第十八届亚洲田径锦标赛女子铅球前6名运动员过渡阶段主要技术特征的研究

马 楠

(中原工学院体育部,河南郑州 450007)

过渡阶段称双支撑阶段或衔接阶段,(以右手投掷为例)是指从右脚滑动结束着地到左脚着地瞬间这一阶段.该阶段对从滑步(旋转)转换到最后用力的过程,起着承前启后的作用,此阶段既是滑步的延续,又是最后用力的准备.运动员各关节在该阶段的运动同时具有滑步(旋转)和最后用力两方面的特征,而且该阶段是运动员肩轴和髋轴充分扭紧,形成超越器械和最佳用力动作的关键阶段,所以,对过渡阶段的研究就显得非常有意义.

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

以参加2009年第十八届亚洲田径锦标赛(广州)女子铅球决赛的前6名运动员为研究对象,均为右手持球,运动员基本情况如表1.拍摄比赛过程中每人试投6次的视频,但取成绩最好的一次试投为研究样本进行影像解析处理,获得有关数据.

表1 运动员基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 影像分析

使用一台索尼PD190摄像机在比赛现场进行拍摄,摄像机位于投掷方向右侧距离投掷圈圆心15 m处,主光轴距地面1.3 m,拍摄频率为50 fps.对整个女子铅球决赛过程进行不停机的连续拍摄.

采用德国SIMI-motion录像解析系统.建立坐标系OXY,其中OX轴指向铅球落地区中轴线,OY轴垂直于地面向上.采用汉纳范(Hananvan)人体数学模型,按照模型规定的关节点和附加点的方式进行数据采集和计算,获得有关运动学的数据,并采用低通滤波法对原始数据进行平滑处理,截断频率为5.

1.2.2 文献资料

从中国期刊网上搜索查寻了13种体育类核心期刊(1994~2009)、中国期刊全文数据库,以及中国优秀博硕士学位论文全文数据库中有关铅球技术训练与技术分析的文献10余篇,收集了有关背向滑步推铅球技术的资料和优秀运动员的运动学参数,了解当前背向滑步推铅球技术的现状以及发展趋势,为确定本研究方向和内容,以及为本研究提供理论与方法学的依据.

1.2.3 数理统计

对所收集的文献数据和解析数据运用Excel 2003和SPSS11.5软件进行数据统计处理.

1.2.4 对比分析

对研究对象主要的运动学参数值与该项目世界优秀运动员进行对比分析与研究.

2 结果与分析

2.1 过渡阶段铅球运动速度与运动员身体重心速度变化的特征

本研究各图中,如未特殊说明,第一个黑点代表右脚落地瞬间,第二个黑点代表左脚落地瞬间,两个黑点之间(包括两黑点所代表的时刻本身)为该运动员的过渡阶段;第一个黑点之前为滑步阶段,第二个黑点之后为最后用力阶段.

图1 巩立姣过渡阶段身体重心速度与铅球速度的变化

图2 刘相蓉过渡阶段身体重心速度与铅球速度的变化

图3 瑞拉比过渡阶段身体重心速度与铅球速度的变化

图4 林家莹(旋转)过渡阶段身体重心速度与铅球速度的变化

图5 李美映过渡阶段身体重心速度与铅球速度的变化

图6 克拉赛恩过渡阶段身体重心速度与铅球速度的变化

从图1~6可知,在6名研究对象中除伊朗选手瑞拉比外,其余5名研究对象其身体重心速度和铅球速度在过渡阶段均出现了重合点,其中刘相蓉还出现了两次重合.除此之外,从图1~6曲线的变化趋势可以看出,在过渡阶段6名研究对象身体重心和铅球的速度曲线,可以说是一种渐分渐合形态,两条曲线按同一方向共同发展,并逐渐过渡到最后用力阶段,且在最后用力阶段两条曲线逐渐分开,铅球速度曲线不断上升,身体重心速度曲线不断下降.

铅球运动员在过渡阶段的开始(以右臂为投掷臂为例即右脚着地瞬间)后,运动员下肢快速发力,右脚前脚掌快速向后侧方向蹬地,同时右膝内扣且一直到过渡阶段结束(即左脚着地瞬间);并且在该过程中上体保持前倾,肩轴保持与地面平行或稍微向右;使肩轴和髋轴最大限度的扭紧,肌肉被充分拉长,身体形成"弓"态和最后用力的姿势,以便推球时能发挥身体最大力量以及使铅球具有最大的出手速度.而这一技术动作在运动员身体重心速度与铅球速度变化的曲线中表现为:在过渡阶段的开始时刻或前部分,运动员的身体重心速度曲线超过铅球速度曲线,理论上讲运动员身体重心运动速度曲线向上超出铅球运动速度曲线越大,说明运动员身体扭紧越充分,肉被拉得越长,可能创造理想成绩.

