋关节的屈伸范围,增加起跳力量;②上举式技术由于双臂始终上举,不能利用双臂的向上摆动加大向后的翻转力矩,因此通过加大髋关节的屈伸幅度产生向后的翻转力矩,以弥补出台后向后翻转力矩的不足。从表3也可看出,上举式选手起跳时髋关节是由体后向体前移动伸开的,由于选手在跳台上已经向后翻转,髋关节由屈到伸增大了身体绕横轴的向后翻转力矩。髋角变化的不同针对各自的起跳手臂技术来说是合理的,两种起跳手臂技术特征的不同是产生髋关节屈伸幅度不同的根本原因。4.1.3.4对bdF类动作的影响bdF类动作在1998年第18届冬奥会上就已经有运动员使用,受到当时技术水平的限制,只有少数运动员才能够掌握,并且质量也不是很高。但是第18届冬奥会过后,由于一种新的起跳手臂技术――单臂上举技术被广为采用,越来越多的运动员能够掌握bdF类动作。我国部分选手在做bdF类动作时,也改用单臂上举式技术。现在,这个专为bdF类动作而创造的技术,在我国二线、三线选手中已较为普及,甚至一些运动员在做bF类动作时也使用单臂上举式起跳技术。在空中技巧运动中,质量是前提,难度是关键,[2]要想在比赛中取得好成绩,在保证质量的前提下,提高动作难度具有重要意义。单臂上举技术的产生,使空中技巧的发展又进一步,但它在使用上毕竟有一定的局限性――空中技巧比赛运动员要完成两跳动作,一跳动作是bdF类,另一跳动作绝大多数运动员做的都是非bdF类动作,也就是说,使用单臂上举技术的运动员,一般来说还要同时掌握双臂上举起跳技术。有些运动员为了防止两种起跳技术相互负迁移使用双臂上举式和带臂式技术也高质量完成了bdF类动作。如第19届冬奥会空中技巧男女冠军均使用双臂上举式技术完成bdF类动作,也有部分运动员使用带臂式技术也顺利完成了bdF类动作,我国选手李妮娜尽管没有在第19届冬奥会空中技巧比赛上使用bdF类动作参赛,但在国内的训练和比赛中都有采用带臂式起跳技术成功地完成bdF类动作的例子。因此,尽管单臂上举式技术对bdF类动作有诸多优点,但不是完成bdF类动作的唯一技术, 一种运动技术的学习到掌握,不是一朝一夕的事情,它需要长时间的训练,经过泛化、分化、自动化3个阶段,而且中间还会有反复。促使运动员在做bdF类动作时舍弃其熟悉的起跳手臂技术,却另学一种起跳手臂技术,其原因显而易见。那么单臂上举起跳技术与上举式和带臂式技术比较有哪些优点呢?下面就转体时机和转体力矩两方面进行对比,分析讨论单臂上举式起跳技术的优越性。由于双臂上举式与带臂式起跳手臂技术在出台前其不对称挥摆的技术结构特征较为相似,故不再对双臂上举式进行分析。 图3
左臂上举引起的身体横、纵轴位置变化图肩角是反映手臂位置变化的指标,通过肩角的变化可以看出手臂的不同位置,而手臂的位置不同,对转体力矩有重要影响。从转动惯量讲,手臂重心离身体纵轴越远,其转动惯量越大,在手臂挥摆力度相同的情况下,转动惯量越大其转动力矩就越大(见图3)。图3是人体向后翻转时,由于双臂位置不对称而产生的左右转体力矩。当人体绕横轴翻转时,身体的横轴与绕横轴翻转的角速度矢量是在一条直线上的。而右臂在体侧、左臂上举时,由于身体两侧不对称,横、纵轴将由X、Y位置变成X'、Y'位置,偏了一个角度α,这时身体绕横轴向后翻转时,根据动量矩守恒定理,其中一部分动量矩就转移到Y'轴上,根据右手法则可以判断出身体会向产生右转体。[3]单臂上举运动员进入跳台后,由于台面弧度及身体左右两侧不对称,其转体力矩也开始发生变化,此时可以把起跳过程的跳台区时段再划分为2个时期。第一时期此时期属于左右转矩平衡时期。