太極拳中腰胯的力學(xué)（中）

顧杰　王萬賓　郭振興

（接上期）

十七、圓襠的力學(xué)效果

髖關(guān)節(jié)向兩側(cè)撐開提供了一個(gè)預(yù)應(yīng)力。以楊式太極拳“云手”中的大馬步（圖39）為例，將兩髖關(guān)節(jié)向兩側(cè)方向微撐，也就是由盆骨向兩髖各加一個(gè)等量卻反向的水平力。這個(gè)水平力是內(nèi)力，只能在假想的隔離體圖中才能看出。（圖40）。圖中右腿上部有一個(gè)盆骨給右腿上端的作用力。同時(shí)，右腿上端有一個(gè)大小相等，方向相反的力作用于盆骨。再來看右腿的隔離體圖，右腿在水平向平衡，所以腳下一定有一個(gè)摩擦力與上端的力抗衡。在盆骨上有左右兩力平衡，所以力可以通過盆骨傳遞。再看左腿，上端有盆骨對(duì)上端的水平力，腳下就有地面對(duì)腳的摩擦力。如果把腿和盆骨作為一個(gè)整體來分析，則內(nèi)力不體現(xiàn)出來。這樣在圖39中，就只有腳底的兩個(gè)摩擦力。這一對(duì)摩擦力給大馬步加了一個(gè)預(yù)應(yīng)力，使功架穩(wěn)定而富有彈性，類似于建筑學(xué)上預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。比如制作鋼筋混泥土樓板，在澆灌混凝土?xí)r對(duì)鋼筋進(jìn)行拉拔，使其產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。這個(gè)預(yù)應(yīng)力用于壓縮混凝土，使樓板本身的強(qiáng)度大增。在太極拳中的預(yù)應(yīng)力具有類似功效，有預(yù)應(yīng)力的功架有內(nèi)勁，抗干擾能力強(qiáng)，功架穩(wěn)定，發(fā)力潛力大。

由圖40中部的盆骨的隔離圖可見，內(nèi)力通過盆骨傳遞于兩大腿之間，也即襠部。襠的弧度關(guān)乎力的傳遞。從力學(xué)角度分析，圓襠比尖襠和平襠都能更好地傳遞力。尖襠時(shí)兩大腿的夾角比較小（圖42）；平襠時(shí)兩小腿的夾角比較?。▓D44）；圓襠時(shí)兩大小腿在直線上（符合四點(diǎn)同面，膝僅在該面內(nèi)彎曲），兩腿的夾角取中間值（圖43）。我們來作力學(xué)分析。當(dāng)一個(gè)外力作用于桿件的節(jié)點(diǎn)時(shí)，該力由桿件的軸力和剪力來承擔(dān)（圖41）。外力按桿件傾角分解成沿桿件的軸力和垂直于桿件的剪力。圖42～44是各種襠的示意圖，上半段粗線是大腿，下半段粗線是小腿。大腿上面的箭頭是髖力在髖關(guān)節(jié)處的分解圖，小腿下的箭頭是摩擦力在腳底處的分解圖。假定水平髖力在三種情況下都一樣，水平摩擦力必定與髖力相等。尖襠圖42大腿的剪力比圓襠圖43大腿的剪力大；尖襠圖42小腿的軸力比圓襠圖43小腿的軸力大；可見尖襠的力學(xué)性能比圓襠的力學(xué)性能差。平襠圖44大腿的軸力比圓襠圖43大腿的軸力大；平襠圖44小腿的剪比圓襠圖43小腿的剪力大；可見平襠的力學(xué)性能也比圓襠的力學(xué)性能差。圓襠的構(gòu)成條件是四點(diǎn)同面，從該面作視圖看，大小腿在同一平面上，是條直線。因此圓襠大小腿的軸力、剪力的大小一樣，取尖襠和平襠的中間值。這中間值比尖襠和平襠的值都小，可見四點(diǎn)同面是個(gè)關(guān)鍵。

