时间:2023-10-08 10:25:43
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇f1运动员身体素质,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:竞技健美操;直角支撑;运动生物力学
中图分类号:G831.3文献标识码:A文章编号:1007-3612(2007)06-0863-03
Sports Biomechanics Analysis of Lsupport Double Turn in Competitive Aerobic Gymnastics
HAN Chunying1, HAN Jia2
(1. Aerobic Gymnastics Section, Physical Education College, Xinjiang Normal University, Urumqi 830053, Xinjiang, China;
2. Physical Education Department, Shanghai University of Sports, Shanghai 200438, China)
Abstract:By means of threedimensional highspeed shooting and digitization and electromyography, the experiment researched the technique of Lsupport double turn and obtained sports biomechanics parameters of Chinese elite aerobic gymnastic athletes, in order to definite the technical structure and characteristics of the movement at this difficulty level, find out athletes' unreasonable techniques, provide referential information for better training, and provide academic and practical references for gymnasts to execute this movement in high performance in international tournaments.
Key words: competitive aerobic gymnastics; Lsupport; sports biomechanics
难度动作是竞技健美操一个重要组成部分,对难度动作的研究必然是健美操研究中的一项重要课题,而用运动生物力学的方法对难度动作进行研究,对于明确难度动作的技术结构、特征,发现运动员完成动作过程中不合理的动作技术,为运动员和教练员提出技术改进的参考性意见等方面都能起到重要的作用。
1 研究对象和方法
1.1 研究对象 别蓁蓁,连续3年全国健美操锦标赛、冠军赛、精英赛女子单人操冠军,健美操世界锦标赛女子单人操第22名,国家级运动健将。
1.2 研究方法
1.2.1 影片解析系统图像解析法 使用两台JVC9800高速摄像机,主光轴正交,以100帧/秒的拍摄频率,拍摄图像资料,并用TJ-MOTION三维图像解析系统进行图像解析,获得有关运动学的参数。
1.2.2 肌电测试 使用芬兰产ME3000 P4肌电测试仪,以1000HZ的采样频率,采集各组难度动作选定分析的各块肌肉的肌电活动信号,并用MEGAWIN2.0软件对原始肌电信号进行处理、分析。
2 结果与分析
