網(wǎng)球運動中大力發(fā)球的力學原理及能力培養(yǎng)

郗 鋒，韋雪亮

（廣西大學 體育學院，廣西 南寧 530004）

網(wǎng)球運動中大力發(fā)球的力學原理及能力培養(yǎng)

郗 鋒，韋雪亮

（廣西大學 體育學院，廣西 南寧 530004）

在網(wǎng)球運動中，發(fā)球與擊球技術(shù)是網(wǎng)球的主要練習內(nèi)容之一，也是保證網(wǎng)球技術(shù)提升的基礎.隨著發(fā)球技術(shù)的不斷提升，大力發(fā)球在網(wǎng)球運動中得到了廣泛的應用.因此加強對網(wǎng)球運動中大力發(fā)球力學原理和大力發(fā)球能力的研究，成為提升網(wǎng)球教學效果的重要途徑.本文在分析網(wǎng)球發(fā)球技術(shù)生物力學的基礎上，就網(wǎng)球運動中大力發(fā)球能力的培養(yǎng)策略，進行了分析，以期為網(wǎng)球教學效果的提升，提供理論層面的參考.

網(wǎng)球運動；大力發(fā)球；生物力學；發(fā)球能力

發(fā)球技術(shù)作為網(wǎng)球運動主要技術(shù)之一，是網(wǎng)球比賽雙方運動員開始對抗的第一環(huán)節(jié)，更是運動員有力的進攻手段.因為網(wǎng)球發(fā)球是運動員自我掌控，不受對方干擾的技術(shù)，因此網(wǎng)球運動員通過力量大、速度快、落點準的大力發(fā)球技術(shù)，能夠獲得更多的進攻機會.加強對網(wǎng)球運動中大力發(fā)球力學原理和運動員大力發(fā)球能力的培養(yǎng)，有著重要的現(xiàn)實和理論意義.

1 對網(wǎng)球大力發(fā)球生物力學特征的分析

通過高速立體攝像儀、比賽現(xiàn)場調(diào)研等方法，對中國男女網(wǎng)球選手的發(fā)球技術(shù)做了深入的分析，從運動生物力學的角度，對網(wǎng)球發(fā)球的拋球、擊球生物力學特征進行了深入的探討，在發(fā)球的過程中，拋球高度落差太大，是導致?lián)羟驎r候運動員動作產(chǎn)生不連貫的主要原因.提升網(wǎng)球發(fā)球速度的關(guān)鍵在于軀干系統(tǒng)力量的發(fā)揮，在發(fā)球的時候要使用螺旋式向上用力的方法.雖然上肢對球拍能夠產(chǎn)生加速作用，但是最發(fā)球的過程中更為重要的是對用力方向和網(wǎng)球落點的判斷.

大力發(fā)球揮拍的時候，運動員的比目魚肌、腓腸肌等肌肉群通過相信收縮，實現(xiàn)能量的向上傳輸，接下來運動員的臀大肌也快速的完成向心收縮.往上依次是腹內(nèi)外斜肌，運動員的背部肌肉群，運動員的斜方肌等收縮，積累一定的能量繼續(xù)傳輸給上肢.接下來分別是三角肌，胸大肌，肱二頭肌、旋前圓肌以及手腕屈機群的向心收縮，最后全部力量傳遞到拍頭而這其中手腕在擊球瞬間將承擔巨大的壓力.

在隨揮階段，肌肉收縮的表現(xiàn)形式，與揮拍加速時候恰恰相反，通過借助于運動攝像儀等進行力學分析，得出擊球的時候入射角大約是十二到三十度之間，網(wǎng)球的中等速度飛行時的上旋球與平擊落地反彈以后的反彈角小雨入射角，下旋球的反彈角大于入射角.網(wǎng)球落地時候反彈表現(xiàn)出兩種不同的形式，第一種形式為一般性的反彈，網(wǎng)球同地面相互間不產(chǎn)生滑動.第二種形式是網(wǎng)球同地面產(chǎn)生滑動的反彈，這時候活動反彈的求，角度比較小，球的飛行速度更快，因此產(chǎn)生的攻擊性更強.網(wǎng)球場地同網(wǎng)球相互間的摩擦系數(shù)越小，那么就越容易產(chǎn)生活動反彈，當入射角較小的時候，入射的速度就越大，相比越能夠產(chǎn)生滑動反彈.在大力發(fā)球的時候，運動員要最大程度上降低入射角.下旋球相比而言更容易發(fā)生滑動反彈.如果場地的摩擦系數(shù)較小，那么可以選擇多打下旋球.我們在對網(wǎng)球底線擊球技術(shù)時的網(wǎng)球拍的握法、運動員腳步移動、網(wǎng)球引拍揮拍等相關(guān)運動軌跡的分析，通過對這些動作技術(shù)特點、生物力學結(jié)構(gòu)分析得出，現(xiàn)代鞭打式擊球技術(shù)，與傳統(tǒng)的長行程擊球技術(shù)相比，有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢.因為能夠擊出力量更大，網(wǎng)球飛行速度更快，網(wǎng)球旋轉(zhuǎn)更強，強大穿透力的上旋球，很明顯地增加了擊球的攻擊性和穩(wěn)定性.

