对李娜竞技特征的力学解读

吴松伟，张集彩

本来是欧美强项的网球运动，2011年中国网球金花李娜在罗兰·加洛斯球场一举夺得法网球公开赛冠军，让世界震惊，今年31岁老将的李娜再次夺得澳大利亚网球公开赛的亚军，上一次是2011年取得的，她犀利的“娜”式进攻给世人留下了深刻的印象。欣喜之余，我们要清楚李娜的成功毕竟只是个案，从个案中找出必然的共性东西，这才是最重要的，这更是有关学者及科研工作者的使命。本文仅从力学的角度对李娜的竞技特征进行分析，抽丝剥茧，找出其背后的力学原理，为网球运动员竞技能力的进一步提高、网球运动的教学与训练及科研提供一定的理论指导。

1 李娜的竞技特征分析

网球比赛三要素，深度、角度和速度。[1]李娜竞技特征主要表现在对深浅球击球技术的运用。从三要素的角度对李娜的深浅技术运用情况进行分析，先看深度，将球打深或让球落点接近底线，由于落点深，对手很难扯开角度进攻，易化解被动局面，这就是深球击球技术。再看角度，一般情况下当对手回球出浅时，此刻就要抓住机会，扯开角度对准球场边线附近大力进攻，直接得分，或迫使对手移动去击球，造成回球失误而得分，这就是浅球击球技术。深浅球技术中落点的深浅是相对的，重在根据场上情况决定落点的深浅，因此两者放在一起研究会显得更加清晰，易懂。李娜在比赛中经常把球打的很深，接近底线，使得对手很难扯开角度，占据主动，再加上李娜的击球力量大，往往造成对手回球出浅，此时李娜运用浅球击球技术，对准边线附近，扯开角度，果断进攻，往往一击得分。

1.1 李娜进攻时的竞技特征分析

李娜击球节奏快，动作速率快，使她总能在平衡的对峙中先行抢得先机，主动变线，扯开角度，果断进攻。李娜的变线特点，变线早且突然、击球点高、球的飞行线路弧度小、击球角度大、落点好。其中击球点高、力量大、飞行线路直且短（在中场对准对手中场边线附近进攻时线路是很短的，如进攻底线附近则角度太少，拉不开对手）等因素使击球效果更佳，使对手没有充足的时间来移动击球，往往造成对手回球出界，甚至对手根本就没有反应，只能望球兴叹。

图1 主动进攻线路图

如图 1所示，在击球落点都在边线的情况下，击球角度越大，a、b线越短，或者说a、b线越短，扯开角度越大。李娜在比赛中每当出现浅球机会时，尤其是落点在反手位时，李娜总是尽力做到高点击球，以保证球飞行轨迹接近直线且能顺利越过中间球网，并且落点在边线以内，实现最好的速度和角度，实现击球效果最佳化，她的主动得分几乎高于所有对手，这是李娜的技战特征的一大亮点。如表1所示，2011年法网8强赛中李娜的主动得分总数达到对手的2倍以上。

表1 2011年法网8强赛中李娜与对手制胜球数量统计一览表（个）

1.2 李娜防守时的竞技特征分析

李娜在防守时对深浅球技术的运用很合理，她回球的落点很深，靠近底线，经常化险为夷，甚至变被动为主动，直接得分。其一防守成份多时，以李娜正手侧为例，如图2所示，她的回球线路深，旋转多、弧线大且落点靠近底线，即深球击球技术，常化解被动局面。其二守中有攻，以李娜正手侧为例，如图 3所示，当对手运用浅球击球技术，将李娜狠狠地扯到场外去击球时，此时的李娜常选择 d线路的防守反击，她的击球特点是击球点高，力量大，回球飞行线路直，落点深，经常直接得分，这种守中有攻的深球击球技术已屡试不爽。另外我们也要清楚这样的回球出界的风险也很大，但两者相权取其轻，如果出现这样的机会，李娜毫不犹豫地选择d线路进攻。

