网球正手击球技术的生力学分析与评价

网球正手击球技术的生力学分析与评价

摘 要

从生物力学的角度，对网球正手击球的动作效果进行分析与评价。通过对正手击球动作的上肢引拍、躯干转动、下肢蹬伸肌群工作特点的分析，认为网球正手击球效果与动作速度、动作方向、动作时间、动作幅度有直接的关系。

关键字： 网球；正手击球；生物力学；评价

Biomechanical Analysis on

Technique of

Forehand Shot in Tenni

ABSTRACT

From the angle of Biomechanics,this paper makes analysis on action effect of forehand shot in tennis．Through analyzing the movement character of back swing of upper l imbs,trunk rotation and stretch of low limbs,the author tinks that shot effect has direct relation with action speed，direction，time and range ．

Key word ;stennis；forehand shot ；biomechanics ；evaluation

1正手击球动作的基本特点

人体协调链是指“ 体节的作用就像 由一个环或身体的一 部分产生的量转换成一环套一环的链条系统” ( 格罗佩尔，1 9 8 4 ) 。正手击球形式 ( 如正手平击、正手上旋、正手下旋等) 但其特点则大同小异，都是根据人体协调链来充分利用自身髋关节、躯干的转动为基础，击球时按肩、肘、腕等关节的顺 序完成击球动作。正手击球可不受身体妨碍，发挥全身之力，打出定乾坤的 重板，同时它能适应不同的来球，故其威胁力大大超过其他形 式的击球。但正手击球以发力凶猛为主，球速快著称，为底线击球的首选技术。因此，对运动员的步伐和协调性提出了较高 的要求，为了提高正手击球的效果，应注意全身整体的协调配合，严格按照肌肉发力顺序来完成击球动作。在肢体运动中，肩、肘、腕三关节不宜过度紧张，避免肌肉的松弛现象出现。当球拍接近球的一瞬间集转髋、 扭腰、送肩甩腕之力于拍头快捷有力地把球击出。

2参与工作的肌群特点

网球运动中的正手击球动作是全身性的运动，从体育动作的解剖学分析角度上讲，正手击球涉及到人体上肢、躯干和下肢等关节的运动及肌肉的工作。下面以运动员最基本的右 手击球技术动作为例 ，按动作的先后顺序，对参与正手击球动作关节的运动及肌肉工作的特点进行分析。

2.1参与下肢蹬伸的肌群及特点

做正手击球动作时人体右腿髋关节在蹬伸的同时伴随着内旋动作。参与工作的肌群见。

2 .2 参与躯干转动的肌群及特点

在做右手击球动作时，人体躯干向左转动，左侧腹内斜肌 击和右侧腹外斜肌在下固定时做向心工作

3 击球 动作的力学分析

3.1.1挥拍肢体摆动的幅度

肢体摆动幅度的大小决定了摆动效果的好坏。如摆动幅度过大，造成的主要影响有：(1) 使得躯干相对垂直轴的逆时击动幅度加大，同时使挥拍肢体相对肩关节

垂直轴的转动幅度也加大,从而不利于连续击球。(2) 由于整个挥拍幅度加大，容易暴露意图。(3) 还原速度减慢，自我防守能力下降，给对方进攻机会如果幅度太小，使得参与工作的肌群未能达到 最佳发力状态,其摆动的速度和力度不够，同样也收不到好效果。这就表明，挥拍肢体动作幅度的大小与最终的打击效果是 直接相关的。从人体肢体运动链的运动规律并结合正手击球动作的结 构可知,正确的摆动幅度应以组成肢体运动链各环节自身的运 动特点而定。在整个击球过程中， 根据动作的结构特点可分两 个动作阶段。第一为后摆引拍阶段；第二为挥拍击球阶段。在 动作的第一阶段，右上肢实际上完成一个复合运动。即上肢在 完成后伸约6o。动作的同时伴随外展( 35。- 40。) 动作。在此阶段，前臂由上臂后伸而完成自然跟随动作，肘关节角度约为120。。在动作的第二阶段，在右脚蹬地、转膝、转髋、转腰的基础上，上臂在胸大肌、胸小肌等肌肉的工作下完成摆动挥拍动作。而前臂是在上臂摆动的带动下加上屈肘肌群主动收缩完成的， 其摆动幅度在60。左右。值得注意的是,上述环节的 摆动幅度数是相对躯干而言，如果加上躯干、下肢等环节的运动,其摆动幅度数必然相应增加