从图4可见,运动员进入跳台后由于跳台弧度的原因,在滑行过程中身体逐渐向后翻转,左臂已经处于上举位置,右臂贴于体下侧,两臂的不对称性使身体两侧转动惯量不一致,根据对图3的分析可知,产生向右转体力矩。为使身体不向右转体,人体就会产生相应的向左转体力矩以抗衡之,遂使身体具有了向左转体的力矩,此时运动员主要是由于雪板与台面的摩擦力及身体的内力起作用产生的向左转矩(见表4)。从表4可以看出单臂上举式选手右肩角在前2帧位上几乎没有变化,说明其右臂挥摆幅度很小。从图4(1-2)也可以看到,此时运动员双臂几乎没有什么变化。随着台面弧度增大,运动员向后翻转力矩增大,向右转体力矩也随之增大,此时仅靠边身体内力及雪板与台面的摩擦力产生的向左转矩已不足以抗衡。因此右臂开始由体下侧快速向侧平举位置挥摆,以减少身体两侧的不对称性,加大向左转体力矩。表4中可见,从第5帧位开始右肩角变化明显加大说明右臂挥摆速度加快。从图4(2-3)可看到运动员右臂在向体侧平举位置挥摆。此时期产生的左右力矩平衡对出台瞬间加大向左转体力矩是有利的,向右转体力矩越大相应地向左转体力矩就越大。其原理同原地纵跳时重心下降结束将要开始上升之时相同,单臂上举式起跳向左转体前先向右“预摆”,同样加大了向左转体的力矩。
单臂上举式选手双臂不对称挥摆图第二时期此时期属于向左转体时期。当向右转体力矩达到是最大值时,上举的左臂开始迅速向体侧后下方挥摆,同时右臂继续快速向侧平举位置挥摆,使向右转体力矩迅速减少,从而产生向左转体。从表4第1帧位到0帧位肩角值的变化来看,这时右臂继续快速向侧挥摆,左臂的肩角值也迅速增大。从图4(3-4)可以看出,双臂都已经进行不对称挥摆,在将要出台时(见图4.4),双臂几乎达到了侧平举位置,最大限度的增大了纵轴转体的半径,为腾空后抱臂加转儿打下了坚实的基础。此时期似人体原地纵跳时开始蹬伸发力阶段。对转体来讲正是身体获得了最大的初始转矩,双臂开始向身体纵轴靠拢之时。表4
2002空中技巧水池赛沈阳站比赛女选手起跳阶段肩角变化表 姓 名
7/50 6/50 5/50 4/50 3/50 2/50 1/50 0/50带臂式 李妮娜 左 -58o -73o -88o -103o -117o -129o -140o -149o
右 -52o -63o -72o -78o -83o -91o -104o -126o 王
姣 左 -63o -70o -74o -79o -90o -107o -124o -141o
右 -50o -61o -73o -86o -98o -108o -119o -132o 刘丽丽 左 -55o -67o -77o -86o -96o -108o -120o -131o
右 -57o -69o -79o -87o -95o -105o -118o -134o
单臂上举式 徐囡囡 左 191o 192o 194o 196o 195o 190o 177o 158o
右 59o 57o 13o -20o -41o -59o -82o -111o 程
爽 左 197o 202o 207o 210o 209o 203o 189o 167o
右 -25o -27o -31o -40o -54o -72o -91o -108o 张
鑫 左 187o 191o 197o 205o 212o 217o 218o 211o
右 46o 44o 36o 21o 4o -14o -32o -53o