尖襠和平襠的膝蓋處都有側(cè)向曲折（見上期圖24），這不利于力的傳遞，也可能是引起膝關(guān)損傷的主要原因。

上述結(jié)論對(duì)其他功架和運(yùn)步也適用。

十八、圓襠的力學(xué)和幾何效果

圓襠在力學(xué)上是將髖關(guān)節(jié)向兩側(cè)撐，同時(shí)兩腳底就有向內(nèi)的摩擦力。撐髖和撐腳同時(shí)發(fā)生。下盤功架是一張名符其實(shí)的已經(jīng)預(yù)拉的弓。是腳底的外（摩擦）力使髖處有內(nèi)（撐）力。而且這內(nèi)力遍布兩小腿、兩大腿，和兩大腿間的胯。這內(nèi)力連續(xù)不斷，充滿功架?？梢杂煤艽蟮牧?，也可以用很小的力撐。大力撐和小力撐對(duì)襠部的幾何形狀的影響不明顯。所以圓襠的“圓”字應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)詞，說“撐”襠更符合其力學(xué)效應(yīng)。撐力要適中，不能沒有，也不能太過。沒有內(nèi)力，功架稀松，一推就倒。內(nèi)力太大，不但會(huì)增加內(nèi)耗，而且會(huì)顧此失彼，如果兩腳只顧對(duì)撐，何以御敵。

圓襠在幾何上是要讓兩腿的“四點(diǎn)同面”。每一條腿上部有髖，中部有膝，下部有腳。將髖、膝蓋、腳跟、腳尖想象成點(diǎn)。在幾何理論中，髖、腳跟、腳尖三點(diǎn)總能構(gòu)成一個(gè)平面?！八狞c(diǎn)同面”是說膝要在這個(gè)平面內(nèi)。膝不在這個(gè)平面內(nèi)時(shí)，膝部就有側(cè)向折曲，襠就會(huì)尖或平。我們將四點(diǎn)同面時(shí)的功架定義為圓襠。這么說圓襠的“圓”字也是一個(gè)名詞。這個(gè)要求適合于任何功架。

總的來說，做圓襠要注意兩點(diǎn)：幾何上要四點(diǎn)同面，力學(xué)上要適當(dāng)撐髖。檢驗(yàn)外形要看兩腿是否四點(diǎn)同面，檢驗(yàn)內(nèi)力可以沿兩腳方向推功架看看其抗干擾能力如何。

十九、肩寬步的力學(xué)

肩寬步即開立步（圖87是肩寬步的下盤功架），兩腳距離一肩寬，大小腿自然伸直（不要堅(jiān)挺），兩膝微屈，重心居中，兩髖同高，也就是胯保持水平，上體中正。

將腿簡化為連接腳跟和髖的桿件，將胯簡化為連接兩髖的桿件，下盤功架如圖45所示。兩腳與地面相連，連接的方式是正壓力和摩擦力。正壓力為零時(shí)稱之為失根，摩擦力達(dá)到最大值時(shí)（摩擦力最大值等于正壓力乘以摩擦系數(shù)）稱之為打滑?？韬蛢赏鹊纳隙送ㄟ^髖關(guān)節(jié)相連，力學(xué)上的連接的方式是內(nèi)力。見圖40，胯對(duì)大腿上端有一個(gè)內(nèi)力，而大腿上端對(duì)胯有一個(gè)大小相等方向相反的內(nèi)力。將下盤功架看作一個(gè)整體時(shí)，內(nèi)力并不顯示出來。人體的重力通過功架傳給地面。如果有一個(gè)水平外力推肩寬步（圖45），將在功架內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力。圖46是肩寬步的側(cè)視圖，水平外力穿出紙面，用圈中之點(diǎn)來表示。圖45和圖46系統(tǒng)的外力平衡分析和內(nèi)力分布分析頗為復(fù)雜，本文從略。

圖47的肩寬步中上體有一個(gè)扭轉(zhuǎn)，是個(gè)扭架。同樣有一個(gè)水平外力作用于扭架上（圖48）。圖49是扭架側(cè)視圖，假設(shè)水平外力作用于左髖上。由于兩髖在側(cè)向錯(cuò)位，水平外力引起額外的扭轉(zhuǎn)內(nèi)力，造成身體緊張，不易放松。