2.1 直角支撑转体720°的力学结构特征 直角支撑转体720°是一个以两只手交替为圆心(支撑点),以脚尖到支撑点的距离为半径的周期性圆周运动。各运动周期规律相似,研究其中一个周期的力学技术特点,就能近似的知道整个运动过程的技术规律。明确直角支撑转体720°的力学结构特征,对于分析该动作的技术特点以及肌肉用力工作情况,有着重要的意义。
图1所示L为转动半径,转动半径越大,转动惯量也随之变大,转动就越困难。在腿长一定的时候,如果想要减小转动半径,唯一的方法就是臀部后撤,使折体角θ减小。其后果是含胸、弓背,导致减分,这种情况在很多运动员身上发生。高质量完成这个动作则要求运动员应保持上体正直,髋部前送,使身体和支撑手臂在一个平面内,同时折体角θ控制在90°。图5是直角支撑从准备阶段到转动开始力的分析示意图。我们可以将推动瞬间的力分解为与转动方向相切的力f1,和沿着推动手臂的力F2,F2又可以被分解成指向圆心的力C1,和与地面垂直的力C。对于这个动作,关键参数是切向力F1和法向力C1。
根据牛顿运动定律F=ma,如果知道手在推离地面瞬间的加速度,带入相应的环节质量,F1就能清楚的反应出来。推离手一旦离开地面以后,整个人体就可以看作是围绕以支撑点为圆心的圆周运动,根据F=mv2/R,向心力C1也能求得出。其中F1的大小决定着转动是否能顺利完成,而C1大小决定是否有足够的力能使身体重心移至以另外一只手为圆心的支撑面内。这两个力对于动作的完成至关重要,知道这两个力的大小,就可以诊断运动员不能完成这个动作是力量不够或是其他原因,对于指导运动员的训练有着非常重要的意义。
2.2 直角支撑转体720°的运动学分析 从表1,运动员完成这个动作共耗时3.0 s,第一个180°转体耗时0.76 s,转动角速度为4.08 r/s,第二个转体180°耗时0.72 s,转动角速度为4.30 r/s,第三个180°转体耗时0.69 s,转动角速度为4.55 r/s,第四个180°转体耗时0.81 s,转动角速度为3.88 r/s。可见整个转体过程是先加速、后减速的运动,在第三个180°转体时达到最大的角速度,通过最后的一个180°转体完成减速过程。
图3 直角支撑转体720°的重心位移曲线图图3表明:直角支撑转体过程中,身体重心在0.27 m和0.30 m之间小范围内变化。随着时间推移,重心上下波动的情况加剧,有可能是因为体力下降,技术发挥不够稳定造成的。
对于直角支撑转体720°,判断其完成质量优劣的最关键的一个因素就是折体角的大小。刚才已经分析过,完成质量好的选手,折体角应该很接近90°。而通过运动学解析得到的运动员折体角度为图4所示:
从图4中可以看出:运动员在完成这个难度的过程中,折体角在45.33°和79.67°之间变化,说明运动员完成动作的质量还并不高。折体角还不够稳定,也还没有达到90°的标准,还出现“臀部后缩”的现象,会被减分,提示我们在训练中还要加强运动员身体姿态的控制练习,不能只求难度,不求质量。
2.3 直角支撑转体720°的动力学分析 在整个动作的平均肌电图中,作三个标记点:1代表动作开始,2为转体180°时刻,3是转体360°时刻,4为转体540°时刻,5为动作结束(图8)。图5中第一道(绿色)为左腹直肌肌电信号,第二道(红色)为左股直肌肌电信号,第三道(蓝色)是右腹直肌肌电信号,第四道(紫色)为右股直肌肌电信号。
我们对四个阶段分别进行肌电活动基本结果的运算,并将得到的平均肌电水平数据绘制成图表,见图6:
从图6我们可以看出以下4个现象
1) 虽然各阶段、各块肌肉的平均肌电水平都有差异,但是整体的表现和大小顺序还是比较固定的:左腹直肌平均肌电最小,主要集中在82~123uv之间,其次是右腹直肌,主要集中在89~136uv之间,再次是左股直肌,集中在165~246uv的范围内,最大的是右股直肌,大都在340uv以上。
