标枪运动员闫泽坤和胡海龙最后用力下肢动作运动学参数比较分析

2013-12-26 05:30王东阳郭凤胜
湖北体育科技 2013年8期
关键词:标枪海龙左腿

王东阳,郭凤胜,史 兵

掷标枪属于典型的速度力量性项目,不但要求运动员有很高的助跑速度,也要求有很好的爆发力量[1]。在掷标枪的过程中还要求技术动作具有高度的连贯性和协调性,尤其是投掷步的最后两步是标枪技术的关键。国内诸多学者曾对掷标枪最后用力有过研究,王茂仕等研究发现,我国运动员右髋水平速度峰值出现时,右肘水平速度已超过右肩水平速度;右肘水平速度峰值出现时,右手水平速度已超过右肘速度。说明我国运动员一味追求动作的快速性而忽略了各环节依次用力的顺序,存在用力不合理现象。卢竟荣在《我国优秀男子标枪运动员从交叉步到出手技术生物力学分析》中论述了现阶段我国男子标枪运动员普遍存在右肘发力过早的现象[2]。刘冰、纪仲秋在《我国男子标枪运动员投掷步技术缺陷的原因分析》中论述了我国男子标枪运动员平均在左脚着地前约0.8s就开始加速发力,这时右髋加速还没达到峰值,影响从髋到臂力的传递效果,违反了从近端环节向远端环节传递的生物力学原理,不但破坏了鞭打的动量依次传递,而且使最后的用力提前进入[3]。上述研究成果表明我国运动员的确存在着投掷臂提前用力和用力不合理等问题。本研究采用德国simi7.0三维摄像分析系统对闫泽坤和胡海龙的技术动作进行科学分析,通过相关数据分析他们各自的特点和不足,为其技术改进做贡献。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

即将参加2010年全国青年锦标赛的2名运动员。闫泽坤:男,1990年出生,身高为1.84 m,最好成绩是2008年全国青年锦标赛上投出的67.81 m,排名第二;胡海龙:男,1988年出生,身高1.90 m,最好成绩是在2008年全国大奖赛上投出的75.92 m,排名第一。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料调查法

查阅分析国内外相关掷标枪技术的文献资料。

1.2.2 影片拍摄法

采用目前国际上使用较多、功能较全面、能直接为竞技体育运动服务的德国SIMI公司生产的SIMI motion 7.0三维运动录像分析系统(包括拍摄率为100幅/s的三台摄像机12个标定点的三维运动框架)对两名优秀标枪运动员进行定点拍摄。两台摄像机对运动员同时拍摄,其中一台主光轴与助跑到中心线之间的夹角在30°以内,另一台位于练习投掷线上且其主光轴与助跑道中心线垂直,摄像机镜头中心距离距地面高度为1.20 m,以与SIMI motion 7.0配套的三维运动框架作为标定框架,标定好后整个过程始终定点、定焦,拍摄范围从助跑后阶段开始到标枪出手的全过程。

1.3 图像解析法

多次拍摄,选择运动员最佳一次投掷动作的影片,利用SIMI motion 7.0三维运动录像分析系统分析,平滑处理得到的数据。

1.4 数理统计法

导出数据,利用Excel软件统计处理、分析数据。

2 结果与分析

最后用力是投掷标枪中的关键技术,它集中了下肢的制动技术和上肢的鞭打技术。本研究主要从右脚着地到最后出枪瞬间,右脚及左脚制动技术的运动学参数和右臂鞭打技术的运动学参数。良好的制动可将助跑阶段获得的动量有效传递给标枪,良好的鞭打技术是决定标枪出手速度的重要因素,标枪出手瞬间的速度和出手高度直接影响运动成绩。研究从以下几方面对两名优秀运动员最后用力技术进行分析。

2.1 时间右脚着地到双支撑的时间

左腿的制动支撑是助跑与最后用力的桥梁,在最后用力过程中,由于右腿用力蹬转,推动右髋向投掷方向转动,右臂迅速有力的做鞭打动作,此时,身体左侧特别是左腿负荷最大。因此,左腿的有力支撑不仅提高了身体重心,也使助跑速度得到了良好转移。如果左腿支撑不好,会使身体向左侧倾斜,使身体重心与持枪臂产生角度分力,导致力量的减弱和能量的损失[4]。