注:负角表示肘关节在身体额状面前方,正角表示肘关节在身体额状面后方。6位选手都是向左转体。采用带臂式技术做bdF类动作时,在起跳过程中有二种手臂挥摆技术。第一种:以李妮娜为代表的非同步挥摆技术从表4可见,李妮娜在跳台区时段左右肩角的最大差值达到了38度(在第2帧位),说明其左右臂明显地做不对称挥摆,左肩角始终明显大于右肩角,双臂摆动过程中左臂一直高于右臂。其原理与单臂上举式的转体机制较为类似。因为左臂领先于右臂挥摆,产生了向右转体的力矩,另外由于左臂位置高于右臂,也同样产生了向右转体的力矩。在出台前通过调整使左右转体力矩相平衡,到出台瞬间左臂开始向左斜上方挥摆,右臂接着向上挥摆,减少了向右转体力矩加大了双臂的不对称性,从而使身体向左转体。第二种:以王姣、刘丽丽为代表的同步挥摆技术从表4肩角的变化可以看出,王姣、刘丽丽在跳台区时段,二人左右肩角差最大值只有8度,而且也只有在出台前0.04秒才达到,说明她们左右臂的不对称挥摆并不明显,与李妮娜的手臂挥摆有所不同,其产生的向左转体力矩的大小也不一样。二人在出台前0.04秒时,双臂才开始稍不对称挥摆,说明二人在跳台区时段向右转体力矩非常小,由于向左转体前先向右“预摆”的力矩较小,并且双臂的不对称挥摆较不明显,尽管身体开始向左转体,但其向左转体的力矩要小于非同步挥摆技术。从以上分析看,非同步挥摆技术与单臂上举式技术从转体机制上较为类似,在发动转体时,都属于先产生向右转矩,从而使身体产生向左转矩,只不过一种是以带臂“动”的方式,一种是以单臂上举“静”的方式,而非同步挥摆技术向左初始转力矩相对不足。4.1.4小结
从选取的以上几个指标看,上举式起跳技术整体上要好于带臂式起跳技术,但也不能得出结论,上举式技术就比带臂式技术好,因为各个指标对比仅仅是片面地从某一角度来分析的。在实践当中,由于身体各部位的协调配合,带臂式技术的不足能够被很好的弥补,并且能高质量地完成起跳,从而取得好成绩。从第19届冬奥会空中技巧决赛名次上看,3名带臂式女选手排名分别为第5、7、10名,3名带臂式男选手分别为第3、8、9名。然而从技术的复杂性讲,带臂式技术要比上举式技术更为复杂。因为带臂式技术肢体动作环节要多于上举式,对身体产生的不良影响需要身体更多部位的协调配合才能消除,从而增加了技术的复杂性。从动作的经济性看,带臂式选手身体的部分能量不得不分配到由于肢体动作环节过多而带来的负作用方面去,以消除对身体产生的不良影响,而使全部能量不能完全集中到起跳上,对起跳的效果是较为不利的。由肢体动作环节过多带来的最大负作用,是带臂式选手在起跳时,因为身体须协调配合的部位增多,增加了身体各部位协调一致的难度,易使某一环节出现差错就会造成整个配合的失误。如我国训练多年的带臂式选手,现在还时有发生由于起跳时带臂时机掌握不准而影响了起跳效果的现象,此乃带臂式技术最大的弱点。
可以得出结论,任何技术都会有自己的优缺点,带臂式技术尽管有不尽如人意的地方,但也有上举式技术不具有的优势。因此,两种技术应该说都属于手册规定的良好起跳手臂技术,只是由于带臂式技术肢体动作环节较多,增加了技术的复杂性,加大了运动员起跳的难度。从这方面讲,上举式技术要优于带臂式技术。4.2关于台上转体问题