然而,从图3可以看出,伊朗选手瑞拉比在整个过渡阶段铅球速度一直大于身体重心速度,表明其投掷臂提前对铅球施力,使铅球在人---球的整体中相对快于人体的运动速度.另据图6可知克拉塞恩亦提前对铅球施力,但是其在左脚着地前0.04 s作出了相应的调整使铅球的速度相对于人体有一定的减少,进而与人体速度一致.因此,瑞拉比和克拉塞恩在过渡阶段前部分,由于提前对铅球施力,使得铅球速度曲线超过身体重心速度曲线,不利于其肩轴和髋轴的扭紧,进而影响最后用力以及铅球最大出手速度的获得.

经过观察6名研究对象的比赛录像及结合图1-6,并且根据牛顿力学原理,本研究得出,在过渡阶段人和铅球为一体的运动系统中,铅球的运动速度快于运动员身体重心的运动速度可能是由于运动员投掷臂对铅球施力,或在过渡阶段运动员控制铅球不稳从而对其施力所产生的结果,而过早对铅球施力不利于动量沿人体运动链进行传递,进而影响运动员的最后用力技术动作的完成以及出手初速度.因此,为了判断运动员是否对铅球提前施力,可以将过渡阶段身体重心的运动速度与铅球的运动速度的重合点,认为运动员是对铅球施力时机的判断的一个指标.

另外,关于在过渡阶段对铅球施力的时机,通过研究以及结合6名研究对象的规律认为:由于在推铅球的过渡阶段,铅球速度必定要超越身体重心的速度,并且铅球速度超越身体重心速度是过渡阶段关键的技术环节之一,因此,在实际的训练过程中应该要求运动员在形成双支撑前一瞬间(即左脚落地瞬间)即开始对铅球施力,但要注意的是在施力过程要求运动员上体不要抬起过早以及过多,正确的动作应该是在形成双支撑瞬间(左脚着地瞬间)投掷臂一边对铅球施力,运动员一边积极地转髋,使髋轴与肩轴充分扭紧.

2.2 过渡阶段铅球运动员主要肢体的运动学特征

提高铅球的出手速度是提高运动成绩重要的因素之一,本研究通过相关性分析发现,6名研究对象从滑步到铅球出手的整个过程,身体重心速度与铅球速度呈非常显著性相关(P<0.01),相关系数R=-0.726.相关系数之所以为负,是由于在最后用力阶段,人体速度通过运动链将速度传递到铅球上,使铅球的速度不断增长直到出手,而重心的速度却在该过程中不断减少所致.

2.2.1 过渡阶段铅球运动员左侧主要肢体的运动学特征

通过对6名研究对象过渡阶段身体重心速度以及铅球速度与运动员身体左侧主要肢体的速度进行相关性分析得出(表2),在过渡阶段身体重心的速度与铅球的速度不具备显著性相关关系,只与左肩和左手的速度呈非常显著性相关关系;然而在过渡阶段铅球速度与左膝、左髋、左肩、左肘及左手的速度均呈非常显著性相关关系,其中与左膝、左髋呈负相关关系;另外,值的注意的是,在过渡阶段运动员身体重心以及铅球的速度均与左肩和左肘速度呈非常显著性相关关系,表明在过渡阶段提高左肩和左肘的速度对于提高运动员身体重心及铅球的速度具有非常重要的意义,但是如果过早使左肩、左肘的速度提高,这就意味着运动员提前打开肩轴,不利于在过渡阶段肩轴和髋轴的相互扭紧以及最后用力姿势的形成,所以,适时提高左肩、左肘的速度就显得异常重要.

为了对6名研究对象在过渡阶段左侧主要肢体的技术特征进行进一步深入的分析与研究,通过观察她们的比赛录像,特画出了具有代表性的第1名运动员巩立姣左侧主要肢体的运动速度曲线图(图7).