标枪运动中所有的制动都是从不稳定的点过渡到稳定面的,最后一步右脚着地到左腿稳定支撑都是从脚跟逐渐过渡到全脚掌而后达到稳定状态的。根据生物力学知识,投掷标枪最后用力动作应该在尽量短的时间内完成最长的工作距离,如此才能获得更佳的动量传递效果[5]。从时间角度对两名运动员分析,一定程度上可反映出运动员下肢技术的积极程度。表1显示两名运动员从右脚脚跟着地到全脚掌再到稳定状态中的时间间隔都是0.02 s,而左脚脚跟着地到左脚稳定胡海龙所用时间却比闫泽坤多0.03 s,说明闫泽坤在下肢技术上优于胡海龙。单支撑时间上,胡海龙为0.25 s,闫泽坤用了0.20 s。如果单支撑时间过长,导致上体过早移过支撑点,缩短了最后用力工作距离和良好的发力时间,造成右腿蹬地吃力,左脚被迫落地不能发挥力量的弊病。通过视频图像资料看,胡海龙在最后一步左脚着地后并没有马上稳定,而是向前滑动一段距离后才稳定。分析原因可能是因胡海龙左腿力量相对较弱,没有积极主动的下压扒地而被动的等待落地支撑。

表1 右脚着地到左脚稳定的时间表

2.2 缓冲

缓冲在标枪投掷过程中起着重要作用,如同拳击选手在出拳击打对手时要有力,手臂必须先弯曲并快速击打。标枪运动也一样,在最后用力阶段,右左腿着地缓冲、投掷肘关节缓冲都是为了积蓄全身肌肉力量为投掷鞭打出手做准备。

最后用力阶段右脚着地后即刻屈膝缓冲,但不同身体条件和训练水平的运动员,由于右腿落地后的缓冲能力不同,表现为右膝角度的大小有所不同。不管运动员水平如何,右膝角度的变化总体趋势是右脚落地后随着右腿的缓冲,右膝角度逐渐变小,并达到最小,而后在左脚落地后,右腿开始蹬伸,右膝角度又逐渐增大[6]。表2可看出两名运动员在右膝关节关节角度变化符合这个规律。但从最大缓冲到蹬伸结束两角度差值来看,胡海龙和闫泽坤分别相差了34.46°和39.39°。说明两名运动员都是靠右腿积极蹬伸发力带动身体重心向前的,重心波动较小,有利于身体重心速度的保持和加速。

表2 右膝关节角度

根据力学和几何知识,可将运动员左脚支撑右臂鞭打出枪的过程看成是以左脚为圆心,以左脚到右手距离为半径(投掷半径)的圆周运动。根据生物力学知识,圆周上的点(标枪)要想获得更大速度,可改变圆周运动的半径及左脚到右手之间的距离。因此,运动员出手瞬间躯干与左腿的夹角一定程度上可反映出出手高度(投掷半径),也可反映出最后用力阶段运动员髋关节的挺伸程度。夹角越大说明投掷半径越大,夹角越小说明投掷半径越小,挺髋越积极。表2可看出,胡海龙左腿和躯干的夹角为139.19°,而闫泽坤左腿与躯干的夹角则为152.41°,说明在这一技术上闫泽坤优于胡海龙。分析原因,从视频影像上也可看出胡的髋关节在左支撑脚稳定后就停止不前了,虽然果断有力的支撑有助于动量传递,但当身体重心与支撑点太远时易造成投枪时出现“坐着”投枪的现象,导致左腿与躯干夹角较小。闫泽坤的夹角相对较大,说明闫泽坤能积极主动的将髋关节挺伸出去,一定程度地反映了胡技术动作的不足之处。

2.3 投掷臂的鞭打效应

投标枪最后一步用力阶段中,最重要的技术动作是投掷臂的鞭打效果。鞭打动作的原理是利用动量的传递使助跑速度得以保持并传递给标枪。整个鞭打过程中,肩、肘、腕3关节动量传递顺序应遵循关节活动顺序性原理,符合大关节传递给小关节,近端关节传递给远端关节的动量传递原理[7]。所以顺序应该为:肩关节传递给肘关节,再传递给腕关节,最后传递给标枪。每一次的传递速度都不断增加(当然其中由于各个肌肉的制动和制约,速度会损失一部分)[5]。根据生物力学的知识,鞭打整个过程中的用力顺序也应遵循上述规律,那么表现在图像上应是当肩关节速度达到或接近最大时,肘关节速度开始增大,肘关节速度达到最大时腕关节速度开始增大,时间—速度曲线上的各个关节曲线应该依次在最高点衔接。由于各关节速度依次加速和制动使得投掷臂在鞭打时获得良好的动量传递,使最远端的腕关节速度获得大幅度增加,从而增大出手初速度。从图1上看出胡海龙在1.56 s时刻肘关节出现了提前发力的现象,但在1.59 s恢复了正常。尽管出现一点小失误,但总体并没影响3关节速度的衔接,大关节速度曲线依次通过小关节速度曲线的最高点,使身体动量依次传递给标枪。其肩、肘、腕峰值依次为7.93 m/s—12.99 m/s—18.07 m/s。