2) 股直肌的平均肌电水平高于腹直肌,尤其是右侧,有时股直肌的平均肌电水平达到腹直肌的四倍以上。这与我们平常认为“做直角支撑的时候应该是腹直肌用力比较多”的观念相悖。产生这种情况可能有以下几个原因:
①腹部脂肪比大腿要厚一些,这会对表面肌电信号的采集造成一定的影响;
②从各块肌肉功能来看,腹直肌主要是使躯干和大腿产生相向运动。当做直角支撑的时候,要使腿部抬离地面,腹直肌用力是必然的,但是参与这个动作的还有髂腰肌和股直肌。尤其是股直肌,除了完成这个任务以外,它还有另外一项最主要的功能就是让膝关节伸直,不能接触地面,而且整个过程肌肉都要保持紧张。
③也是最有可能的一点,是因为在做这个动作的时候,运动员由于腹肌力量不足,而产生了臀部后缩的动作变形,导致本来应该由腹直肌承担的负荷转移到了股直肌上的现象。
3) 同类型的肌肉,右侧要比左侧的平均肌电水平高。导致这种结果可能有以下三种情况:
①与运动员平常的训练有关。如果在平常的训练当中经常做右腿股直肌的练习,或者有右腿难度动作习惯的运动员,这个部位的肌纤维就相对比较粗,力量也比较强,肌电水平也高。
②与该难度动作技术特点有关。直角支撑转体720°是一个向左转动的动作。右手主动发力推地面,使身体重心落在左手的支撑面内,身体各环节围绕以左手和左肩关节连线为轴的圆周运动。当右手在推进过程中,右侧的相关肌群会有一个协同用力的动作,致使右侧肌肉的放电水平增高。
③也是最有可能的一点是和运动员不良运动技术有关。运动员因为左侧肌肉力量太差,但是为了完成这个动作,往往投机取巧,把左脚搭靠在右脚上,把左腿的重力人为地分配在右腿上。有时这样的小动作,很难被发现,但是肌电信号很明显的反映出右侧肌电水平比较高的现象。
4) 根据图表1中的线性趋势线,我们发现随着动作的进行,股直肌的肌电水平表现出下降的趋势,而腹直肌的肌电水平却有小幅度升高的趋势。
从图7我们很容易看出四块肌肉的积分肌电值,左腹直肌最小为336uvs,右股直肌最大为1118uvs,占整个过程的46%。同时我们也看到两块股直肌是主要用力的肌群,他们的积分肌电在总的肌电值中,占71%。
图8显示左右侧肌群的荷载分布情况,右侧积分肌电值为1495uvs,占总体的60.9%,其贡献率最大。
3 结论与建议
通过肌电信号的处理和分析以及运动学解析,我们发现对于直角支撑转体720°,运动员在完成这个动作共耗时3.0 s,整个转体过程是先加速、后减速的运动;身体重心在0.27 m和0.30 m之间小范围内变化,随着时间推移,重心上下波动的情况加剧,说明运动员在技术发挥和肌肉的耐久性方面还有待提高。直角支撑转体720°要求整个过程中保持上体正直,躯干和大腿的夹角应该稳定在90°。而运动员完成动作的质量、身体姿态都距离规则上要求的标准还相差一定的距离。尤其是折体角在45.33°至79.67°之间变化,差值达34.34°,波动很大,出现了“臀部后缩”的现象,导致本来应该由腹直肌承担的荷载转移到右股直肌承担,表现在肌电图中的情况为:股直肌平均肌电值很高(平均为260uv),而腹直肌平均肌电水平较低(平均为108uv)的现象。提示我们在训练中应该对运动员身体姿态提出较高的要求,同时加强运动员腹直肌的练习,以提高这个动作的完成质量。
同时,对于直角支撑转体720°这个应该左右肢平衡用力的动作,应双腿并拢,两条腿均衡用力完成动作。但是肌电图表现明显的左右侧不对称的现象,说明运动员很可能已经出现了左右侧肌肉力量训练不均衡的情况,或者运动员在完成动作时,出现了例如把左脚搭在右脚上才能完成动作的不良动作习惯,这样势必对运动员身体素质的全面发展,和准确掌握动作技术造成不良影响,应该予以及时的纠正。
参考文献:
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胡贤强,1983年3月13日出生于山东青岛,原本是山东胶南体校练习短跨的一名普通学生,但一次偶然的机遇让他与帆船结下了不解之缘。1996年冬,现在的海大49人级帆船队教练韦兴学和体能教练一起到胶南体校挑选帆船队员,看中了当时身高181cm,身体素质很不错的胡贤强,当场拍板把胡贤强调入山东省帆船队一队。1997年开始,胡贤强开始师从兰川军在青岛航海运动学校练习航海的基本功。两年后,即1999年,胡贤强被调入山东省帆船队一队,艰苦的职业生涯正式开始。
被选入帆船队时胡贤强只有14岁,当时帆船这一项目在中国并不普及,属于新兴项目。虽然对帆船不了解,但由于从小在海边长大,耳濡目染中对大海有一种很特别的感情,接触到帆船后更是觉得它是一种很有意思,也很有意义的运动。在被问及父母是否反对他进帆船队时,胡贤强说道:“得知我被选入帆船队,父母虽然担心我影响学习,也怕我太辛苦,但并未特别反对,反而认为男孩子应该吃点苦,锻炼一下。父亲对我说:‘男人要对自己的选择负责,一旦选择了就一定要做好。’这句话一直记在我心里。这几年,虽然也有遇到过辛苦和沮丧,但只要一想起这句话,我就会精力充沛地继续走下去。我为我的职业感到自豪。”
对于初接触帆船时枯燥的训练课程,胡贤强也有自己的一番见解:“帆船是一项体力和脑力相结合的运动,相对而言技巧占的比重更大一些,但技巧的掌握不是一朝一夕的事,需要时间来慢慢积累。而天气状况不好时需要有极好的体力、耐力和毅力,因此刚接触帆船训练时,教练主要安排了耐力、柔韧度、技巧等方面的训练。这些训练项目并不累,相反有时候还挺好玩,练起来积极性很强。之后更注重体能和技巧的训练。”
而对于启蒙教练韦兴学,胡贤强则如此评价:“韦教练是帆船界一位知名教练,对我的帮助很大。他的性格很随和,也很幽默,很容易和年轻人打成一片。他常常和我们聊天,关心我们的身体、训练状况和生活。他制定的训练计划变幻无穷,很有意思,我们做起来并不会觉得枯燥,就像在玩游戏,很快就做好了,而且做得很好。”
搭挡李非
在山东省帆船队时,胡贤强与一生的搭挡李非相遇。李非比他稍微大一点,接触帆船比较早,12岁就开始在青岛航海运动学校练OP级帆船了,也参加过一些比赛,比如1995年8月16日在厦门举行的全国oP级帆船锦标赛、1997年在上海举行的全国运动会等。2000年,李非进入了省帆船队,和胡贤强一起在教练纪玉盛的指导下搭挡练习470级项目,这一搭挡就到现在了。谈及与李非的合作,胡贤强的语气中满是回忆的温馨:“自从合作以来,大多数时候我们都住在同一个房间。他生活上有点懒,但对船只、训练和比赛都非常严格,也很严谨。十几年来,我们一起生活训练,一起分享喜怒哀乐,胜利时互相击掌庆贺,不知不觉培养出异常的默契。他不仅是一名好舵手,也是很好的朋友。”
49人级帆船
2006年2月,胡贤强进入国家集训队,在教练韦兴学的指导下改练49人级帆船,备战2008年奥运会帆船赛。由于2008年北京奥运会在本土举行,国家体育总局要求所有项目必须参与,而奥运会每个级别只能有一条船参赛,所以临时决定胡贤强和李非二人改练49人级帆船。短短两年时间,他们从一无所知到能参加比赛,其中经历了众多艰辛。虽然当时49人级帆船在国内属于新兴项目,但在国际上却已经是一个重要的赛事级别了。2006年7月9日,中国海洋大学2008奥帆赛49人级帆船队在青岛奥林匹克帆船中心正式成立并下水试航。
49人级帆船属于双人操纵的新生代高速帆船,是在悉尼18英尺级帆船的基础上开发的项目,在2000悉尼奥运会被首次列入奥运会项目。49人级帆船以其速度快、船身小、翻船率高的特点,一向被认为是难度最大的帆船竞赛项目之一。它船体修长,而帆面积较大,三面帆加起来差不多有52个平方,因此它的船速很快,最高航速可达25节(每小时46公里),素有“海上F1”之称。另外,它的平稳性差,虽然对风向的要求和其他级别差不多,但海浪却不能太大,否则很容易翻船。它的难点在于不易操控,由于船体较窄,而且瘦长,帆的面积较大,因此稳定性差,跑起来容易倾斜,需要舵手和缭手站立在船上,用身体来压住船身前行。船体两舷各有一个伸出来的侧支架,以便运动员获得更大的压舷力距,比赛时运动员站在支架上,把支架压稳压平才能出速度。这项运动要求运动员有娴熟的操作技巧、强健的体魄和勇敢无畏的精神。