2 對網(wǎng)球發(fā)球動作的技術(shù)層面的研究

在網(wǎng)球發(fā)球的技術(shù)里面，有很多的研究人員從事過大量的研究，但是這些研究大部分是定量、定性、或者兩者相結(jié)合的研究，以定性研究為主.通過對網(wǎng)球發(fā)球動作的描述，將網(wǎng)球的發(fā)球科學的劃分為幾個環(huán)節(jié)，進而對不同的環(huán)節(jié)進行技術(shù)層面的描述.常見的分類方法有兩種，第一種是將發(fā)球的動作分為準備動作、揮拍動作、觸球動作和觸球后的隨揮動作等三個環(huán)節(jié).另一種是將發(fā)球的整個過程劃分為六個組成部分，包括：發(fā)球準備時的站姿、拋球動作、發(fā)球過度動作、向后揮拍動作、前揮拍擊球動作和擊球后的隨揮動作.這些研究都是對發(fā)球的某一環(huán)節(jié)進行研究，對動作的意義、動作技術(shù)的規(guī)格、動作順序等進行闡釋，通過語言的描述來更為形象合理的進行動作的闡述.這一方法對發(fā)球技術(shù)的使用是較多和較有意義的.

對網(wǎng)球發(fā)球動作做出科學的生物力學描述，從生物力學領域來講，發(fā)球的過程是動作實施的過程，例如，借助于生物力學的研究，可以把網(wǎng)球的發(fā)球看成是一個系統(tǒng)的動作過程.對網(wǎng)球發(fā)球力量的傳遞不僅僅是依靠軀干與手臂產(chǎn)生的爆發(fā)力，科學的發(fā)球技術(shù)其爆發(fā)力主要是受到退步動作和膝部彎曲來實現(xiàn)的，正是這一動作產(chǎn)生的爆發(fā)力傳遞至整個鏈條系統(tǒng).整個發(fā)球的發(fā)力過程為蹬腿——轉(zhuǎn)髖——轉(zhuǎn)體——手臂繞肩——肘部伸展——小臂外旋,轉(zhuǎn)腕,隨球動作和落地腳.通過這種發(fā)力順序，使發(fā)球動作合理化，獲得最好的發(fā)球效果.

對發(fā)球動作的生物力學分析，借助三維高速錄像及直接線性變換方法，獲取網(wǎng)球選手大力發(fā)球技術(shù)的運動學參數(shù).從而揭示出網(wǎng)球大力發(fā)球的特征，完整地論證和提出了網(wǎng)球大力發(fā)球的基本技術(shù)原理.通過對人體動作的定量分析和研究，使之解釋和闡明動作的原因和一些不足之處，以更好地改進和提高發(fā)球動作.另外，利用雷達測速儀和高速攝像機，對網(wǎng)球發(fā)球時球離開球拍的瞬間球速和球的旋轉(zhuǎn)進行定量分析，從而以客觀指標來評價運動員發(fā)球的優(yōu)劣.我們看出，與桑普拉斯相比，亨曼的第一發(fā)平均時速為120mph，和桑普拉斯相同，但發(fā)球產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)只有1548rpm，比桑普拉斯少很多.菲利普西斯一發(fā)時速隨比桑普拉斯高一點，但是在旋轉(zhuǎn)率方面，還是少501rmp.但是我們還可以發(fā)現(xiàn)，桑普拉斯的旋轉(zhuǎn)率并不是最高的運動員，一些運動員已經(jīng)超過了桑普拉斯，但是很遺憾的是他們發(fā)球的速度卻少很多.

使用計算機仿真技術(shù)進行分析，以及對網(wǎng)球運動時受力的全面分析，構(gòu)建出網(wǎng)球的運動方程，通過計算機進行處理，得出不同狀態(tài)下網(wǎng)球的運動軌跡.借助于初始條件的改變，對網(wǎng)球運動軌跡的變化規(guī)律進行分析，探尋提高網(wǎng)球發(fā)球成功率的有效措施.通過計算機仿真技術(shù)的使用，對不同情況下的發(fā)球軌跡做科學的分析.

