跆拳道威力擊破的力學分析

張 智

（廣西師范大學體育學院，廣西 桂林 541004）

1 前言

跆拳道擊破是跆拳道構成體系中重要的組成部分，是展示跆拳道技量及獨特魅力的很好的表現形式，也是跆拳道練習者的功力和精神的集中體現。跆拳道擊破是使用人體的各類關節(jié)（拳、掌、肘、膝、腳）等部位，運用一定的威力或技術對沒有生命的物體（木板、磚、瓦、石板、冰塊等）進行擊破來測試或評價技量和威力的一項功力運動。這些常人難以做到的事情，對經過長期科學訓練和修行的跆拳道練習者而言都可以完成。跆拳道擊破增加了跆拳道的神秘色彩和吸引力，作為跆拳道示范中的重要組成部分，不僅使練習者身心都得到很好的鍛煉，同時也能更好地宣傳跆拳道的精神和文化，從大體上來說，跆拳道擊破可分為威力擊破和技巧擊破。威力擊破是發(fā)揮自身最大的力量將其轉化為攻擊力，擊破厚的木板等物體以擊破的數量來評價攻擊威力的大小。而技巧擊破是指攻擊薄的木板，運用跆拳道技術，展示跆拳道的速度、技巧、妙計等高超的特技，而其中威力擊破更是跆拳道內外功力的完美體現。

2 有關威力擊破的力學概念

從力學概念來分析擊破實際就是人體部位與擊破物之間的“沖突”，而其中為了達到最佳“沖突”的效果也就擊破所有的擊破物體，我們需要把握的是人體部位產生的力學效果和擊破物的情況，因此我們事先從有關力學概念著手通過系列的力學分析把握擊破物及擊破過程的力學原理而達到完美的擊破效果。

2.1 力

力是引起物體運動狀態(tài)改變的原因，施加力的效果就是物體產生形變或運動狀態(tài)的變化。物質產生形變或移動的程度與施加的力和受力體的特征有關，為了使物質產生大的形變或更大的運動狀態(tài)的變化，就必須獲得充分的力，另外當一個物體施力于另一個物體時力要通過接觸點或面產生作用，相同的力由于作用點的不同，也將產生不同的效應，力是矢量，有大小，也有方向，所以影響力的效應的因素有力的大小、方向、作用點（即力的三要素），因此在進行擊破時如何增加施加于擊破物體上的力效果，就一定要考慮施加力的大小、方向還有擊破時的作用點等因素。

2.2 動量

動量是描述物體在一定運動狀態(tài)下所具有的“運動量”，力學上定義物體的質量和速度的乘積為動量（物體運動量的量度）K=M*V

動量也是矢量，具有方向和大小。質點在受到作用力時動量將發(fā)生變化，物體的動量對時間的變化就等于所受到的合外力，運動物體速度減大，質量越大，動量就越大。動量越大產生的機械效果也就越大，因此在威力擊破時應考慮參與擊破發(fā)力部位的質量和速度增加才能產生大的機械效果。

2.3 沖量

沖量與動量的變化是密切相關的，它是以力和力的作用時間來量度的。

I=F*△T沖量也是矢量，有大小和方向。

牛頓第二定理是反映了物質受力和運動狀態(tài)變化的瞬間關系，尚不能說明在受到外力連續(xù)作用的過程中物體運動狀態(tài)的改變，事實上無論是物體的運動還是人體的運動，都是力連續(xù)作用的結果，力學上將作用于物質的外力與外力作用間的乘積定義為力的沖量。

2.4 動量定理及應用

物體動量的增量等于其所受的沖量，這就是動量原理，是描述物體機械運動狀態(tài)變化規(guī)律的基本原理。

FT=MV△

動量原理是描述力的積累效應，其中物體動量的變化量是取決于所受到的沖量，作用力和時間越大，動量就越大，反之同樣成立。即物質所受的沖量的大小等于施加于物體作用的動量的變化量，而所受的力（F=MV△/T）的效果要大的話，需要產生的動量越大和作用的時間越短，作用力就越大。

（1）為了使人體或器械獲得較大的速度，通常要增大作用力并延長力的時間，而在運動中，增大作用力和延長力的作用時間常常是矛盾的，我們在保證發(fā)揮肌肉最大力量的同時，通過延長力的工作距離來延長力的作用時間，一方面，使原動肌充分拉長，以提高肌肉的爆發(fā)式收縮力，另一方向可延長最后用力的工作距離，從而延長力對人體或器械的作用時間，以達到增加沖量的目的。

（2）為了給物體以強大的沖擊力，不但要求加大攻擊物的動量（速度要快，質量要大），同時還要求給予物體接觸（撞擊）的時間要短。因此我們在進行威力擊破時，為了產生大的沖擊力，首先在擊破之前使擊破部位產生更大的動量，這就要求擊破部位速度要快，二是擊破的動量要大。另外，在擊破時，要求擊破的時間越短越好，產生的沖擊力就越大，擊破的效果就更好。

