高雅郝瑩馬宗鵬
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競技武術(shù)騰空外擺蓮540°接馬步動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
高 雅 郝 瑩馬宗鵬
(西北師范大學(xué)體育學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070)
運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法對競技武術(shù)騰空外擺蓮540°接馬步(324B+1)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得到以下結(jié)論:運(yùn)動(dòng)員的引臂速度、下肢力量及預(yù)蹲時(shí)刻膝關(guān)節(jié)角度影響運(yùn)動(dòng)員的起跳速度,是影響外擺蓮540°接馬步完成度的重要因素;騰空階段運(yùn)動(dòng)員的滯空時(shí)間影響動(dòng)作質(zhì)量;運(yùn)動(dòng)員可通過調(diào)整下落的垂直速度及水平速度增加緩沖時(shí)間提高動(dòng)作的穩(wěn)定性。
競技武術(shù);騰空外擺蓮;運(yùn)動(dòng)學(xué)
騰空擺蓮540°接馬步是競技武術(shù)難度動(dòng)作中的B級難度動(dòng)作。要求運(yùn)動(dòng)員在空中旋轉(zhuǎn)一周半同時(shí)做外擺腿擊響動(dòng)作然后落地接馬步。在新規(guī)則中的編碼是324B+19,難度分值為0.3,連接分值為0.1[1,2]。相比較于C級難度,騰空擺蓮540°接馬步難度較低,旋轉(zhuǎn)度數(shù)達(dá)成概率更高,銜接更自然,落地的穩(wěn)定性更好,不容易扣分,整套動(dòng)作的完成度較高。而相比較與A級動(dòng)作,外擺蓮540°接馬步動(dòng)作的分值要高[3]。對于運(yùn)動(dòng)員來說,比賽中能穩(wěn)定拿到相對較高的難度分是至關(guān)重要的,在武術(shù)套路競技比賽中外擺蓮540°接馬步動(dòng)作對運(yùn)動(dòng)員來說是一個(gè)性價(jià)比較高的難度動(dòng)作。
新規(guī)則對難度有了更明確的規(guī)定,難度動(dòng)作的地位日益突出,與運(yùn)動(dòng)員的成績息息相關(guān),使得運(yùn)動(dòng)員在平時(shí)的訓(xùn)練中更應(yīng)該針對武術(shù)套路的難度動(dòng)作加強(qiáng)訓(xùn)練力度。
以“騰空外擺蓮540°接馬步”為研究對象,選取西北師范大學(xué)體育學(xué)院武術(shù)與民族傳統(tǒng)專業(yè)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員三名為被試者,其基本情況如表1。
表1 被試者基本情況
姓名性別年齡等級 王XX男19二級 劉XX男20二級 來XX男22二級
1.2.1文獻(xiàn)資料法
通過CNKI以及圖書館以“騰空擺蓮”“武術(shù)難度”“運(yùn)動(dòng)力學(xué)”等為關(guān)鍵詞查找資料。查閱最新2002-2003年武術(shù)新規(guī)則對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作評分及動(dòng)作要求充分研究,為運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作的評定標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)、公平、公正的理論依據(jù)。
1.2.2影像測量法
(1)測量的實(shí)施
“324B+1”動(dòng)作的測量在西北師范大學(xué)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)比賽地毯進(jìn)行,六臺高速攝像機(jī)拍攝。受試者進(jìn)入實(shí)驗(yàn)場地,個(gè)人熱身5分鐘,然后運(yùn)動(dòng)員到指定地點(diǎn)進(jìn)行測試,每名受試者進(jìn)行5-7次測試。
(2)影像處理
運(yùn)用QTM軟件對所需參數(shù)進(jìn)行提取。
(3)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法
獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel進(jìn)行歸類整理,進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行相關(guān)分析。
競技武術(shù)動(dòng)作“324B+1”技術(shù)較為復(fù)雜,為了方便客觀研究與分析,將“324B+1”動(dòng)作按時(shí)間分為三個(gè)階段:(1)起跳階段:即動(dòng)作準(zhǔn)備開始到雙腳離地結(jié)束。起跳階段中又包括兩個(gè)小的階段:準(zhǔn)備姿勢到重心最低點(diǎn)的最大預(yù)蹲時(shí)刻、最大預(yù)蹲時(shí)刻到起跳離地階段;(2)騰空階段:即雙腳離地時(shí)刻到支撐腳足尖落地時(shí)刻。此階段包括上擺階段和下壓階段兩個(gè)時(shí)間段;(3)落地階段:即支撐腳足尖著地到重心穩(wěn)定階段。落地階段又分為落地時(shí)刻和最大緩沖時(shí)刻兩個(gè)階段[4]。
表2 完成各階段動(dòng)作所用時(shí)間
姓名起跳時(shí)間(s)騰空時(shí)間(s)落地時(shí)間(s)總時(shí)間(s) 王XX1.040.640.352.04 劉xx1.130.620.452.22 來xx1.170.660.372.22 `X±SD1.11±0.050.64±0.010.39±0.042.16±0.08
由表2可知三名運(yùn)動(dòng)員完成起跳動(dòng)作的時(shí)間,從表2可以看出起跳時(shí)間從短到長的時(shí)間為:王xx<劉xx<來xx。通過觀察錄像發(fā)現(xiàn),王xx與來xx最大下蹲位置大致相同,劉xx的最大下蹲位置明顯高于其他兩位,但錄像結(jié)果均為完整的完成了“324B+1”動(dòng)作,因此,說明最大下蹲角度對“324B+1”動(dòng)作的完成度影響較小,同時(shí),時(shí)間的長短可能是由于起跳階段準(zhǔn)備姿勢與引臂動(dòng)作的不同造成的。通過對視頻的反復(fù)觀察發(fā)現(xiàn),王xx與來xx在起跳階段的的引臂位置范圍基本相同,劉xx的引臂范圍則明顯高于其他兩者,且在下蹲時(shí)劉xx的身體有明顯的向左旋轉(zhuǎn),這樣的起跳方式,有利于運(yùn)動(dòng)員更好的控制身體的位置同時(shí)也有利于加速身體的旋轉(zhuǎn)速度,增加動(dòng)作的完成度。在起跳階段王xx所用時(shí)間明顯少于來xx,并且動(dòng)作完成質(zhì)量高于來xx,因此,王xx的爆發(fā)力更強(qiáng),速度更快,說明運(yùn)動(dòng)員在起跳階段的爆發(fā)力是影響動(dòng)作完成度的因素之一。
從騰空時(shí)間來看,劉xx用時(shí)最短,說明劉xx在空中動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)速度快,通過觀察錄像,發(fā)現(xiàn)劉xx的起跳姿勢明顯區(qū)別于其他兩位運(yùn)動(dòng)員。相比較于其他兩位,劉xx的起跳預(yù)蹲高度明顯高于其他兩人,王xx與來xx的預(yù)蹲較低,為騰空動(dòng)作進(jìn)行了充分的屈伸,從而兩人騰空時(shí)間較長,因此表明充分的預(yù)蹲動(dòng)作有利于提高運(yùn)動(dòng)員的騰空時(shí)間。而觀察錄像發(fā)現(xiàn)劉xx的引臂范圍大于其他兩位,這說明有效的預(yù)擺動(dòng)作,能夠加強(qiáng)空中動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)速度,提高了動(dòng)作的流暢性,使運(yùn)動(dòng)員在更短的時(shí)間完成空中轉(zhuǎn)體的動(dòng)作,同時(shí)表明,騰空的高度不是動(dòng)作完成的決定因素,而是動(dòng)作完成質(zhì)量的影響因素。
從落地的時(shí)間來看,劉xx的時(shí)間明顯長于其他兩位運(yùn)動(dòng)員。在完成動(dòng)作時(shí),為了動(dòng)作的穩(wěn)定性,運(yùn)動(dòng)員須在空中調(diào)整動(dòng)作姿態(tài)與位置,劉xx在空中的騰空時(shí)間短,為了落地后的穩(wěn)定性,緩沖區(qū)的時(shí)間要多于其他兩位,而王xx在落地時(shí),穩(wěn)定性高于其他兩位,錄像表明在騰空階段,王xx空中動(dòng)作完成后,較早的調(diào)整了空中姿態(tài)為落地的穩(wěn)定性提供了基礎(chǔ)。