台上转体指运动员出台前身体沿纵轴已经转动了一定的角度。手册在.1款中对良好的起跳规定:“跳跃是从发自跳台的‘噌’声开始的,空中的实际动作(团身、转体…等)在雪板离开跳台之前并未开始”。在.2款中特别强调起跳有几种不同错误:“运动员没有及时地起跳(太早或太晚、空中动作开始得太早(在跳台上转体)……”两款中都提到,运动员出台前,在台上发生转体是错误的起跳技术。然而就近两届的冬奥会录像资料及我国运动员的训练实践表明,运动员在做第一周有转体动作时普遍发生台上转体现象,尤其是在做bdF类动作时,所有运动员都会发生台上转体。为什么手册规定台上转体是错误的,而运动员们不管被扣分还要在台上转体呢? 4.2.1发生台上转体现象的原因4.2.1.1周际界限的规定空中动作的质量和难度是空中技巧运动最吸引人之处,而评分的重点也在空中动作上(占整个动作分数的50%),空中动作基本上是绕复合轴空翻转体类动作居多,与竞技体操的“旋”空翻较为类似,但有一点根本不同,即申报每一周转体多少度数就必须如数完成,否则就会被扣分。如直体后空翻两周转体1080度,在竞技体操中无论每周转多少度,只要最终完成1080度都属一个动作,而在空中技巧中却可分为许多不同的动作,以现在空中技巧运动员们常做的动作为例,可分为bdFF和bFdF两类。据FIS专家认为,周与周之间的划分以运动员前一周结束动作时其身体纵轴与水平面垂直为准,前后不能超过30度,在这个范围内才不会被扣分。应该说此规定是合理的,以二周动作为例,如果运动员完成bdFF时第一周转体没有及时结束,势必会占用第二周的空间,造成第二周动作转体时间发动得晚。其结束时间也会较晚,因为着陆坡坡度为37度左右,运动员第二周动作结束理想时机应是身体纵轴垂直于着陆坡,这样着陆成功的机会才更大些,也就是说运动员第二周动作的完成大约绕横轴翻转320度而不是360度。如果转体结束得晚就会使运动员在身体纵轴垂直于着陆坡时完不成动作,只能接着向后翻转才能完成转体,使着陆时发生翻转过度现象。另外,如果第二周有转体的动作因横轴角距离不足而没有完成转体而着陆,运动员在着陆时身体继续沿纵轴转体,会使身体不能沿原来运行的轨迹前进,发生着陆时雪板向左右偏斜滑出,甚至于跌倒而导致着陆失败。着陆分占总分30%,如果着陆失败,不管其空中动作难度多大,完成质量多高都很难取得好成绩。因此,在规定的范围内尽早完成转体,对运动员整跳动作的成功具有重要意义。4.2.1.2影响空中动作第一周转体的因素从空中技巧项目来看,有3方面因素制约着转体的顺利完成。
(1)跳台高度的影响
对于空中技巧运动来讲,bdFF与bFdF动作难度系数是相同的,然而前者的动作技术难度要大于后者。因为完成第二周动作的时间要比完成第一周动作的时间充裕些。按照FIS对跳台高度规定,“小跳台2.1米,中跳台3.2米,大跳台3.5米。”以中跳台为例,运动员出台瞬间身体离地面距离已超过3米多,训练实践和经验表明,对于二周动作第一周完成转体的最好时机在腾空抛物线轨迹的最高点,而第二周动作轨迹的长度从最高点到着陆坡,比第一周的轨迹要长得多,相对来说时间也多了许多,使第二周转体的时间较充分。因此长时间以来,bdFF动作较少有人能够完成,因为第一周的bdF需要更快的角速度。如果运动员出台后再开始转体,在较短的时间内难以达到bdF所需要的转体速度,这是影响因素之一。
(2)体位角的影响
在出台瞬间,运动员的身体纵轴垂直于台端弧度的切线最为理想,而实际训练和比赛中,运动员很少能达到这种程度,其体位角总会在偏大些,尤其在做bdF类动作时,需要更大的向后翻转力矩,以使空中更多的能量转移到绕纵轴转体上,因此体位角会更低些。在做bdF类动作时运动员出台瞬间体位角基本上都超过了90度,也就是说,腾空后要在横轴角距离270度±30度范围内完成720度转体,其横轴角距离实难够用,这是影响因素之二。
(3)雪具重量的影响