顯然，扭架的力學(xué)性能比較差，是一個(gè)錯(cuò)誤的姿勢，在實(shí)踐中也很少見。因?yàn)榕ぜ茉跊]有外力時(shí)有自我扭動(dòng)，會(huì)引起內(nèi)力，不易放松； 在有外力時(shí)還會(huì)引起附加內(nèi)力，對(duì)攻防效果不利。正確的肩寬步在沒有外力時(shí)中正安舒，在有外力時(shí)力學(xué)結(jié)構(gòu)合理。為什么呢？比較圖46和圖49，扭架的兩髖有錯(cuò)位，而正確肩寬步的兩髖在同一個(gè)平面內(nèi)。確切地說這個(gè)結(jié)論是：胯腿同面。即兩腿（的簡化桿）和胯（兩髖）在同一平面內(nèi)。假定已經(jīng)做到了腿的四點(diǎn)同面。腿上部的髖和下部的腳應(yīng)該在此平面內(nèi)?？柰韧嬉部梢岳斫鉃閮审y兩腳四點(diǎn)同面。這個(gè)結(jié)論具有普遍適用性，也是其它功架的基礎(chǔ)。

二十、寬弓步的力學(xué)

圖50是寬弓步的下盤功架：兩腳橫向距離一肩寬，前后一步長；前腳尖指向正前方，后腳尖指向45度方向；前腿弓，膝不過腳尖，后腿自然伸直（不要堅(jiān)挺），膝微屈；重心在兩腳之間靠近前腳處（圖55、57）；后髖略高于前髖，也就是胯相對(duì)于水平面有一個(gè)微小的傾角，上體中正，可以略為前傾；兩腿“髖膝跟尖”四點(diǎn)同面。在圖51的模型中兩腿簡化為桿件，胯是連接兩腿上端的一根桿件。設(shè)有一個(gè)水平力作用于前髖。圖52是模型的視向圖，視向垂直于兩腳的連線。圖53是胯腿同面架。圖54是扭架。寬弓步扭架在沒有外力時(shí)下盤有自我扭動(dòng)，已有的扭動(dòng)引起內(nèi)力，不放松； 在有水平外力時(shí)更引起有附加的內(nèi)力。同面架（圖53）在沒有外力時(shí)中正安舒，在有外力時(shí)力學(xué)結(jié)構(gòu)合理，所以同面架是寬弓步的基本功架。

通常情況下外力不一定作用于胯腿平面內(nèi)。以楊式太極拳的“摟膝拗步”（圖1）為例，圖55是拗弓步的模型。左腿前弓，髖膝跟尖同面，簡化為桿件；右腿自然伸直，膝微屈，髖膝跟尖同面，也簡化為桿件；按照圖中坐標(biāo)，右掌向東推出，胸向東，胸被簡化為一個(gè)平面，該平面法線的方向就是胸的方向。下盤基本功架是胯腿同面架，即左腿桿件，胯桿件，右腿桿件在同一平面內(nèi)。這時(shí)胯在兩腳連線的垂直平面內(nèi)。如果腰椎全部放松，胸的方向應(yīng)該和胯同向，即垂直于兩腳連線的方向。但是定式時(shí)胸應(yīng)向東，因此胸對(duì)地面有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，胸在轉(zhuǎn)向正東時(shí)需要轉(zhuǎn)腰椎和轉(zhuǎn)胯兩者結(jié)合。究竟腰轉(zhuǎn)多少，胯轉(zhuǎn)多少呢？需要用圖55拗步定式的模型，令構(gòu)架的內(nèi)力分布取最小值，而通過力學(xué)運(yùn)算得出腰和胯的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。這個(gè)運(yùn)算很復(fù)雜，需要一系列的參數(shù)和公式，是一項(xiàng)全新的課題。因此，本文僅作一些定性分析。摟膝拗步定式的胸要轉(zhuǎn)向正東，所以腰和胯都要左轉(zhuǎn)。腰的左轉(zhuǎn)由腰椎完成（可能胸椎也輔助參與），胯的轉(zhuǎn)動(dòng)則使下盤形成扭架（圖55右邊的圖）。在實(shí)際習(xí)練中，腰胯轉(zhuǎn)度的分配是自然形成的。只要兩腳站好位置，胸轉(zhuǎn)向正東，讓腰和胯“放松”，以自動(dòng)調(diào)節(jié)各自的旋轉(zhuǎn)度?！胺潘伞钡哪康氖亲寖?nèi)力分布達(dá)到最小。常說定式時(shí)胯法線指向東南方向，胸法線指向正東。這是經(jīng)驗(yàn)之談，取一個(gè)能說得上口的數(shù)。這就是說，胯取東南向時(shí)，而腰（胸相對(duì)于胯）還有一個(gè)45度的轉(zhuǎn)角。

