影响器械投掷远度的动力学因素-高校田径运动训练方法与实践研究

2023-11-23 理论教育版权反馈

【摘要】：预先进行弹性势能的储备，形成良好的肌肉预张力，提高肌肉收缩力量有关研究资料证明，肌肉收缩前的初长度是影响肌肉力量的因素之一。

1.决定出手初速度的动力学因素

影响器械投掷远度的运动学因素主要是器械出手时的初速度，而决定出手初速度大小的因素则取决于投掷过程中作用力的大小及其作用时间的乘积，即作用力的大小与器械出手初速度的大小成正比。在投掷器械过程中，对器械冲量的大小取决于人体投掷器械时合理的动作技术、参与动作肌群收缩张力的大小及其肌肉用力的协调性和人体各环节用力的顺序性。在具体动作过程中，为了在最后用力过程中使作用于器械的冲量达到最大，必须在充分利用预加速阶段所形成的人体与器械动量的基础上，通过的动作形式、正确的用力顺序及提高肌肉收缩的协调性，尽可能加大对器械的作用力，尽可能加快动作速度，尽可能增大动作幅度以加长工作距离，延长对器械的作用时间，使作用于器械的冲量最大，从而获得最快的出手初速度。

在人体与器械的相互作用过程中，作用于器械冲量大小的相互作用时，力的合力效应、力的方向以及作用点有着极为重要的关系。一般情况下，力的作用点应通过投掷器械的重心，如铅球、链球投掷时力的作用点要完全通过器械的重心，标枪投掷时力的作用点不仅要通过器械的重心，而且要使合力的作用线与标枪的纵轴重合，即力的作用点要通过标枪的纵轴。对于铁饼的投掷，由于要求出手时铁饼保持其沿上下轴具有较快的旋转速度，以保持铁饼在空间运行的稳定性，因而合力的作用线应通过下轴心位置稍侧面，获得一定的偏转力矩，使铁饼在空间的飞行构成复合运动（即物体的运动既有转动，又含有平动的复合运动）状态。最后用力是投掷技术的关键部分，器械在最后用力阶段获得的加速度与助跑阶段获得的速度相比，最后用力阶段使器械运动速度的增长，推铅球的速度增长5—7倍，掷铁饼约增长为2倍，掷标枪提高为4—5倍。

2.最后用力动作的动力学机制

最后用力动作是在预加速阶段（助跑、滑步或旋转）结束瞬间，人体进入支撑的开始，合理的最后用力应考虑以下几个主要因素：

（1）充分利用预加速阶段所获的水平速度，形成良好的“超越器械”动作技术

最后用力前的预加速与最后用力动作技术进行有机的连接是提高最后用力动作质量的基础，对最后用力效果起着至关重要的作用。最后用力开始的动作特征是，在最后用力开始前加快下肢运动，使身体的髋轴与肩轴扭紧，身体保持适当后倾，持器械臂充分向后引伸，尽可能为最后用力动作创造较长的工作距离和最佳肌肉收缩用力的生物力学条件，形成良好的“超越器械”动作技术。

（2）形成支撑，提高动作技术的力学效应

最后用力时，人体各环节肌肉有效用力都是在有支撑情况下进行的。投掷需要肌肉在远端固定（支撑）条件下进行。首先是下肢支撑为髋和躯干用力提供有力的支点，形成牢固的左侧肩、髋、膝、踝支撑轴，增大肌肉群依次用力的传递效果。稳固的下肢支撑、各环节依次加速和制动是投掷最后用力动作的重要特征，也是动量传递的基本保证。最后用力开始由右腿的髋、膝、踝伸展构成蹬地转髋、起体挺胸等动作的预加速到最后用力是连续的动作过程，最后用力和预加速末段有机连接。左侧支撑腿（右手投掷者）积极主动快落，以保证助跑获得的动量的有效传递，能尽快形成支撑用力。(www.chuimin.cn)

（3）预先进行弹性势能的储备，形成良好的肌肉预张力，提高肌肉收缩力量

有关研究资料证明，肌肉收缩前的初长度是影响肌肉力量的因素之一。肌肉在即将收缩前经适度拉长过程中，能储备大量的弹性势能，在肌肉收缩时释放出来，从而提高肌肉收缩的总张力。因此，在投掷的最后用力过程中，应尽可能使参与收缩用力的肌群适度拉开，充分增大肌肉的预张力，尽量提高这些肌群环节的动作速度。

（4）尽可能增大最后用力动作的幅度，延长力对器械的作用时间

从力学角度去考虑器械出手速度与最后用力动作技术因素之间的关系。可以得出以下结论：器械出手初速度的大小与器械所受力的大小和力的作用时间之乘积成正比，即投掷器械的出手初速度与投掷器械所受冲量的大小成正比。最后用力通过尽可能增大动作幅度以延长用力时的工作距离，在保持最大作用力的基础上，力的作用距离就成为影响器械出手速度的主要因素。

（5）充分应用力的递增梯度变化及动量传递的作用规律，尽可能增大对器械的作用力，并使作用于器械的冲量最大

形成最快的动作速度力的梯度是作用于器械的力和作用时间的比值。一般认为，力量递增梯度是作为衡量爆发力水平的指标，投掷项目要求在最后用力阶段尽可能发挥出最大的力。作用于器械的力为最后用力阶段身体各环节肌肉收缩力传递与叠加的总合力，力量递增梯度越大，器械产生的加速度越大，因此最后用力动作要求肌肉快速收缩，以尽快达到最大力值。

动量传递在最后用力动作技术中是一个极为重要的环节，人体各环节在最后用力时符合人体运动链的原理。用力时机体各环节从近端向远端依次加速和制动，构成相邻环节肌肉依次快速拉长后引起收缩。因为人体肌肉的附着点都分布在关节的两侧，所以当各个环节加速运动后，相邻环节处于被动状态，跨过关节的肌肉被拉长，环节加速，被拉长的肌肉预张力增大并使动量依次传递，使末端环节获得极快运动速度。

最后用力时从下肢、躯干、上肢依次加速与制动，使各环节在力量的递增过程中形成良好的动量传递状态。最后用力时使人体助跑获得的动量经下肢的支撑制动作用传向躯干。与此同时，躯干用力并产生加速度运动。身体各环节自下肢依次向上用力并相继加速与制动，形成最快的器械出手速度。最后用力动作的用力顺序遵循人体运动的“关节顺序活动性”原理，即首先由大关节肌群开始依次向中、小关节活动形成整体运动的自下肢向躯干、上肢的用力顺序。投掷运动的最后用力过程中，一切技术性动作的目的都是尽可能使器械获得最快的出手初速度和适宜的出手角度。因而投掷器械的动作，必须遵循尽可能使动作速度和动作幅度处于最大的基本原则。

影响器械投掷远度的动力学因素-高校田径运动训练方法与实践研究

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