空中技巧运动员身上穿戴的雪具(雪鞋、头盔、雪板)总重量大约11公斤,无疑在转体时加大了身体的转动惯量。根据动量矩守恒原理,动量矩不变情况下,转动惯量的增加必然会引起角速度减少,如果不在台上尽量增大初始转体力矩,而出台后才开始发动转体,欲顺利完成第一周的转体动作确有难度,这是其影响因素之三。
以上3方面的制约因素,是运动员顺利完成bdF类动作最大的障碍。4.2.1.3惯性转体与非惯性转体 从人体的转体机制来讲,有惯性转体与非惯性转体[4]之分,如果台上不发生转体属非惯性转体范畴。促使空中发生转体的动力,主要靠手臂的不对称挥摆,使身体横纵轴发生偏斜引起身体借助于横轴翻转的一部分动量矩引发纵轴转体,同时加大左右手臂重心与纵轴的距离,增加转动半径来加大转动的初始力矩,然后尽快使双臂靠拢身体缩小半径加快转体速度。由于手臂的质量是有限的,就目前训练实践而言,虽然它挥摆的速度较快,然而可产生的转体力矩在第一周有限的270度±30度的横轴翻转角距离范围内还不足以顺利完成bdF类的转体,并且出台后从挥臂到靠拢身体需要一定的时间,尽管很短暂,但就这短暂的时间也影响着是否能顺利完成转体的动作。
现在运动员在做bdF类动作时,普遍采用的是惯性转体的起跳方式,即通过起跳时左脚外侧和右脚内侧用力(以向左转体为例)与台面相互作用产生的向左转体的力矩,配合手臂的不对称挥摆,由于腿部的力量远远大于上肢力量,其发力产生的向左转体力矩要比手臂不对称挥摆所产生的的力矩大得多。二者的结合既提早了转体时机,又加大了初始转体力矩,使bdF类动作完成相对容易些,由此产生了台上转体现象。4.2.2台上转体现状到目前为止,没有发现哪位选手在做bdF类动作时采用非惯性转体起跳方式,即使在采用惯性转体起跳方式,他们第一周动作结束时机也基本上占用了第二周动作的一部分空间。4.2.2.1第一周dF动作结束时机方面从第19届冬奥会空中技巧决赛上看,所有做bdF类动作的4名女选手和9名男选手(10跳)都发生了台上转体的现象(见表5)。表5
第19届冬奥会空中技巧决赛选手做bdF动作结束时机及台上转体时间表姓 名 性别 国 家 跳台 结束时机(度) 台上转体时间(秒) 平均成功率(%) 总成功率(%)L•Lerodia 女 澳大利亚 两周 -30 0.04 7550V•Bauer 女 加拿大 两周 0~-30 0.04
A•Camplin 女 澳大利亚 两周 0~-30 0.02
Xu Nannan 女 中国 两周 0 0.02
V•Ales 男 捷克 三周 -30 0.04 40 V•Ales 男 捷克 三周 0~-30 0.08
C•Brian 男 美国 三周 -30 0.04
K•Stanislav 男 乌克兰 三周 0~-30 0.06
D•Dmitri 男 白俄罗斯 三周 0~-30 0.06
B•Jeff 男 加拿大 三周 -30 0.02
P•Joe 男 美国 三周 -30 0.02
G•Alexei 男 白俄罗斯 三周 0~-30 0.06
O•Steve 男 加拿大 三周 -30 0.04
B 男 美国 三周 -30 0.02
注:结束时机0度指第一周动作结束后,身体纵轴与水平面垂直;-30度指第一周动作结束后,身体纵轴处于第二周动作范围并翻转了超过30度以上;0~-30度指第一周动作结束后,身体纵轴处于第二动作范围并翻转了不到30度。台上转体的时间在0.02-0.08秒之间,女选手完成动作的结束时机要好于男选手,不扣分比例占75%,而男选手却只有40%,二者比例的不同主要是因为二周台与三周台弧度不同,使第一周动作的时间产生差异所引起的。