图1 胡海龙肩、肘、腕关节的时间-速度曲线图

在鞭打动作中,近端环节的制动,并非以使该环节加速的主动肌群的对抗肌用力实现的,而是其远端关节的肌肉用力在其远端环节产生加速度运动时所产生的阻力距造成的[7]。从图2中可看出,闫泽坤在鞭打动作开始前,腕关节已先于肩关节发力,会使肩关节克服更大的阻力,使远端传递的角动量减小,从而使末端环节获得的角速度和线速度都相应的减少而影响运动成绩。虽然二者都有提前发力的现象,但是与胡海龙相比闫泽坤在鞭打技术上还需要付出很大的努力去改进。

图2 闫泽坤肩、肘、腕关节的时间-速度曲线图

2.4 出手情况

助跑、超越器械、鞭打技术等所有技术动作都只为一个目标:尽可能大的提高标枪的出手速度。排除其他因素,出手速度每增加1 m/s,标枪的飞行远度增加5 m,因此出手速度是决定标枪成绩的重要因素。对比分析图3和图4发现,胡海龙在标枪出手前标枪速度出现了明显下降,从1.48 s时刻的5.80 m/s下降到了到1.52 s时刻的4.87 m/s,下降了近1 m/s的速度,之后以很快的加速度将速度提至21.57 m/s。速度与时间曲线可发现其斜率远大与闫泽坤速度曲线的斜率,胡海龙如此之大的加速度很大程度上和其良好的鞭打技术和强有力的上肢力量有关。胡海龙图像上会出现速度下降的原因很可能是左脚支撑不稳定,在从左脚跟过度到全脚掌的过程中出现滑动的原因从而导致真个动量的损失速度的下降。而通过闫泽坤的速度图像并没有出现明显的下降过程,而是一直程递增的趋势逐渐增长的,这一点是优于胡海龙的。

图3 胡海龙出手速度变化

图4 闫泽坤出手速度变化

3 结语

1)通过对两名运动员技术动作的分析,两名运动员各有自己的优点和不足。整体上看,胡海龙的技术优于闫泽坤,尤其在标枪最后一步鞭打技术环节,胡海龙的技术基本达到了高水平运动员的技术水准,而闫泽坤出现的小关节提前发力影响了成绩。但在最后标枪出手前胡海龙标枪重心水平速度出现了少许下降,而闫泽坤则保持了一直提升的态势。缓冲阶段,两人的技术都较好,有利于身体重心速度的保持和加速。2)两人仍有许多细节需改进和加强。胡海龙左腿支撑不够稳定,在以后训练中要加强左腿肌肉的锻炼,同时要加强左腿积极着地的意识,闫泽坤则需在鞭打技术上加强训练,掌握大关节带动小关节的要点,也要注意各个关节肌肉力量的均衡提高。3)两名都是陕西省训练中心的队员,尽管在同一环境中训练,但跟随不同的教练员,训练出了不同的技术风格,因此教练员的选择对运动员技术的影响是至关重要的。

[1] 文 超.田径运动高级教程[M].北京:人民体育出版社,1994.

[2] 卢竞荣.我国优秀男子标枪运动员从交叉步到出手技术生物力学分析[J].体育科学,2000(5).

[3] 刘 冰,纪仲秋.我国男子标枪运动员投掷步技术缺陷的原因分析[J].沈阳体育学院学报, 2003 (4).

[4] 张 斌.标枪最后用力时左腿动作生物力学分析[J].湖北体育科技,2001(3).

[5] 高卫哲,金 萍.我国优秀标枪运动员掷标枪最后用力技术运动学分析[J].广州体育学院学报,2002(2).

[6] 康利则.男子标枪运动员张连标投掷技术分析[J].西安体育学院学报,1999(3).

[7] 全国体育学院教材委员会.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2007.

猜你喜欢
标枪海龙左腿
初始条件对男子投掷标枪飞行远度影响的分析研究
封面人物
物理知识点在标枪运动中的应用
基于PSO 算法的有限元仿真模型
叶海龙,你别装啦
在环形跑道上要逆时针跑
海龙卷是什么
投掷项目铁饼最后用力时左腿技术之我见
罗汉拳秘传技击法(八)