文耀華 陳 莉 姚俠文

(1.廣西體育運動學(xué)校 南寧 530012;2.廣西體育局江南訓(xùn)練基地 南寧 530031;3.北京體育大學(xué) 北京 100084)

梁富亮單杠直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下技術(shù)分析

文耀華1陳 莉2姚俠文3

(1.廣西體育運動學(xué)校 南寧 530012;2.廣西體育局江南訓(xùn)練基地 南寧 530031;3.北京體育大學(xué) 北京 100084)

通過文獻資料、視頻觀察、調(diào)查訪問和運動生物力學(xué)分析等研究方法較為深入的研究了我國優(yōu)秀運動員梁富亮完成的單杠直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下的技術(shù)特點和運動學(xué)規(guī)律,為我國年輕運動員改進該動作并繼續(xù)發(fā)展和改進直體后空翻2周轉(zhuǎn)體720°、1080°下,提供理論依據(jù)和可供參考的技術(shù)參數(shù),對于提高我國單杠的技術(shù)水平有一定的參考意義。

單杠;直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下;運動學(xué)分析

目前在國內(nèi)外體操比賽單杠決賽中絕大部分運動員都使用了直體后空翻2周轉(zhuǎn)體類動作的下法,這是當(dāng)前以至更長時間內(nèi)男子單杠下法動作的一個發(fā)展方向。有不少優(yōu)秀運動員在單杠比賽的下法中仍使用了直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下,它在國際體操規(guī)則中屬于D組的高難動作下法,在高難動作下法的發(fā)展過程中它又是基礎(chǔ)難度動作,在完成好此動作的基礎(chǔ)上可以繼續(xù)發(fā)展直體后空翻2周轉(zhuǎn)體720°、1080°下。在2008年北京奧運會上美國運動員霍頓已成功的完成了直體后空翻2周轉(zhuǎn)體1080°下,說明此類動作的發(fā)展?jié)摿€是很大的,我們應(yīng)該加強此類下法動作的研究。

在2004年全國體操比賽男子單杠決賽中梁富亮高質(zhì)量的完成了直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下,值得我國年輕運動員學(xué)習(xí)和借鑒,為此本文通過視頻觀察、調(diào)查訪問和運動學(xué)分析等研究方法較為深入的揭示了梁富亮完成的單杠直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下的技術(shù)特點和運動學(xué)規(guī)律,為我國運動員進一步改進此動作,并繼續(xù)發(fā)展直體后空翻2周轉(zhuǎn)體720°、1080°提供了理論依據(jù)和可供參考的技術(shù)參數(shù)。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

梁富亮原為廣東籍國家體操集訓(xùn)隊隊員。參加過2004年雅典奧運會體操比賽和2005年第38屆、2006年第39屆、2007年第40屆世界體操錦標(biāo)賽,為中國男子體操代表隊的主力隊員。從2004年至2009年多次參加國內(nèi)外體操比賽個人全能決賽以及男子自由體操和單杠等項目的單項決賽,取得過較好成績。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

閱讀有關(guān)單杠的文獻資料10余篇,了解了單杠發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀。

1.2.2 視頻觀察法

通過視頻觀看了2004～2009年期間舉行的雅典奧運會,北京奧運會以及第38屆、第39屆、第40屆、第41屆世界體操錦標(biāo)賽單杠單項決賽。重點對梁富亮單杠直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下的視頻進行了反復(fù)的觀看和分析。

1.2.3 調(diào)查訪問法

對體操教師、體操教練員以及生物力學(xué)專家進行了口頭和電話訪問與調(diào)查,進一步論證了本文的技術(shù)觀點與結(jié)論。

1.2.4 運動學(xué)分析法

在2004年全國體操比賽現(xiàn)場,用兩臺日本JVC9800型攝像機從正面和側(cè)面兩個方向定點拍攝了梁富亮完成的單杠向后大回環(huán)直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下的全過程,兩臺攝像機主光軸夾角為90°。拍攝高度為2.50m,拍攝遠度為15～20m,攝速為50幅/s。比賽前先拍攝框架比例尺,移去框架后再對動作進行全程拍攝。然后對拍攝到的原始材料通過美國ARIL運動生物力學(xué)高速解析系統(tǒng)采用系統(tǒng)人體模型解析了141幅,獲得24000多個數(shù)據(jù),用數(shù)字濾波法進行平滑,截斷頻率為6。根據(jù)研究需要本文采集了身體重心和各關(guān)節(jié)位移、水平速度、垂直速度及各關(guān)節(jié)角度等數(shù)據(jù),還采集了身體重心軌跡及特征畫面圖與棍圖等。

2 研究結(jié)果與分析

單杠直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下實際上是由兩部動作構(gòu)成,第一部分是下法前的最后一個向后大回環(huán);第二部分是向后大回環(huán)撒手后的直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下。這兩個部分的動作是不可分割的,只有最后一個向后大回環(huán)做好了,才能較好的完成撒手后的直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下。下面分別對這兩個部分的動作進行具體的分析。