所有14跳动作仅有50%能够在规定的时机内成功地完成了第一周dF动作,但除1名女选手外,其余选手完成动作后的身体纵轴位置都占用了第二周动作的一部分空间。冬奥会空中技巧比赛是顶尖高手的较量,代表了当今世界最高水平,可他们在做bdF类动作时都有台上转体的现象发生。由此可见,就目前技术而言,完成bdF类动作适当的台上转体是必要的和合理的。4.2.2.2完成动作质量方面从空中技巧发展现状来看,在做bdF类动作既使发生台上转体现象,选手们动作质量相对于做另一跳非bdF类动作基本上都比较较差(见表6)。表6
第19届冬奥会做bdF类的13名运动员每两跳动作A&F分数对比表姓 名 性 别 国 家 跳台 动 作 A&F分数 比较L•Lerodia 女 澳大利亚 两周 bdFF 17.2 √
bFF 18.4 V•Bauer 女 加拿大 两周 bdFF 17.4 ×
bFdF 15.0 A•Camplin 女 澳大利亚 两周 bdFF 18.3 √
bFdF 19.4 Xu Nannan 女 中国 两周 bdFF 16.2 ×
V•Ales 男 捷克 三周 bdFFF 19.7 √
bdFdFF 18.7 C•Brian 男 美国 三周 bFdFF 19.3 √
bdFFF 18.4 K•Stanislav 男 乌克兰 三周 bLdFF 19.5 √
bdFFF 18.3 D•Dmitri 男 白俄罗斯 三周 bFdFF 19.7 √
bdFFF 18.1 B•Jeff 男 加拿大 三周 bFdFF 20.2 √
bdFFF 18.5 P•Joe 男 美国 三周 bFdFF 20.4 √
bdFFF 19.2 G•Alexei 男 白俄罗斯 三周 bFdFF 20.6 √
bdFFF 19.5 O•Steve 男 加拿大 三周 bFdFF 19.4 √
bdFFF 18.8 B•Eric 男 美国 三周 bFdFF 20.6 √
bdFFF 16.5
注:A&F 指起跳分数和空中动作分数,满分为21分;“√”指bdF类成绩低于另一跳动作,“×”指bdF类动作成绩高于另一跳动作。从表6可以看出,第19届冬奥会空中技巧决赛中每位做bdF类动作选手,成绩都普遍低于其另一跳动作。女选手要好一些,但也仅仅有50%成绩高于另一跳,而男选手动作质量相对来说就非常差,没有一名选手的bdF类动作能高于另一跳非bdF类动作的成绩。捷克选手V•Ales两跳动作都是bdF 类,但后一跳动作也是因为第二周转体比第一周多360o,因此成绩不如第一跳好。由此可见,既便发生了台上转体,提早了转体的时机和加大了转体初始力矩,选手们动作质量还是较差的。从动作难度上来看,选手们做一跳bdF类动作难度大部分与另一跳动作难度相同,也就是说并不是因为动作难度的加大而使动作质量差,bdF类动作第一周转体720o是造成这种情况的根本原因。那么不发生台上转体会不会减少扣分因素呢?答案是否定的。一方面现今还没有发现哪一位选手做bdF类动作时台上无转体现象,究竟台上不转体能产生什么样的效果、能不能较好的完成动作还不得而知。但从选手们做bdF类动作时,基本上都发生台上转体现象而且动作质量相对较差来看,如果采用非惯性转体起跳方式,其成绩也不会更好,可能会更差,否则选手们也不会舍弃非惯性转体起跳方式,而采用惯性转体起跳方式了。4.2.2.3战术方面