图2 防守为主的线路图

图3 守中有攻线路图

2 网球击球效果的力学分析

影响网球击球效果的因素很多，并不是力量大击球效果就好，根据场上的实际情况选择合适的击球方式来巧妙化解对方的主动局面，或采用合适的进攻方式使得进攻效果最佳化。球飞行距离的远近、飞行弧度的高低、击球力量的大小及球体旋转速度的快慢都是影响击球效果好坏的关键因素，从力学的角度对它们进行全面分析有助于抓住网球运动内在的本质规律。

2.1 出球角度α和初速度v对网球飞行的距离影响分析

如图4所示，击球后，球运动方向与地面的夹角为α，即出球角度为α，击球后，初速度为v，飞行的距离为s，飞行时间为t。

图4 击球后运行线路图

球的飞行距离公式不难得出：

在其它条件不变的情况下，出球角度α（α＜45°）和初速度v与球飞行距离呈正相关性，出球角度α（α＜45°）越大，离开拍面的初速度越大，球的运动距离就越远。在实际的网球比赛中，被动时多数为后退或侧身移动击球，很难加力制造出较快的初速度，此时一般通过增大出球角度来增加球的飞行距离，使球的落点较深，从而化解被动局面；主动时，一般为迎前击球，容易主动加力，增加击球初速度，再扯开角度，无论打深还是打浅都“抢”得了时间，致使对手没有充足的时间移动击球而陷入被动。

2.2 飞行中旋转的球体在空气中运动的力学分析

图5

比赛中，当对手上网后，有时通过挑高球技术翻越对手，但又担心球出底线，这时可适当给球施加一定的旋转，既保证了球过对手头顶，又保证球落在场内，同时球落地后，由于球体的上旋而向前冲，对手很难再追上。因此实战中，将球体的旋转与其它因素结合起来效果更佳。

2.3 对击球力量的力学分析

现代网球是一个崇尚力量与速度的运动。[4]增加击球力量，制造更快出球速度是网球击球动作力学分析的基本出发点和归宿。一般通过两个途径来实现增加击球力量。（1）现代网球击球技术主要利用角动量来增加击球力量，即靠身体转动来实现的，因此要清楚角速度、转动半径和线速度的关系。线速度的大小取决于半径大小和角速度的大小，用公式表示为：V=ωR，当角度速度不变时，线速度与半径成正比，半径一定时，线速度与角速度成正比。在实际的网球击球中，可以通过提高躯干转动的角速度和伸直手臂以加大转动半径的方法来增加转动环节远端（拍头）的线速度，为球拍创造足够快击球速度。（2）这里要引入力学冲量理论，无论是物体的运动，还是人体的运动，状态的改变都是外力连续作用的结果。在力学上将作用于物体的外力与外力作用时间的乘积定义为力的冲量，冲量是矢量。[2]冲量表达公式为： t I F= ⋅Δ 。网球的击球过程就是通过球拍在一定的时间内对网球球体施加连续作用力所产生的累积效应。从公式中不难看出，制造更大冲量只要通过增球拍对球体作用力和作用时间就可实现。然而在实际的网球击球中，增大球拍对球体的作用力和延长力的作用时间是矛盾的，两者之间呈非线性的反比关系，即力量的增大是以速度的减少为代价。因此实际击球动作技术中，最后的击球用力身体尽可能的超越器械，从而实现增加冲量，达到增加击球力量，击球速度的效果。其力学机制是：（1）使作用肌力充分拉长以提高肌肉爆发式收缩力，（2）通过延长对球拍的工作距离，从而延长对球拍的作用时间，达到增加冲量的目的，实现击球的最佳效果。

李娜的开放式正手击球技术主要利用角动量来实现扎实的击球效果，这也是现代网球正手技术中的主流技术。李娜的击球动作流畅、舒展，有利于冲量的增加，使得她的击球力量更大，击球速度更快。