3 對網(wǎng)球運動大力發(fā)球揮拍擊球生物力學的分析

提高網(wǎng)球大力發(fā)球速度的重點是運動員揮拍的速度，通過科學的加大引拍的幅度，更好的進行擊球點的選擇，借助網(wǎng)球拍的有力部位來擊打網(wǎng)球的中心，這幾項技術(shù)在網(wǎng)球大力發(fā)球中作為重要的環(huán)境，需要我們在教學和練習的過程中，進行有意識的練習和總結(jié).在擊球的過程中，要合理的將揮拍的幅度加大，通過調(diào)動全身各肌肉的協(xié)調(diào)用力，來提升網(wǎng)球擊球的速度，大力發(fā)球的時候，使用平擊球技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、兇狠的發(fā)球.網(wǎng)球通過較大的旋轉(zhuǎn)速度，向?qū)Ψ降膱鰠^(qū)飛落.網(wǎng)球在受到大力擊打，產(chǎn)生強烈的旋轉(zhuǎn)的力，使得網(wǎng)球拍面與球撞擊時拍線發(fā)生彎曲而下凹，網(wǎng)球球體的部分被拍線兜住，假如在這個時候向斜上方位置揮拍，那么網(wǎng)球球體下半部分位置，其彎曲拍線的彈性力量，則產(chǎn)生大于上半部彎曲拍線的彈力，這就會使得彈性力的合力發(fā)生向上特征的偏離球心.這時候網(wǎng)球彈性力偏離球心的距離，在一定程度上表現(xiàn)出小于摩擦力偏離球心的距離，但是因為彈性力強度，很大程度上比摩擦力要大，因此這時候產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力距，就遠遠的要大于摩擦力的力距.導致網(wǎng)球產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)以這個力量為主.

在大力發(fā)球時候，從生物力學角度上講，正手握拍能夠充分開發(fā)角動量，在網(wǎng)球發(fā)球引拍這一步驟，運動員的膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、軀干、肩關(guān)節(jié)等發(fā)生了明顯的扭轉(zhuǎn).通過生物力學分析我們得出，運動員自下到上的轉(zhuǎn)動程度是逐漸增加的.運動員的髖關(guān)節(jié)在膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的前提下，又有了更大角度的轉(zhuǎn)動，運動員肩關(guān)節(jié)在髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的前提下，也產(chǎn)生新的、更大的轉(zhuǎn)動.這種依次增大的身體各個關(guān)節(jié)的扭轉(zhuǎn)，為運動員的發(fā)球積蓄了更多的能量，因此，擊球的一霎那能夠產(chǎn)生巨大的能量.

在網(wǎng)球大力發(fā)球的過程中，通過對運動員的引拍動作、揮拍擊球動作整個過程肩部變化的結(jié)果來分析，運動員的引拍動作與沒有引拍動作相比，在觸球的瞬間，切線速度沒有表現(xiàn)出明顯的差異.運動員引拍動作擊球的時候，球拍同水平方向形成的夾角，要比沒有引拍動作的夾角小一些.發(fā)球的時候要獲得好的上旋球，首先要提高擊球的力量，網(wǎng)球的速度主要是由受到擊打時力量大小決定的.運動員擊球力量大小外在于網(wǎng)球前行的速度.提高擊球瞬間揮拍的速度，是提高大力發(fā)球效果的主要途徑.其次是提高向上提拉球拍的力量，運動員通過降低重心，后引球拍時候網(wǎng)球拍的拍頭位置要低于擊球的點，再借助于大力揮拍時產(chǎn)生的摩擦力，用力向目標場地擊出.在網(wǎng)球拍擊球的一霎那間，通過簡化的運動力學模型來構(gòu)建運動力學方程，在數(shù)學推演的過程中，能夠?qū)W(wǎng)球拍弦張力、網(wǎng)球擊球速度等相互間的關(guān)系，又有個清晰的分析.即當弦張力比較小的情況，能夠比較容易的產(chǎn)生較大的擊球速度，并且能夠獲得較長的分離時間和較大的分離距離.

4 結(jié)語

綜上所述，發(fā)球技術(shù)作為網(wǎng)球運動主要技術(shù)之一，是網(wǎng)球比賽雙方運動員開始對抗的第一環(huán)節(jié)，更是運動員有力的進攻手段.隨著我國網(wǎng)球運動技術(shù)的不斷發(fā)展，加強對大力發(fā)球生物力學原理的研究，成為提升網(wǎng)球技術(shù)水平的重要途徑.在網(wǎng)球大力發(fā)球訓練的過程中，教練員要掌握網(wǎng)球大力發(fā)球的生物力學特征，加強對大力發(fā)球技術(shù)結(jié)構(gòu)、大力發(fā)球運動節(jié)奏的研究，在實踐的過程中，不斷的提升網(wǎng)球大力發(fā)球的水平和效果.

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〔2〕嚴波濤，李早.網(wǎng)球發(fā)球動作和基本技術(shù)模式[J].中國體育科技,2001（10）.

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