表2 6名研究对象过渡阶段左侧主要肢体速度与铅球及的相关性分析

图7 巩立姣左侧主要肢体的速度

通过观察录像以及结合图7,本研究得出,巩立姣在过渡阶段左侧主要肢体都处于不断加速的过程当中,其中左手和左肘的加速比较明显;左膝、左髋和左肩的速度曲线表现的比较平缓或加速相对不怎么明显,并且在左脚着地瞬间(即形成双支撑),左侧主要肢体的速度基本上或者即将达到在整个过程当中速度的峰值.

2.2.2 过渡阶段铅球运动员右侧主要肢体的运动学特征

投掷侧各主要肢体的速度对铅球最后的出手速度有着十分重要的影响,为此,通过对6名研究对象在过渡阶段身体重心速度以及铅球速度与运动员身体右侧主要肢体的速度进行相关性分析,并得出表3.

表3 6名研究对象过渡阶段右侧主要肢体速度与铅球及的相关性分析

从表3得出6名研究对象在过渡阶段身体重心速度与铅球速度不具备显著性相关关系.另外,亦得出6名研究对象在过渡阶段身体重心的速度与右髋、右肩速度呈非常显著性相关关系;而决定铅球远度的铅球速度在过渡阶段与右膝、右肩、右手的速度呈非常显著性相关关系,并且相关系数从右膝→右肩→右手不断升高,表明铅球速度与右膝、右肩、右手的速度相关程度不断增大,他们之间的关系密切程度增加;也进一步体现了人体右侧各主要肢体在过渡阶段速度的叠加,并在最后用力的出手阶段将速度传递到铅球上,以提高铅球的出手速度.表明在实际推铅球的过程中右侧肢体用力的先后顺序为右膝→右髋→右肩→右手→铅球.为了进一步研究右侧主要肢体的速度变化以及叠加现象,本研究画出了具有代表性的巩立姣右侧主要肢体的速度变化(图8).

综合表2、表3可以得出,在过渡阶段左膝与左髋呈非常显著性相关,相关系数为0.789,P<0.01;而右膝与右髋不具备显著性相关关系,相关系数为0.242,并且P>0.05.

由图8可以看出,在过渡阶段巩立姣右侧主要肢体的速度曲线基本上都"拥"在一起,速度曲线比较集中,变化趋势也比较平稳,基本上都朝着一个方向发展;在过渡阶段结束的瞬间(即左脚着地形成双支撑),右侧主要肢体的速度曲线均呈现出上扬,表明速度有增加的趋势.进一步表明双支撑姿势的形成是最后用力的开始,在形成双支撑的瞬间,左侧基本上即将达到速度的峰值(图7),然后呈现出下降的趋势,而速度下降是左侧主要肢体制动的结果;右侧主要肢体的运动速度呈上升的趋势.

图8 巩立姣右侧主要肢体的速度

从图8亦可以得出,巩立姣右膝的运动速度呈现出先降后升的趋势,表明右脚落地后伸肌积极地完成退让性收缩,右膝速度下降,但右膝很快积极内扣向并向前方转动,使下肢的运动开始加快,故运动速度逐渐回升.说明其在右脚落地后积极内收,内旋,带动右膝和小腿向前移动较及时,较好地弥补了速度的损失.

3 结论

3.1 铅球速度从总体上来说,在过渡阶段呈上升趋势,一直延续到铅球出手.本研究认为,可以把过渡阶段身体重心的运动速度与铅球的运动速度的重合点,认为是运动员对铅球施力时机判断的一个指标.

3.2 关于在过渡阶段对铅球施力的时间,本研究通过研究认为:运动员在形成双支撑前一瞬间(即左脚落地瞬间)即开始对铅球施力,但要注意的是在施力过程要求运动员上体不要抬起过早、过多,正确的动作应该是在形成双支撑瞬间(左脚着地瞬间)投掷臂一边对铅球施力,运动员一边积极地转髋,使髋轴与肩轴充分扭紧.

3.3 过渡阶段运动员身体重心以及铅球的速度均与左肩和左肘速度呈非常显著性相关关系,表明在过渡阶段提高左肩和左肘的速度对于提高运动员身体重心及铅球的速度具有非常重要的意义,但是如果过早使左肩、左肘的速度提高,这就意味着运动员提前打开肩轴,不利于在过渡阶段肩轴和髋轴的相互扭紧以及最后用力姿势的形成,所以,适时提高左肩、左肘的速度就显得异常重要.

3.4 铅球速度在过渡阶段与右膝、右肩、右手的速度呈非常显著性相关关系,且相关系数从右膝→右肩→右手不断升高,表明其相关程度不断增大,两者之间的关系密切程度增加.

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