对选手们来讲,做bdF类动作台上转体也是从战术上的一种考虑。手册6004款规定了评分标准及扣分范围(见表7),根据目前空中技巧技术现状,运动员台上不转体在规定时机内是很难完成动作的,尽管起跳分值不会因台上转体原因而扣分,但转体时机结束晚,就会有小错,更可能是中错、大错,而被扣掉第一周动作分值的25%、50%及100%。假如台上适当晚转体,第一周动作很可能在规定时机内完成或“稍过”,最多也就是小错甚至不因结束时机问题而扣分。台上适当转体扣分范围在0.4-0.6之间,比起第一周动作的中错、大错的扣分是极为有利的。因此,选手们经过比较台上转体与不转体的得失,他们也选择了台上转体。表7
空中技巧起跳技术及第一周动作扣分表 满分 小错 中错 大错起跳技术 1.0 0-0.3 0.4-0.6 0.7-1.0二周动作 2.5 0-0.6 0.7-1.3 1.4-2.5三周动作 1.7 0-0.4 0.5-0.9 1.0-1.74.2.3台上转体的时机台上转体有早转和晚转[5]之分。
早转肯定是错误的。首先,它影响起跳速度和力量,因为运动员过早把腿部的蹬伸力量分配给转体,会使出台后身体重心合速度不够,造成空中停留时间短,对空中动作的完成不利,另外,也会使着陆点离额头处太近,甚至落在平台区。其次,影响空中运行轨迹的方向,因为过早发生转体容易使雪板出台前发生向左偏斜,由于受到台面的约束,身体重心沿雪板偏斜方向飞出,身体产生横向飘移[6],使身体不能按手册规定的“沿着陆坡径直滑出”而扣分。如果台上过早转体,最为严重的后果是可能使雪板在出台前 “打横”,与跳台产生制动作用。根据动量传递原理,此时上体产生较大的前翻力矩,致使出台失控发生危险。即使出台前雪板不发生向左偏斜,但上体过早左转,也会使空中发生上体转速快于下肢,身体呈“S”形,分散了一部分转体能量。
晚转指身体接近出台瞬间,运用惯性转体起跳方式,配合手臂的不对称挥摆,来产生较大的初始转动力矩。这时由双脚内外侧蹬伸产生的转体力矩,并没有马上表现出来,由于生理上原因,人体发生转体需要一定的反应时,虽然非常短暂,但出台瞬间也是很短暂的,等脚内外侧用力产生的力矩传到人体全身时,这时身体已经出台雪板已向左开始偏斜。由于已失去跳台的约束作用,它已不能改变身体重心的运行轨迹,只改变了人体的转动惯量。又由于人体并不是一个刚体,由脚部产生的转体力矩必然使下肢大于上体,并且下肢与纵轴的距离相对小于上体,使下肢角速度大于上体,从而发生空中转体时下肢角速度大于上体,身体呈“S”型。为弥补这一缺陷,人体用手臂的不对称挥摆来加大上体的转体力矩。但由于手臂力量所产生的力矩远不如腿部蹬伸的大,为了在空中上下体同步转体,手臂要提早不对称挥摆,使上体先向左转体,这样与下肢蹬伸配合,人体在空中才会发生同步转体,从而使有限的能量发挥更大作用。因此在台上的转体现象都是以上体先转。但这种上体转体需要与腿部发力配合得十分精确,也就是说要掌握好台上转体的时机,否则,过早会发生早转错误,晚了就会使初始力矩不充分而影响空中转体的完成。
至于早转和晚转的时间如何划分,理论上来讲,每个人都应该是不同的,因为每个人的肌肉做功大小不同,每个人的生理反应时也不同。所以其台上转体的时机也应该不同。当然,如果能不在台上转体情况下顺利完成动作,就应当尽量不要在台上转体,虽说晚转好于早转,但也有与早转一样的弊端,只不过表现得小一些。4.2.4小结
就目前情况而言,对手册关于台上转体的规定,运动员不要有太多顾虑,1997年我国空中技巧资深人士赴白俄罗斯参加了FIS举办的空中技巧国际裁判员学习班,得到了FIS对起跳评分的明确表态:“只要跳跃动作顺利完成,这一部分评分的分数不要打得太低。在正式比赛中,大多数动作都可以得到 1.8~2.0之间。”[7]应该说这个评分尺度是较宽松的。腾空(含起跳)总分为2分,只要不发生失去控制的出台,就可得到腾空(含起跳)总分的85%以上。所以对运动员来讲,应做到的是把握好台上转体的时机,避免出台时过早转体出现明显的失误,那么起跳分就不会低。