這是沒有外力時(shí)的功架，主旨是最大程度的“放松”，在腰轉(zhuǎn)胯扭到位時(shí)的放松，即最小內(nèi)力。當(dāng)有水平外力時(shí)，該水平外力將改變內(nèi)力的分布。由此可見拗弓步微扭架是最佳功架。

我們再來看一個(gè)典型例子：24式太極拳“攬雀尾”中的左順弓步掤（圖56）。圖57是順弓步的模型。左腿前弓，髖膝跟尖同面，簡化為桿件；右腿自然伸直，膝微屈，髖膝跟尖同面，簡化為桿件。順步掤時(shí)，胸法線向東偏南15度，左臂向正東掤出，胸卻不完全向東。這是順步和拗步的不同之處，因?yàn)轫槻綍r(shí)順肩在前，所以胸微偏15度。下盤基本功架是胯腿同面架，即左腿桿件、胯桿件、右腿桿件在同一平面內(nèi)，這時(shí)胯在兩腳連線的垂直平面內(nèi)。如果腰椎全部放松，胸的方向會(huì)和胯同向。但是，定式時(shí)要求胸向東偏南15度，所以腰和胯都要左轉(zhuǎn)。腰的左轉(zhuǎn)由腰椎完成（可能胸椎也輔助參與），胯的轉(zhuǎn)動(dòng)則使下盤形成扭架（圖57右邊的圖）。兩腳站好位置，胸轉(zhuǎn)向東偏南15度，讓腰和胯“放松”以自動(dòng)調(diào)節(jié)各自的旋轉(zhuǎn)度?！胺潘伞钡哪康氖亲寖?nèi)力分布達(dá)到最小?？梢哉f這時(shí)胯在南偏東40度方向，胸向東偏南15度方向。這就是說胯取南偏東40度方向，而腰（胸相對(duì)于胯）有35度的轉(zhuǎn)角。這里胯的方向不太直觀，所以通常干脆不提胯的方向。和拗步比，順步下盤的扭度要小一點(diǎn)。

這是沒有外力時(shí)的功架，主旨是最大程度的“放松”，在腰轉(zhuǎn)胯扭到位時(shí)的放松，即最小內(nèi)力。當(dāng)有水平外力時(shí)，該外力將改變內(nèi)力的分布。由此可見順弓步微扭架是最佳功架。

我們再來看一個(gè)典型例子：楊式太極拳的“單鞭”（圖58）。兩腳橫向距離一拳寬，前后一步長，前腳尖指正前方，后腳尖指向60度方向；圖59是順窄弓步的模型。前腿弓，膝不過腳尖，后腿自然伸直，膝微屈；重心在兩腳間，近前腳；后髖略高于前髖，也就是胯相對(duì)于水平面有一個(gè)微小的傾角；上體中正，可以略為前傾；兩腿已做到“髖膝跟尖”四點(diǎn)同面；所以將兩腿簡化為桿件，胯是連接兩腿上端的一根桿件。順步左掌推向正東，胸法線向南偏東30度。胸偏離東向60度，這是順步的靈活功能。下盤基本功架是胯腿同面架，即左腿桿件、胯桿件、右腿桿件在同一平面內(nèi)，。這時(shí)胯在兩腳連線的垂直平面內(nèi)。如果腰椎全部放松，胸的方向會(huì)和胯同向，這個(gè)方向大約是南偏東15度。但是，定式時(shí)要求胸向南偏東30度，所以腰和胯都要左轉(zhuǎn)。腰的左轉(zhuǎn)由腰椎完成，胯的轉(zhuǎn)動(dòng)則使下盤成扭架（圖59右邊的圖）。15度是個(gè)很小的角度，分配給胯的轉(zhuǎn)動(dòng)更小，說不上口。 所以通常只提胸的方向，不提胯的方向。和左掤順寬弓步比，單鞭順窄弓步下盤的扭度非常小。所以單鞭順窄弓步下盤幾乎就是胯腿同面架。

前面三個(gè)例子都是先從平面架開始，再由轉(zhuǎn)胸而引起下盤功架的扭轉(zhuǎn)。而楊式太極拳中的“打虎式”、“彎弓射虎”等卻是先擺好扭架，再由轉(zhuǎn)胸引起腰和胯的扭轉(zhuǎn)，最終由胯轉(zhuǎn)使定式時(shí)成為平面架。詳細(xì)討論從略。

其它的功架，如坐步、虛步可類推。

（未完待續(xù)）