3 跆拳道威力擊破力學分析

我們將整個擊破動作過程分為擊破前的發(fā)力過程和擊破時的擊破過程，擊破前后發(fā)力過程是擊破前的擊破物的準備到擊破姿勢及擊破的發(fā)力直到擊破部位與擊破物接觸之前的過程，而擊破時的擊破過程是擊破部位與擊破物接觸開始到擊破物完全擊破為止的過程，我們要想把握威力擊破的力學原理，必須將兩個過程明確后再對兩個過程進行力學分析，然后才能對擊破的過程在整體上的力學原理分別了解比較清楚的。

3.1 擊破前的準備及發(fā)力過程的力學分析

3.1.1 擊破物的選擇及設置

通過力學原理分析擊破物木板等的選擇過程中應選擇松、干、脆的木板，不應選擇軟、不易破的木板，一是考慮擊破時的響聲效果，二是過軟、不易破的話延長了受力的時間就會削弱力的沖擊效果。另外擊破物的設置時，同樣應選擇較堅實的地面或強有力的輔助人員對擊破物進行固定。如在地面上進行的話，在擊破物兩端應設置兩個小而堅硬的支點，而這個支點盡可能靠近擊破物的兩端，這樣使擊破物受沖擊力時，對擊破物中央產生的力就更大，如果是輔助人員手持擊破物固定的話一是要求輔助人員自身能具備很好固定擊破物的能力，同時手持擊破物在盡力固定擊破物的同時，也要可持擊破物的邊緣部位。

3.1.2 準備活動

在進行擊破時擊破者主要是依靠人體的肌肉的主動收縮來產生力量，另外擊破時幾乎需要動用擊破者全身的能量集中力量進行擊破，運動的強度和負荷相當的大，所以就要求我們擊破者在進行擊破前應進行充分的準備活動，使其全身的代謝和肌肉的運動刺激達到很好的狀態(tài)，有利于更好的發(fā)力效果。

3.1.3 準備姿勢

我們在擊破時考慮到擊破者如何使擊破部位的速度和質量發(fā)揮的最佳，人與擊破物的位置、發(fā)力動作的方法、發(fā)力的過程等都相當的重要，所以在固定好擊破物之后，擊破進行者應調整好人與擊破物的位置、距離，如腳步動作的站位和步型等，另外根據發(fā)力的動作方式計劃動作的過程，包括發(fā)力的起點、方向、落點等，為力的增加要素作最適合的調整。

3.1.4 發(fā)力過程

擊破效果的好壞，發(fā)力過程至關重要。依據以上的分析的力學原理，發(fā)力過程就是為了產量最大限度的動量，即參加擊破部位的質量和速度要大。為了增加擊破部位的質量，我們在擊破發(fā)力時不單只有擊破部位運動發(fā)力，應采用連續(xù)性由身體到四肢的順帶式發(fā)力使全身的部位盡可能的參加運動，將運動產量的動量最后傳遞到擊破部位上以達到增加質量的效果。另一方面為了增加擊破部位的速度，根據動量定量，增加肌肉的發(fā)力距離的同時合理運用發(fā)力肌肉的舒緩和收縮產生最佳的力量等增加擊破部位的速度，以上兩者的協調運用，從而使參加擊破部位的動量達到最佳。

3.2 擊破過程

根據力的三要素，既力的大小、方向和作用點。在擊破時，產生的力是一定的，那么力的方向一定要垂直于擊破物進行擊破，另外作用點一定要找準擊破物的中央部位，這樣才能保證產生的力對擊破物最大的沖擊效果。

同時根據動量原理，擊破部位的動量將轉化為對擊破物的沖量，而為了上擊破物受到的沖力越大，那么擊破時的時間越短越好，我們在擊破部位與擊破物接觸的一瞬間，全身包括身體、四肢要固定不變，擊破部位一定要堅硬，不要放松或變形，直到全部擊破為止，這是因為一旦身體和擊破部位產生緩沖力量的話就會延長擊破的時間，擊破時間一長，擊破時的沖擊力就會減小，所以，我們在控制身體和擊破部位的同時，最短時間內擊破物體，這樣產生的擊破力就越大，肯定擊破的效果就會更好。

4 結論與建議

作為跆拳道構成體系中重要組成部分的威力擊破是跆拳道內外功力的完美體現，而在實際威力擊破的過程中相關的力學原理包括力、動量、沖量、動量定理等的掌握及運用非常具有科學性和必要性。我們闡明了跆拳道威力擊破的相關力學原理，并運用相關的力學原理對擊破前的準備、發(fā)力過程及擊破過程分別進行科學的力學分析提出如下建議：

（1）擊破前擊破物的選擇應選擇干、脆物品，擊破物的放置應采用支點式固定好位置。

（2）擊破前的準備活動和準備姿勢一定要調整好身體姿勢和狀態(tài)，符合力學原理。

（3）擊破時的發(fā)力應合理運用發(fā)力肌肉的舒緩和收縮產生最佳的力量從而達到擊破部位的最大速度。

（4）擊破時擊破部位盡量不要形變，并縮短擊破的時間，產生更大的擊破力量。

[3]Brancazio P.J,[M]．，2000.

[4]《運動生物力學》編寫組編．運動生物力學[M]．北京：高等教育出版社，2000．

[5]金季春主編．運動生物力學高級教程[M]．北京：北京體育大學出版社，2007．

[6]劉小平．跆拳道動作技術學習的運動生物力學原理[J]．體育世界（學術版），2011（2）．