2.1 向后大回環(huán)技術(shù)

一般來說連接直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°或720°下均采用“蓋帽式”向后大回環(huán),它的主要技術(shù)特點是不經(jīng)過杠上倒立部位,髖關(guān)節(jié)屈伸和振浪幅度比較大,其目的是為了加快最后一個大回環(huán)的回環(huán)速度,增大杠子的彈性勢能,以便獲得更高的騰空高度。“蓋帽式”向后大回環(huán)身體重心的運動軌跡呈前后方向的橢圓形(見圖2),重心半徑最長的位置在杠后水平方向。

準(zhǔn)備做“蓋帽式”大回環(huán)時兩腳向杠后方向兜腿,不經(jīng)過杠上手倒立。髖角明顯減小,杠上垂直部位時髖角減小到107°,肩角沒有明顯的變化保持在136°左右(見表1,圖1,圖2),身體在杠上垂直位置的運動速度比一般的經(jīng)過手倒立的向后大回環(huán)要快一些,達到3.95m/s。

表1 向后大回環(huán)有關(guān)參數(shù)

圖1 杠上垂直部位動作圖

圖2 杠上垂直部位重心軌跡及棍圖

過了杠上垂直部位后在身體下擺的過程中髖角逐漸增大,肩角也逐漸頂開,身體下擺至杠水平部位時身體重心離杠軸最遠,身體伸直髖角肩角均增加到180°左右。身體繼續(xù)下擺過杠水平部位后髖角明顯加大,身體接近杠下垂直部位時髖角增大到240°,肩關(guān)節(jié)向下沉,肩角增大到190°左右(見表1,圖3,圖4)。這時杠子明顯向下彎曲,增加了杠子的彈性勢能,為身體向上運動和騰空增加了動力來源。由于髖角和肩角增大,身體形成反弓形,身體前部分肌肉充分拉長,為下階段向上兜腿創(chuàng)造了有利的肌肉工作條件。根據(jù)力學(xué)原理,身體重心下降到杠下垂直部位時動能最大,運動速度最快,達到了8.03m/s,其中重心水平速度起主要作用,為7.48m/s。

圖3 杠下垂直部位動作圖

圖4 杠下垂直部位重心軌跡及棍圖

身體重心開始越過杠下垂直部位時,兩腳快速有力向上兜腿,腳的運動速度最大,達到22m/s,身體向上運動過程髖角逐漸減小,肩角先縮小,撒手前肩角略微增大,因為做直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下時身體重心不能離杠太近,否則會造成兩腿碰杠子。由于受重力影響,身體重心向上的運動速度會逐漸減小。當(dāng)身體重心向上運動超過杠水平面后,兩肩接近杠水平面時要迅速制動腿兩手及時撒手離杠。撒手角約為3°,身體重心超過杠水平面0.07m,離杠軸遠度為 1.27m,髖角為 147°,肩角為 121°,身體重心的運動速度有所減小,但仍保持4.80m/s(見表1,圖5,圖6),對于完成高難度下法是必需的。

圖5 撒手瞬間動作圖

圖6 撒手瞬間重心軌跡及棍圖

2.2 直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下技術(shù)

直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下是從兩手撒手離杠經(jīng)過騰空轉(zhuǎn)體至兩腳落地直立站穩(wěn)的運動過程。

兩手撒手離杠后身體重心拋物線軌跡的騰起角大約為33°,先是逐漸上升,到了最高點后在重力的作用下身體重心軌跡又逐漸下降,直至兩腳落在墊子上然后兩腿彎曲緩沖。

兩手撒手離杠后隨著重心拋物線的上升,迅速伸髖挺身抬頭直體向后翻轉(zhuǎn),兩臂由上舉向軀干靠攏,當(dāng)身體翻轉(zhuǎn)1/2周后開始向左轉(zhuǎn)體,先是左臂向胸前屈抱,緊接著右臂也向胸前屈抱,以減小縱軸的轉(zhuǎn)動半徑增加身體繞縱軸旋轉(zhuǎn)角速度。當(dāng)身體繞橫軸翻轉(zhuǎn)到1/2周～3/4周之間,身體繞縱軸轉(zhuǎn)體約90°時,身體重心軌跡已上升到最高點,與杠子的垂直高度約1.18m,與杠子的水平距離約1.19m,身體重心水平速度為0.95m/s,垂直速度為0.37m/s,(見表2,圖7,圖8),轉(zhuǎn)體過程身體要伸直,最高點時髖角為159°,膝角為177°。身體繞橫軸翻轉(zhuǎn)1/2周到1周之間并轉(zhuǎn)體180°的過程是兩臂屈抱身體最緊的時段。當(dāng)身體繞橫軸翻轉(zhuǎn)1周同時身體繞縱軸轉(zhuǎn)完180°之后兩臂開始離開身體。當(dāng)身體翻轉(zhuǎn)5/4基本上轉(zhuǎn)完360°時兩臂完全伸開側(cè)舉,然后身體挺開準(zhǔn)備落地。由于兩臂伸開增加了身體縱軸半徑,減小了縱軸旋轉(zhuǎn)角速度,有利于做好落地動作。