3.2 正手击球动作的动力学分析

从动力学角度分析与正手击球动作相关的因素，主要是击球过程中球拍对球的冲量、肢体的瞬时动量。

3 .2 .1 正手击球时的击球冲量

对球的打击冲量是评价击球效果的重要参量，击球时增加对球的打击冲量是运动员追求的主要 目的。从冲量自身的定议来看，它与打击的力量和此力作用的时间长短有关，打击力量与打击时间之积越大，则打击冲量越大。那么， 为什么击球冲量越大击球效果动量定理可知，合外力对物体的冲量等于物体动量的变化量即 F t =m v 2一( 一m v 1 )=m y 2+m v l为来球的速度，v 2为回球的速度，m为球的质量，因为来球的动量在击球前瞬问为一定值( 而实际上来球的动量在击球前由对手决定) ，则有 F t —m y !=m v ① 。所以由①式可知冲量越大，回球的速度就越大，击球的效果就越好。那么如何提高球拍对球的冲量呢?我们必须引入肢体转动过程中的瞬时动量， 虽然肢体的摆动属于曲线运动，但研究其瞬间的特性用线量来予以解释仍然是有实际意义的。

3 .3 正手击球动作的转动力学分析

3 .3 .1 正手击球时摆动肢体的转动惯量

由转动惯量定义可知， 影响其大小的因素有：第一，与转动体的质量大小有关； 第二，与转动体的质量分布有关；第三，与转动体所绕的转轴有关 J 。根据正手攻球动作的特点，分析摆动肢体的转动效果就不难得出其基本规律。摆动肢体在 启动时为了减轻参与工作肌群的负荷，必然要求肢体保持正确 动作姿势， 即整个持拍摆动肢体的伸展度应适当。如过分伸 展必会造成摆动肢体相对肩关节( 垂直轴) 的转动惯量增大，这样必然影响肢体摆动的初速度。而正确的摆动是， 在蹬腿、 转膝、 转髋、 转腰的基础上以肩关节的转动为先导， 上臂带动前 臂。在摆动的启动阶段肢体不应过分伸展，肘关节角度保持在 1 2 0 。左右为宜。随着肢体摆动的速度加快 ，肘关节角度逐渐减 小到6 0 。左右，并主要以肘关节角大小的改变来调整上肢相对 肩关节轴的转动半径，以达到改变摆动肢体相对肩关节轴的转 动惯量，最终获得较好的击球效果。

3 .3 .2 挥拍肢体的转动惯量与摆动速度的关系

物体的转动惯量( I ) 与转动的速度( W ) 存在着一定的内在 联系。如一转动物体的质量和形状不变时，就可用动量矩定 理：∑M· t =1 w 2一1 w l 来描述。当物体的质量不变但形状变 化时，则用动量矩定理∑M· t =l 2 w 2一 I l w l来揭示其内在的 联系。l 3 根据挥拍肢体摆动中的特点显然满足后者，即肢体摆 动所受到的冲量矩等于肢体摆动时动量矩的变化量。这就是 说挥拍肢体转动效果的好坏与所受到的肌力矩作用时所产生 的冲量矩有关。当冲量矩为一恒量时， 挥拍肢体的转动惯量与 摆动速度则成反比。在完成攻球动作的过程中，肌肉收缩的速度并非恒定，因此，肌力矩显然为一变量，施给挥拍肢体的冲量 矩当然为一变量。但这并不影响讨论挥拍肢体摆动的某一瞬间的特征。当挥拍肢体在摆动的某一时刻，必然对应一定的动 作状态，此时，挥拍肢体相对肩关节具有一定的转动惯量和转 动速度，即具有一定的动量矩。如经过 At 时间， 要使挥拍肢 体的摆动速度提高，一般有两个途径：第一，进一步加强肌肉收 缩的强度以此来增大冲量矩 ；第二，适当减小肢体的转动半径 以减小转动J 喷量。以能量经济学和生物体运动的内在规律来 评价都应采取后者。这一观点与本文在论挥拍肢体摆动幅度 中所提到的看法是完全吻合的。

4 结语

综上所述， 影响正手攻球击球效果的因素众多， 涉及面较 广。但从运动生物力学的角度对其分析可知， 挥拍肢体的摆动 速度， 挥拍肢体的摆动幅度， 肌肉对骨杠杆的动力矩， 挥拍肢体 相对肩关节轴的转动惯量， 以及人体整体的协调配合等方面是 较为重要的因素。在训练中抓住这些关键环节， 结合运动员的 特点加以指导， 必将获得事半功倍的理想效果。

参考文献：

[ 1 ] 编写组． 网球运动教程( 第一版) [ M] .北京：高等教育出版社 2 0 0 3 ．

[ 2 ] 编写组． 人体解剖学( 第一版) [ M] . 北京：高等教育出版社2 0 0 1 ．

[ 3 ] 编写组． 运动生物力学( 第二版) [ M] .北京：高等教育出版社 .

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7zu1.html