整體的時(shí)間來看起跳時(shí)間較長,騰空時(shí)間次之,落地時(shí)間最短。起跳時(shí)間較長表明,動(dòng)作的準(zhǔn)備充足,充分的進(jìn)行了蹬伸和預(yù)擺,為后面的動(dòng)作打下了良好的基礎(chǔ),有利于提高動(dòng)作的完成度。
2.3.1膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析
在起跳階段運(yùn)動(dòng)員向下重心最低點(diǎn)準(zhǔn)備起跳到離地瞬間是肌肉進(jìn)行蹬伸的過程,利用肌肉牽張反射的原理,加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員對身體姿勢的控制和對肌肉力量的增強(qiáng)[5]。這一階段的膝關(guān)節(jié)角度、速度、角速度對提高騰空高度及空中旋轉(zhuǎn)速度有著重要影響。
表3 起跳階段蹬伸離地瞬間膝關(guān)節(jié)角度、角速度
王xx 劉xx 來xx 左膝右膝 左膝右膝 左膝右膝 角度(°)84.25±27.9384.56±29.49 113.76±31.05123.15±33.51 94.12±32.04105.88±37.61 速度(m/s)1.329±0.81.63±1.62 1.63±1.022.55±1.75 1.40±1.001.89±1.98 角速度(rad/s)4904.76±3288.11383.75±276.19 383.64±311.66383.16±344.29 105.88±37.61345.41±327.19
在蹬伸離地這一階段,三名運(yùn)動(dòng)員的右膝角度及速度均大于左膝角度及速度,表明運(yùn)動(dòng)員在做蹬伸動(dòng)作時(shí),身體重心已偏向右側(cè),為接下來的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作做好準(zhǔn)備,身體已經(jīng)具備空中轉(zhuǎn)體動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)初速度。膝關(guān)節(jié)角度小起跳時(shí)垂直度高較高,水平力較小,落地位置離起跳點(diǎn)近,把起跳蹬伸動(dòng)作的利用達(dá)到最大化。由表3可知三名運(yùn)動(dòng)員的角度均較大其中劉xx的角度更是大于其他兩名運(yùn)動(dòng)員,但是三名運(yùn)動(dòng)員均完成了外擺蓮540°接馬步動(dòng)作,且動(dòng)作規(guī)格均達(dá)到基本要求,但動(dòng)作質(zhì)量出現(xiàn)差異,這就表明,起跳角度并不是影響動(dòng)作完成的重要因素,只能是影響動(dòng)作完成的基本因素之一,但它對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作質(zhì)量有著重要影響。
2.3.2引臂動(dòng)作與軀干扭轉(zhuǎn)角的運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析
在起跳階段,運(yùn)動(dòng)員在預(yù)蹲的同時(shí)要求手臂向左側(cè)擺動(dòng)做引臂動(dòng)作,起跳時(shí)引臂動(dòng)作對旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的完成有重要意義。
表4 右臂引臂速度、軀干扭轉(zhuǎn)角
姓名引臂速度(m/s)軀干扭轉(zhuǎn)角(°) 王xx3.30±3.4896.28±9.34 劉xx7.22±3.0788.37±6.61 來xx3.36±3.9793.17±5.51
由表4可知三名運(yùn)動(dòng)員的引臂速度:王xx>來xx>劉xx,三名運(yùn)動(dòng)員的軀干扭轉(zhuǎn)角:王xx>來xx>劉xx。這表明在起跳階段引臂的速度越大所能轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也就越大,越有利于動(dòng)作旋轉(zhuǎn)度數(shù)的完成。起跳時(shí),引臂速度越快,在空中的旋轉(zhuǎn)速度也就越快,同時(shí)也增加了起跳到騰空動(dòng)作的流暢性,提高了動(dòng)作整體的完成度。因此,起跳階段的引臂速度是影響運(yùn)動(dòng)員是否能夠完成旋轉(zhuǎn)度數(shù)的因素之一。同時(shí)也表明,騰空高度不是武術(shù)難度動(dòng)作的決定因素,只能說明騰空高度越高越有利于完成空中動(dòng)作,為落地的穩(wěn)定性提供基礎(chǔ),從而提高整個(gè)動(dòng)作的完成度。