圖7 重心最高點動作圖

圖8 重心最高點運動軌跡及棍圖

根據(jù)初略計算梁富亮從撒手離杠開始至兩腳著墊瞬間,騰空時間為1.20s,落地遠度約為3.0m左右,身體繞橫軸翻轉(zhuǎn)了3/2周多,翻轉(zhuǎn)角速度約為8.29rad/s,繞縱軸轉(zhuǎn)體 360°,轉(zhuǎn) 體速度約為9.82rad/s。以上數(shù)據(jù)是梁富亮完成該動作的必要條件。

從身體翻轉(zhuǎn)了5/4至3/2之間髖關(guān)節(jié)開始彎曲,髖角逐漸減小,但落地前兩腿一直是伸直的并持續(xù)到落地一瞬間,主要目的是為了增加落地后兩腿彎曲緩沖的時間和空間。兩腳觸墊一瞬間梁富亮上體已超過水平部位,髖角約為109°,膝角約為138°,身體重心水平速度已減小到0.75m/s(見表2,圖9,圖10),由于重力加速度的原因,重心垂直速度已增加到4.90m/s,只有通過墊子和兩腿的彎曲緩沖來減小人體對地面的沖擊力;從而達到作用力與反作用力的平衡,沖力矩與阻力矩的平衡。梁富亮落地后除了墊子緩沖外,兩腿及時彎曲緩沖,髖角減小到52°,膝角減小到 66°,重心下降了 0.35m左右,用了0.20s時間,使重心水平速度和垂直速度減小到最小程度,分別為0.16m/s和0.17m/s(見表 2)。這是保證梁富亮落地站穩(wěn)的重要條件之一。除此外空中的騰空高度騰空時間,身體的翻轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)體速度以及落地前兩腿盡量伸直接觸墊子等因素也是做好落地站穩(wěn)的重要條件。當(dāng)身體下降到一定高度的時候,要立即伸腿站立結(jié)束落地動作。

圖9 兩腳著地瞬間動作圖

圖10 兩腳著地瞬間重心軌跡及棍圖

表2 直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°及落地有關(guān)參數(shù)

3 結(jié)論

通過分析和論證,我國優(yōu)秀體操運動員梁富亮較好的完成了單杠向后大回環(huán)直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下,研究結(jié)論如下：

3.1 連接直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°下的最后一個大回環(huán)是“蓋帽式”向后大回環(huán)。不經(jīng)過杠上手倒立,先屈髖然后向下伸髖沉肩,過杠下垂直面后向上兜腿,當(dāng)重心略微超過杠水平。肩關(guān)節(jié)接近杠水平部位時兩手立即同時撒手,撒手角為3°。

3.2 撒手后快速伸髖挺身抬頭,當(dāng)身體翻轉(zhuǎn)1/2周以后左右臂先后向軀干屈抱,快速向左轉(zhuǎn)體,當(dāng)身體翻轉(zhuǎn)5/4以后基本上轉(zhuǎn)完360°,然后開始屈髖準(zhǔn)備落地。

3.3 落地前兩腿盡量伸直接觸墊子,兩腳觸墊子后兩腿彎曲緩沖,髖角由落地時的109°減小到52°,膝角由138°減小到66°,立即蹬伸兩腿站立,結(jié)束落地動作。梁富亮落地技術(shù)非常正確,落地站得很穩(wěn)。

1 俞繼英,張健.競技體操高級教程.人民體育出版社,2000.6

2 鄭吾真,陸保鐘.競技體操訓(xùn)練學(xué).北京體育大學(xué)出版社,1990.6

3 陸思淳.單杠.人民體育出版社,1998.

4 周立行.全國體育學(xué)院體操通用教材.人民體育出版社,1991.6

5 姚俠文.梁富亮單杠團身后空翻一周半越杠再握動作的運動學(xué)分析.北京體育大學(xué)學(xué)報,2006(11)：1560-1562

Technical Analysis for Liang Fuliang’s Double Layout Salto Backward with 1Twist to Stand in Horizontal Bar Gymnastics WEN Yaohua,et al.

(Guangxi Sports School,Nanning)

By means of documents,video observation,surveys and sports biomechanics analysis,this paper reveals the technical features and the kinematic rules of the double layout salto backward with 1 twist to stand in horizontal bar gymnastics by Liang Fuliang,a Chinese outstanding athlete,and provides for Chinese young athletes theoretical basis and technical references for the improvement of this movement and the development of double layout salto backward with 2 twists and 3 twists to stand,which has realistic meaning for improving the technical level of Chinese horizontal bar gymnastics.

horizontal bar gymnastics;double layout salto backward with 1 twist to stand;kinematic analysis

文耀華(1970-)男,廣西桂林人,本科,初級教練員,研究方向：體操訓(xùn)練理論與方法。