籃球急停跳投2種方式動力學(xué)因素的比較分析

馬亞洲，夏赫鍇，徐洪遠(yuǎn)，紀(jì)仲秋，許 博

（1.北京石油化工學(xué)院，北京 102617；2.北京師范大學(xué)，北京 10068；3.北京體育大學(xué)，北京 100084）

籃球競技運(yùn)動運(yùn)動量大、強(qiáng)度高，在這種情況下，運(yùn)動員需要進(jìn)行身體對抗，所以在競技運(yùn)動過程中，運(yùn)動員的動作技術(shù)要求在高強(qiáng)度下完成銜接。比賽中我們經(jīng)?？吹娇旃?、搶攻時完成跳投。這樣的跳投水平速度較大，影響跳投的起跳效果。本文對2種跳投急停的步法進(jìn)行研究，總結(jié)出2種更適用于高強(qiáng)度、運(yùn)動量大情況下的急停跳投方式。跳投按照步法分跨步跳投和跳步跳投。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

籃球急停跳投2種方式動力學(xué)因素。

1.2 研究方法

本文主要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法、數(shù)理統(tǒng)計法等研究方法。選用8名參加第九屆大運(yùn)會的北京男籃隊(duì)員為實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行測試（表1），受試者均具有6年以上從事籃球訓(xùn)練的經(jīng)歷，專項(xiàng)二級水平，研究其急停跳投動力學(xué)的規(guī)律。具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 測試者基本情況

2012年 9月 ， 在北京師范大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用三維測力臺，連接電腦， 讓運(yùn)動員在運(yùn)動中完成跨步急停起跳與跳步急停起跳投籃動作，要求起點(diǎn)和落點(diǎn)都在三維測力臺上。測力臺數(shù)據(jù)由專用軟件處理。數(shù)據(jù)統(tǒng)計用應(yīng)用ExceL2013電子表格完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 急停跳投動力學(xué)曲線特征

2.1.1 跨步急停跳投動力曲線特征在測試過程中，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員跨步投籃的技術(shù)結(jié)構(gòu)是相似的，所以，以李××動力曲線圖為例。圖 1、圖 2為李××跨步三維力—時間曲線圖，可以看出李××第一步制動的動作時間約0.393 s，動作垂直力為975 N，水平方向向后摩擦力為26 N；第二步制動的動作時間約0.571 s，動作垂直力為1 432 N，水平方向向后摩擦力為216 N。整個跨步制動動作結(jié)束后，在銜接下一起跳環(huán)節(jié)中間產(chǎn)生短暫的調(diào)整（大約0.042 s緩沖）。從0.613 s到0.973 s腳跳離測力臺，起跳所用時間0.36 s。在此過程中（0.820 s）是最大垂直力2 397 N。而從腳離開地面開始至又重新接觸地面，其滯空時間0.412 s（離地0.973 s開始到1.385 s落地結(jié)束），從1.385 s到2.144 s緩沖結(jié)束，緩沖用時0.759 s。

圖 1 李××的跨步三維力—時間曲線圖

圖 2 李××跨步水平力—時間曲線圖

2.1.2 跳步急停跳投動力學(xué)曲線特征在測試的過程中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員跳步投籃的技術(shù)結(jié)構(gòu)也是相似的。如圖 3 、圖 4是李××跨步的三維力—時間圖，從圖中分析了0.348 s時1 807 N的垂直力峰值。接著在0.509 s～0.631 s這段時間出現(xiàn)跳步騰空為0.122 s。在0.706 s時，最大垂直力和水平向后摩擦力分別為1 457 N和143 N；整個跳步制動動作結(jié)束，接下來在起跳階段也產(chǎn)生有一個短暫調(diào)整，從0.706 s至0.762 s的大約0.056 s緩沖。從0.762 s到1.142 s是起跳階段，用時0.38 s，在1.039 s時產(chǎn)生最大垂直力2 501 N。騰空的時間0.505 s（1.039 s～ 1.647 s），從 1.647 s到2.127 s緩沖時間0.489 s。