騰空擺蓮是整個(gè)難度動(dòng)作中的重要環(huán)節(jié),這一動(dòng)作要求運(yùn)動(dòng)員擺腿要積極上擺和下壓,空中動(dòng)作的完成度決定著整體動(dòng)作是否成功[6]。
速度是衡量體格動(dòng)作完成的快慢的重要指標(biāo)。在完成外擺蓮540°接馬步動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員需在有限的騰空時(shí)間完成動(dòng)作,那么空中動(dòng)作的速度至關(guān)重要[7]。如表5所示,在擺動(dòng)腿離地到擊響的時(shí)刻足尖的平均速度為X1(11.43m/s±0.94),在擊響動(dòng)作到落地時(shí)刻足尖平均速度為X2(3.97m/s±3.24),在擺動(dòng)腿擊拍時(shí)刻前后足尖速度平均變化值為X3(7.46 m/s±3.96)。在擺動(dòng)腿離地到擊響的時(shí)刻髖關(guān)節(jié)的平均速度為X4(3.38m/s ± 0.54),在擊響動(dòng)作到落地時(shí)刻髖關(guān)節(jié)平均速度為X5(3.18m/s ±0.41),在擺動(dòng)腿擊拍時(shí)刻前后髖關(guān)節(jié)速度平均變化值為X6(0.97m/s±0.13)。通過觀察錄像和數(shù)據(jù)可知,在運(yùn)動(dòng)員起跳階段,三名運(yùn)動(dòng)員均有向左的預(yù)擺動(dòng)作,在離開地面后對運(yùn)動(dòng)員肌肉工作的質(zhì)量要求較高,運(yùn)動(dòng)員須在空中擺動(dòng)腿積極上擺,盡量完成轉(zhuǎn)體速度,在空中擊響后放慢動(dòng)作的變化速度達(dá)到擺蓮姿勢的視覺效果,隨后運(yùn)動(dòng)員須為接下來的落地調(diào)整姿勢,速度隨之也會減慢,同時(shí),由于是在空中完成動(dòng)作,又不受外力的影響,從而速度減慢。因此運(yùn)動(dòng)員在離地到擊響時(shí)刻的髖關(guān)節(jié)平均速度大于從擊響到落地時(shí)刻的髖關(guān)節(jié)平均速度。
表5 騰空階段拍擊時(shí)刻擺動(dòng)腿足尖速度、髖關(guān)節(jié)速度對比
X1(m/s)X2(m/s)X3(m/s)X4(m/s)X5(m/s)X6(m/s) 王xx10.698.482.213.792.850.94 劉xx12.760.9811.782.623.771.15 來xx10.852.458.43.742.920.82 X±SD11.43±0.943.97±3.247.46 ±3.963.38 ± 0.543.18 ±0.410.97±0.13
注:X1為擺動(dòng)腿從離地到擊響時(shí)刻擺動(dòng)腿足尖的平均速度;X2為擊響至落地時(shí)刻足尖的平均速度;X3擺動(dòng)腿足尖平均速度變化值在擊響前后的變化;X4為從離地瞬間至擺動(dòng)腿擊響時(shí)刻的髖關(guān)節(jié)平均速度;X5為擊響至落地時(shí)刻髖關(guān)節(jié)的平均速度,X6右髖關(guān)節(jié)平均速度變化值在擊響前后的變化。
由表5可知X3為擺動(dòng)腿足尖平均速度在擊響前后的變化值(7.46m/s ±3.96),X6右髖關(guān)節(jié)平均速度在擊響前后的變化值(0.97m/s±0.13),X3>X6這表明在完成外擺蓮540°的空中動(dòng)作時(shí)由于旋轉(zhuǎn)的度數(shù)角度較多,需要運(yùn)動(dòng)員在下擺時(shí)積極下壓,做一個(gè)鞭打的動(dòng)作,從而加快旋轉(zhuǎn)的速度,為落地準(zhǔn)備時(shí)間,同時(shí)由表4可知王xx在擊響時(shí)刻至落地時(shí)刻的擺動(dòng)腿足尖平均速度最大,劉xx的擺動(dòng)腿足尖平均速度最小,通過錄像和緩沖時(shí)間數(shù)據(jù)表明,王xx的動(dòng)作穩(wěn)定性高于其他兩名運(yùn)動(dòng)員。因此表明,在騰空階段的下擺時(shí)刻,擺動(dòng)腿積極下壓,有利于完成旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,提高落地的穩(wěn)定性。