就手册而言,应该是修改的时候了。手册是训练和比赛的指南,对该项目的发展具有重要的导向作用。目前所查到的最早手册是FIS制订的1993年版本,然而其关于起跳部分的规定至今仍没有变化。空中技巧近十年来发展较快,特别是出现了具有划时代意义的bdF类动作,使起跳技术也发生了新的变化,显然十年前关于起跳的规定已经不适应现代的形势了。
从FIS举办的国际裁判员学习班上能感受到这种变化对起跳的评分规定的影响,然而从FIS颁布的空中技巧最权威手册上却无法了解这种变化,由此带来了一个非常重要的问题:对运动员比赛的评分标准应以手册为准绳,还是以国际裁判员学习班为依据?手册是FIS版布的权威评分标准文件,在世界范围内通用,是国际上公认的评分准则。而学习班毕竟只有少数国家的少数人参加,FIS在此发出的与手册评分标准不相一致的指示不具有公开性,不利于公平竞争,也容易在比赛中就裁判员评分问题引起争议,带来不必要的麻烦。因此,FIS应把新规定及时载入手册,公开评分依据,统一评分尺度,并严格按手册的规定执行评分标准,这样才会发挥手册的权威作用,真正起到对训练、比赛的指南作用和导向作用,这样才更有利于空中技巧运动的发展。5.结论与建议5.1结论5.1.1上举式起跳技术与带臂式技术都符合手册关于良好起跳条款中“双臂须引导动作”的规定,属于良好的起跳技术范畴。5.1.2在身体稳定性方面,使用带臂式起跳技术的运动员在跳台区时段身体重心起伏较大、动作环节较多,不如使用上举式技术的运动员稳定。5.1.3在身体总重心腾空轨迹方面,使用带臂式起跳技术有利于增大出台瞬间的腾起角。但使用上举式起跳技术可以通过适当增加助滑速度来增加腾空的高度。5.1.4 两种起跳手臂技术由于技术特征不同,髋关节的屈伸幅度有所不同。5.1.5带臂式起跳技术中非同步挥摆技术与单臂上举式起跳技术,对完成bdF类动作有着较为相似的增加初始转体力矩的特征,都有利于bdF类动作的完成。而带臂式起跳技术中的同步挥摆技术存在初始转体力矩不足的问题。5.1.6运动员做bdF类动作时,就目前技术而言起跳时适当的台上转体(即晚转)是合理的。5.2建议5.2.1使用带臂式起跳技术的运动员要加强高速滑行中精确的速度感知能力,尽量减少因带臂所造成的对注意力的干扰。5.2.2我国使用上举式起跳技术的运动员,应适当增加助滑速度。 5.2.3使用带臂式起跳技术的运动员在做bdF类动作时,应采用非同步式手臂挥摆技术。5.2.4做bdF类动作时,台上晚转体是合理的,运动员要掌握好台上转体的时机。参考文献:[1]于兴文.运动生物力学[M] .沈阳体育学院教务处,1996.[2][5]门传胜.徐囡囡bFdF动作水池起跳技术运动学研究[J].1999年沈阳体育学院硕士学位论文集[C]:258~277.[3]刘志成.竞技体操力学原理[M].人民体育出版社,1987.[4] 戈炳珠.惯性转体与非惯性转体[J] .中国技巧,1997(2):36.[6] 杜金玲.对我国自由式滑雪空中技巧国家集训队运动员横向飘移问题专门研究[J].2001年沈阳体育学院硕士学位论文集[C]:239~255.[7] 戈炳珠.参加自由式滑雪国际裁判员培训班情况汇报[C].空中技巧文丛(一)[C],.
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