表2 急停跳投制動起跳階段動力學(xué)時間比較 s

從上述統(tǒng)計可以得出，針對李××2種跳投的方式（跨步急停跳投和跳步的急停跳投）的研究發(fā)現(xiàn)，急停跳投采用不同的制動方式，起跳準(zhǔn)備階段所用的時間也是不同的。在整個動作制動結(jié)束后，跨步急停跳投和跳步急停跳投之間在緩沖階段所用的時間也存在顯著差異。在滯空階段，2種跳投方式用時也有顯著差異。而且在水平方向最大力，跨步跳投與跳步跳投也大相徑庭。

2.2 急停跳投動力學(xué)相關(guān)量的比較

通過對李××急停跳投2種制動方式分析（跨步制動和跳步制動），可以得出2種方式的動作在制動階段的時間、制動后的緩沖時間和最大緩沖時間上存在差異。進(jìn)一步測試2種急停動作在制動時間、制動結(jié)束時產(chǎn)生的緩沖時間和最大緩沖時間上是否存在共同或個別差異。本文繼續(xù)對12名實(shí)驗(yàn)對象做更深入的研究。

圖 3 李××跳步三維力—時間曲線圖

圖 4 李××跳步水平力—時間曲線圖

2.2.1 急停跳投動力學(xué)時間比較表2為12名被測大學(xué)生2種急停跳投（跨步急停跳投和跳步急停跳投）制動起跳階段動力學(xué)時間比較。通過表2可以看出，在急停跳投整個制動動作階段在時間上有顯著的不同（sig＜0.05），跨步急停投籃在制動階段所用時間方面要比跳步急停投籃短。從跳投制動階段發(fā)現(xiàn)跨步急停跳投在時間利用上短于跳步急停投籃；在急停跳投起跳準(zhǔn)備階段發(fā)現(xiàn)較短暫制動之后出現(xiàn)很短的緩沖?？梢缘贸?，在緩沖時間方面，跳步急停跳投要比跨步急停跳投長，這充分表明跳步的急停起跳時刻是比較充分的，這樣對急停跳投騰空時的穩(wěn)定出手有著重要的意義，有助于提高急停跳投命中率。

2.2.2 急停跳投最大緩沖動力學(xué)特征比較分析最大緩沖時間是當(dāng)身體重心下降到最低點(diǎn)，下肢肌肉收縮的長度相同時。表 3 顯示，2種急停投籃動作在水平方向上有很明顯的不同（sig＜0.05），在垂直方向上并沒有明顯的不同（sig＞0.05）。產(chǎn)生此現(xiàn)象可能原因是跨步急停投籃在完成制動動作時，雙腳是以依次制動的形式，從而造成制動緩沖不充分；而垂直方向上沒有明顯不同的原因是運(yùn)動員在平時訓(xùn)練時，已經(jīng)養(yǎng)成訓(xùn)練習(xí)慣。所以要根據(jù)運(yùn)動員的習(xí)慣不同區(qū)分，有的運(yùn)動員善于用跳步投籃，反之，有的運(yùn)動員則善于跨步投籃。

表3 最大緩沖時刻各個方向分力值 N

通過以上分析得出，運(yùn)動員在完成跨步跳投動作時，急停制動所用的時間比較少，跳投準(zhǔn)備時間比較短。跳步跳投急停緩沖較為充分，跳投的準(zhǔn)備時間相對較長。

3 結(jié) 論

3.1在教學(xué)過程中，在跳投急停時注意學(xué)生身體的適當(dāng)緩沖，更有利于騰空的高度和出手的穩(wěn)定性

3.2對于個人來說，跨步跳投技術(shù)是運(yùn)球順勢過渡到跳投，隱蔽性較強(qiáng)，跳步跳投起跳準(zhǔn)備充分，出手相對提高。

3.3急停跳投時最大的緩沖就是身體重心的最低點(diǎn)，因此學(xué)生在做起跳動作時，達(dá)到最大緩沖時刻就不能在去降低重心。這樣有可能會傷害膝關(guān)節(jié)的十字韌帶。