从运动生物力学角度对单杠屈伸上的理论与技术分析.doc

从运动生物力学角度对单杠屈伸上的理论与技术分析 摘要：运用运动生物力学方法，对单杠屈伸上动作的技术原理进行分析，从中找出练习中常见的错误技术并分析，同时提出相应纠正错误技术的建议，为教学和训练提供理论依据，提高教学水平和质量。 关键词：单杠；屈伸上；生物力学分析 竞技体育的发展, 越来越离不开科技的支撑, 不同运动项目科研的侧重点不同。对于技巧类项目, 各种动作技术生物力学原理的研究尤为重要。在竞技体操项目中, 单杠是一项典型的弹性器械运动, 其摆动、回环、腾越、脱手再握都是该项目的特征性动作。通过对这些特征动作的生物力学原理探讨和分析,有助于我们对弹性器械运动一般原理和基本规律的认识和理解, 更有利于把握用运动生物力学原理分析和解决动作技术问题的思路和方法, 有效提高竞技水平。 1.单杠中基本动作技术原理 单杠直角悬垂屈伸上是典型的后摆屈伸类动作，，, 慢用力动作或者静力平衡动作在项目中已经不复存在。因而分析摆动动作即抓住了单杠运动的核心问题。单杠的摆动通常有下摆、兜腿、上摆几个部分组成。 1.1下摆技术原理 在下摆过程中, 重力是动力, 通过人体重心的重力线对手握单杠的支点产生力矩, 加速人体绕单杠的转动。对某一具体的运动员来说其重力的大小是不变的,只有通过改变握点到人重心的距离来调整下摆力矩的大小, 从而调控下摆速度。例如在单杠大回环动作中要想获得更大的下摆速度, 下摆时就要尽可能地顶肩、脚尖远伸, 沿最大的弧线运动, 保持重心到单杠的距离始终处于最大值的位置上, 以便使人体在整个下摆过程中获得最大力矩的作用, 这就是最大重力矩原理。 1.2兜腿“鞭打”技术原理 单杠具有一定的弹性,如何充分利用单杠的弹性来增加回环速率,加大腾空高度, 完成更大难度的动作是单杠技术的关键。兜腿“鞭打”技术是人体在大回环运动中,下摆接近杠下垂线时,做髋关节快速屈伸动作、加速脚尖的摆动,整个下肢形成“鞭打”运动。单杠是一个弹性体,人体在回环动作中不但受重力的作用,也受单杠弹性力的作用。如何充分利用单杠的弹性势能,增加人体的动能,使之获得理想的腾起初速度,是兜腿技术的关键。由弹性势能公式EK=1/2KX2可知, 单杠弹性势能的大小取决于单杠形变深度X,单杠向下形变越大,人体上摆时,就能使更多的弹性势能转为人体的动能;而要使单杠产生更大的形变深度, 只能在回环至杠下垂线附近时通过“沉肩”和顺势做爆发式的兜腿动作来实现, 其兜腿强度越大( 加速度越大),人体给予握点向下作用力越大,单杠向下产生的形变也就越大,在人体上摆过程中单杠就能释放出更多的弹性能。 1.3上摆技术原理 上摆技术是充分利用人体在下摆和兜腿阶段已获得的动能和弹性势能来完成各种转体、腾越和下法等动作。在上摆过程中, 重力对人体的运动作负功, 使人体运动速度逐渐减慢, 人体绕单杠的转动速度减慢程度主要由重心到单杠握点的水平距离确定, 因此为了保持更大的运动速度, 运动员可以采用一定的技术来缩短回环半径, 即减小重心到单杠的距离。如单杠向后大回环运动中, 采用屈髋屈肩动作使重心靠近单杠, 在人体重心上摆至接近杠上倒立位置时再通过伸髋、顶肩使重心上升到杠上倒立位置, 完成整个大回环动作。同样在腾身回环、正掏、反掏等摆动动作中都有各自缩短半径的技术和技巧。 2.单杠直角悬垂屈伸上技术分析 单杠直角悬垂屈伸上，是后摆屈伸组动作，，，，，，，，，， 在。可见，形成力偶，并保持力偶的运动状态的关键!是身体重心靠近横杠。而重心的运动轨迹与伸腿方向有着很大关系，伸腿方向正确，会使重心由最低点垂直上升到杠面；否则，会增大身体的重力臂，使身体重心下降。因此，必须强调伸腿的方向，其正确技术是：两腿沿杠面向前上方伸出，并在伸腿后立即制动，以加快上体的翻转。4）注意正确的肌肉用力顺序：为保持动作的连续性，其用力顺序首先要伸髋、送腿，使身体重心靠近横杠，同时，直臂压杠，跟肩，在力偶作用下完成动作。 综上所述，单杠屈伸上的动作要领就是：适当的摆幅，摆动过程中直臂松肩，前摆接近极点时，迅速举腿，屈体在身体重心回摆至杠下垂直部位时，两脚沿着杠面向前上方积极伸出，同时直臂压杠跟肩，使身体旋转至支撑部位。 3.常见错误技术的产生与分析 单杠屈伸上使典型的后摆屈伸类动作，在练习过程中常出现的错误技术主要有：伸腿方向不正确，屈臂，用力时出现拉扯动作，发力的时机错误等等。从生物力学角度出发分析，这些常见错误技术的产生都是有违背基本的力学原理导致的。比如：伸腿方向不正确，过高或者过低。根据力学原理，在组后用力阶段，要尽量减少转动惯量，相应增大角速度。伸腿方向过低，即向下打腿，加大了身体的转动半径。半径增加必然导致转动惯量增大，由于转动惯量与角速度成反比，所以，相应地减少了角速度，这样就不利于身体旋转至支撑。另外，伸腿方向低导致了