3 李娜击球的力学解读

3.1 主动进攻时的力学解读

比赛中出现浅球、慢球等机会时，李娜总是尽力抢高点击球，这样做的目的是为保证击球速度、缩短球飞行时间、制造接近直线飞行线路且在中间球网上方，还能保证图1中a和b两条击球线路在最短的前提下，翻越球网，实现大角度进攻。进攻其实就抢时间的比赛，因此李娜的进攻击球时平击成份多、上旋少。反之，如果击球上旋成份多时，飞行轨迹弧线越大，其飞行时间越长，无疑是给对手的反击增加了时间。因此出现浅球机会时，要尽量选择使用运飞行线路短，旋转少的高点平击式击球，这样才能保证抢得“时间”，实现击球效果最佳化。李娜进攻时，变线突然性强、隐蔽性好且角度大，球落地后前冲快且弹跳低，让对手防不胜防，这也是李娜主动得分明显高于世界其它优秀选手的一个重要原因。

有一种情况要注意，对手回球落点出虽浅，但球的弹跳不高，此时选择大角度进攻就会增加风险，因为击球后首先要翻越球网，由于击球点低，击球时要对球体施加一定的旋转，以保证翻过球网且落点在场地以内，球体的弧线飞行使得球体的飞行线路距离较直线远，速度较直线慢，球的运行时间自然就长，这无疑增加了对手回击球时间，使对手有充分的时间来回击球，这样就被动了。因此，遇到这种情况最好将球先打深，使自己不被动，顺势上网，争取下一板网前得分。

3.2 纯防守的击球力学解读

由于对手回球质量较高，如球速快，落点贴近底线，如图 2所示，李娜只能在底线防守时，此时，李娜往往通过改变出球角度来延长球体飞行的距离，将球回到对手底线附近，防止对手大角度进攻。此种击球的特点，出球角度大，球速慢，球运行线路远，有一定的上旋。处于被动防守时，回击的球落点深很重要，如果回球浅，对手下一板往往会选择势大力沉的大角度进攻，这就要求李娜不得不在快速移动中击球，从移动速度上中国人同西方人相比不具有优势，因此将会更加被动甚至直接丢分。

3.3 守中有攻的击球力学解读

守中有攻是李娜竞技特征的一大亮点。如图 3所示，当对手主动进攻有一定的角度，迫使李娜不得不移动到场地外击球，此时李娜经常选择如图3中的d线为进攻线路，选择博一板直线，成功率还不错，很多时候直接得分。如果回击斜线的话，因为她已经被对手调到场外边了，下一板自己很难快速回位，选择直线是最好的选择。这一板球的技术特点是击球点高，平击球成份多，球飞行路线短，且弧度小，速度快。选择高点平击式击球使球的旋转少且能过网，线路直，速度快，路程最短，往往使对手没有时间回击球而直接得分。但这项技术也存在一定风险，如果回球质量低，下一板对手的回击大斜线，基本上可直接得分，因此这种击球质量一定要高，李娜的击球落点、速度及线路轨迹都符合其中要点。

4 结论与建议

4.1 结 论

李娜进攻节奏快，深浅球技术运用合理，主动得分能力较强。大角度进攻时，变化快且突然，击球点高，力量大，线路直且球飞行时间短，致使对手没有充分时间来迎击球，而造成对手回击球质量差，为下一板进攻创造更好的机会；对峙时，她善于利用深浅球技术调动对手，经常利用变化的突然性，加上高点的平击抽球直接得分；被动时能够充分利用深浅球技术，化解被动局面，有时还能巧妙地利用力量、击球点及速度等元素直接得分。

4.2 建 议

网球竞技能力提高是一个系统工程，击球点的高低，落点的深浅、球的旋转程度及击球的力量要放在一个制胜体系来考量才更有意义。各个技术要根据赛场情况合理应用，机会出现时，连续进攻能力要强，关键分、关键球、关键局要果断、坚决执行自己的技战策略，这才是竞技能力提升的不二选择。竞技能力的提高还要靠平时的训练作为基础，专项素质、体能素质及心理素质都是它合理发挥的基础保证，要把它们贯彻到平时的训练中。

[1]何 跃.世界男子优秀网球运动员比赛利用三要素——深度、角度、速度的研究[D].北京体育大学，1995.

[2]叶永延，主编.运动生物力学[M].高等教育出版社，2006.

[3]胡启权.我国优秀青年男子网球选手正手大力击上旋球动作的生物力学分析[J].体育科研，2009，30（2）：78～81.

[4]吴松伟.从力学的角度分析网球正手抽球[J].体育科研，2009，30（2）：78～81.