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对优秀男排运动员沙地扣球起跳阶段的运动生物力学研究

作　者: 李世明
导　师: 刘学贞
学　校: 北京体育大学
专　业: 运动人体科学
关键词: 沙滩排球 “黑箱”理论沙地力学传递特性技术特征动力学特征
分类号: G842
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

本文以8名受试者沙地上步扣球的起跳阶段为研究内容，引入“黑箱”理论进行动力学与动力学数据的对比分析，对沙地力学传递特性进行实验研究，并在此基础上，实现运动学与动力学数据的同步采集，以分析起跳阶段的技术特征，揭示其力学原理。实验共分两组：跳深实验和技术实验。跳深实验采用力传感器与三维测力系统同步测试，技术实验采用录像系统与三维测力系统同步测试，录像解析采用爱捷人体信息研究所研制的录像解析系统对录像画面进行解析，所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑。上步扣球起跳动作属纵跳类动作，本文选择“争取最大高度”为逻辑基点，以纵跳理论为研究基础，以扣球起跳为对照，采用统计处理与个案分析相结合的方法，对运动学与动力学各参量之间的内在逻辑性以及影响沙地扣球起跳效果的外部规律性进行探讨。 “黑箱”理论作为“走出系统”的研究方法是研究沙地力学传递特性的有效理论依据；采用跳深实验作为向“黑箱”输入变量的方式可使本研究更具“生命化”；沙地（约40厘米深）的力传递函数为F_d=0.39F_u^1.16，冲量传递函数为L=0.88I_u。沙地扣球起跳阶段的时相特征为：沙地扣球的起跳时间较长，明显存在加速缓冲阶段；减速缓冲和加速蹬伸是沙地起跳的两大主要阶段，且加速蹬伸所占比重小是影响沙地起跳时相结构的关键因素。沙地扣球起跳阶段人体重心的运动特征为：在沙地上起跳时人体重心的水平速度损失小，加速蹬伸阶段的上升位移短，影响了人体重心的垂直腾起速度，导致了沙地扣球的起跳腾起角小。沙地扣球起跳阶段人体环节的运动特征为：人体在沙地上起跳时右踝角的运动规律为减速缓冲阶段背曲幅度大、加速蹬伸阶段背曲幅度小，前者是为踩实沙地而作的调整，后者影响了人体重心的垂直腾起速度；沙地起跳时右侧下肢髋、膝、踝三关节的伸展运动符合关节活动顺序性原理，但髋、膝关节发力过早影响了下肢三关节之间蹬伸运动的连贯性；沙地起跳右侧下肢髋、膝、踝三关节的运动在接近人体离地时基本上达到同步性，但有动作不协调的倾向，且肩关节发力过早影响了上、下肢动作配合的协调性；沙地起跳时人体两踝关节的非同步性是导致两侧自由下肢环节运动的非同步性的根本原因。沙地扣球起跳的标准化冲量小，进一步分析起跳冲量的内部结构发现，其原因是由于沙地上起跳的蹬伸冲量小，从而使得蹬伸冲量／碰撞冲量即人体起跳的恢复系数小。上述指标即是影响沙地扣球起跳效果的沙地反作用于人体的动力学特征。导致沙地扣球起跳恢复系数小的原因有三个方面；人体自身肌肉的生理特点与沙地特性以及二者的相互作用过程是沙地反作用于人体动力学特征的内在原因。基于上述对优秀男排运动员沙地扣球起跳阶段技术特征的分析及其动力学特征的揭示，针对参加沙滩排球项目运动员的运动训练，我们建议加强排球运动员沙地扣球起跳模式的训练，注意起跳时相结构的合理性，人体环节配合的协调性，并形成动力定型；建议加强排球运动员下肢小关节的训练，应特别注意两踝关节运动的同步性训练；建议加强排球运动员下肢伸肌群的速度力量素质的训练。

对优秀男排运动员沙地扣球起跳阶段的运动生物力学研究

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