落地接馬步動(dòng)作是“324B+1”的最后一個(gè)動(dòng)作,這一動(dòng)作的最大難度是動(dòng)態(tài)動(dòng)作與靜態(tài)動(dòng)作的銜接[8]。運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作完成后不能出現(xiàn)晃動(dòng),如果在比賽中出現(xiàn)跳動(dòng)或是兩腳依次落地的情況裁判均會扣分處理[9,10]。
表6 落地緩沖時(shí)刻膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)角度及緩沖時(shí)間
左膝角(°)右膝角(°)左髖角(°)右髖角(°)緩沖時(shí)間(s) 王xx101.1377.42135.43118.650.3 劉xx98.2594.45125.16117.010.23 來xx93.6683.26124.90124.530.26
由表6可知王xx的緩沖時(shí)間為0.3s,劉xx的緩沖時(shí)間為0.23s,來xx的緩沖時(shí)間為0.26s,由此表明王xx在緩沖階段的速度最慢,同時(shí)觀察錄像發(fā)現(xiàn),王xx的動(dòng)作穩(wěn)定性高于其他兩位運(yùn)動(dòng)員,因此表明充足的緩沖時(shí)間能夠提高動(dòng)作的穩(wěn)定性。通過表6運(yùn)動(dòng)員左膝與右膝角度、右髖角度與左髖角度對比發(fā)現(xiàn),三名運(yùn)動(dòng)員的左膝、左髖角度均大于右膝、右髖角度,這是因?yàn)橥鈹[連接接馬步動(dòng)作落地時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)員的重心偏向右腿,從而導(dǎo)致右膝角度小于左膝角度。由于運(yùn)動(dòng)員在騰空階段騰空高度或旋轉(zhuǎn)角度不充分,在落地瞬間身體還在扭轉(zhuǎn),同時(shí)要減小身體重心的水平速度和垂直速度從而保持平衡,因此,運(yùn)動(dòng)員在完成“324B+1”動(dòng)作落地時(shí)通過身體重心偏向右腿的表現(xiàn)來調(diào)整自身,最終使得右膝角度小于左膝角度。
3.1.1完成競技武術(shù)“324B+1”動(dòng)作起跳階段是整個(gè)動(dòng)作完成的基礎(chǔ),騰空的高度不是動(dòng)作完成的決定性因素,但騰空時(shí)間越長越有利于旋轉(zhuǎn)角度的完成和落地的穩(wěn)定性。
3.1.2在起跳階段,運(yùn)動(dòng)員的最大預(yù)蹲角度起跳角度并不是影響動(dòng)作完成的重要因素,但它對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作質(zhì)量有著重要影響。起跳階段的引臂速度及范圍是影響動(dòng)作完成的有利因素。
3.1.3在騰空階段擺動(dòng)腿積極上擺和積極下壓是完成動(dòng)作的有利因素,但在下壓時(shí)也要減慢速度調(diào)整身體姿態(tài),為落地的穩(wěn)定性做準(zhǔn)備。
3.1.4在落地階段緩沖時(shí)刻速度越慢,緩沖時(shí)間越長越有利于動(dòng)作的穩(wěn)定性。運(yùn)動(dòng)員在完成“324B+1”動(dòng)作時(shí),在騰空階段沒有充分完成動(dòng)作還可以通過身體姿態(tài)調(diào)整來完成。
3.2.1運(yùn)動(dòng)員在平時(shí)的訓(xùn)練中應(yīng)加強(qiáng)對爆發(fā)力的練習(xí),增加半蹲起跳的練習(xí)方式加強(qiáng)對下肢關(guān)節(jié)的訓(xùn)練,增加下肢肌肉以及髂腰肌等部位的肌肉力量。減小緩沖速度,提高緩沖時(shí)間保證動(dòng)作的穩(wěn)定性以及運(yùn)動(dòng)員的安全。
3.2.2在平時(shí)的訓(xùn)練中通過原地連續(xù)性的外擺腿練習(xí),加強(qiáng)擺動(dòng)腿的速度,養(yǎng)成積極上擺及下壓的動(dòng)作習(xí)慣,加強(qiáng)動(dòng)作的穩(wěn)定性,為騰空階段的動(dòng)作打好基礎(chǔ)。
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Kinematic Analysis of the 540 Degree Horse Riding Movement of Competitive Martial Arts
GAO Ya, etal.
(Northwest Normal University, Lanzhou 730070, Gansu, China)
高雅 (1995—), 碩士生,研究方向:運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。