胡贤强在此期间担任缭手。缭手在49人级帆船中是非常重要的位置,最主要的任务是反馈信息,将海面上的一切信息及时告诉舵手,以方便舵手及时制定出航线和战术。另外,缭手还要负责控制船的平衡,操纵前帆和球帆,在迎风时还要控制主帆,这在其他级别中是没有的(其他级别不管什么情况下主帆都是舵手来控制的)。不过,这种船在海面跑起来很具观赏性。韦教练曾经这样说过:“起航线位置船像鱼儿一样鱼贯而出,很是好看。”另外,观赏船只顺风转向的成功率、绕标和球帆升落的情况也很有意思。顺风时,风帆全部被风吹起,不飘帆才可以保持直线运行。49人级是唯一透明的船型,彩色的帆局部透明,很具有观赏性。
遭遇难题
胡贤强和李非在默契程度上没问题,但陌生的器材和技术都需要重新摸索。在刚拿到49人级帆船时,他们手头没有任何资料,甚至这样的船连见都没见过,手里只有一张光碟。从未接触过这种船的胡贤强和李非甚至不知道怎样才能把船安装起来,费了好多天才把各个零部件琢磨清楚。经过四五个月的准备,帆船第一天下水时,出去不到50米就开始连续翻船,桅杆很容易插在沙子里被折断。接下来的几次训练,也均以翻船告终。第一个月训练时,一天4小时的训练能翻四五次,操控不慎撞到侧支索或者翻船时砸到船体上很容易受伤,他们吃了不少苦头。
对这个新事物的无知而产生的沉重感,深深地压在了大家的心头。除了对船只的操控比较陌生,缺乏技巧外,经济来源是困扰他们的另一大难题。由于49人级帆船属高消费运动,需要投入价值不菲的设备,所有的帆船及配件都要进口,一条船带帆接近30万人民币,一根桅杆就3万多元。由于队员初学乍练,半年就弄坏了两根桅杆,大家都很心疼。后来反复琢磨,就在桅杆上绑了一个塑料球,临时解决了问题。队员参加世锦赛,仅帆船的运费就要4万元人民币。开始接触49人级帆船时他们只能使用陈旧的二手船训练,在法国和葡萄牙两站比赛都是租船比赛,直到墨尔本世锦赛前才买下了属于自己的专用船。在澳大利亚墨尔本参加世锦赛时,为了节省经费,胡贤强和李非
与随行人员一起挤在狭仄的房车里休息,并自理伙食。然而,目标还在,激情也还在,即使“一穷二白”,也要努力争取。
备战奥运
中国海洋大学49人级帆船队成立不久,便迎来了他们的第一场国际赛事一一“好运北京”2006青岛国际帆船测试赛,这是我国有史以来规格最高、规模最大的国际帆船赛,也是2008年北京奥运会的第一个测试赛。来自42个国家和地区的468名选手,包括中国国家队在内,都抱着了解场地、了解对手、找差距的态度来参赛。如此盛大而重要的比赛,对于海大49人级帆船队来说,是一次难得的学习和积累经验的好机会。胡贤强在紧张之余,更多的是兴奋。他第一次看到了国外49人级运动员的起航、占位、航行操作等技术战术。虽然这次参赛成绩并不理想,在所有参赛队中排在最后几位,但这并没有影响到他的士气,反而更激发了他的训练热情和对今后比赛的期待。
棋逢对手
2007年4月,李非和胡贤强征战法国依尔,参加2007年法国依尔国际帆船周公开赛。这是年轻的队伍组建两年来首次代表国家赴外征战,同时代表国家参加此次比赛的还有来自福建的正新49人级帆船队。这次国家安排两队同时亮相国际赛场,一方面是锻炼队伍,更重要的是从两队中选拔出一支参加6月份在葡萄牙举行的世界帆船锦标赛和8月份在青岛举行的2008奥运会帆船测试赛。
福建队在设备水平和资金支持上要远远超过海大49人队。比赛第一天,海大队取得第19名,福建队取得第33名,初战告捷。但在接下来两天的比赛中,队员们由于比赛经验不足,接连失利,被福建队反超20多分的名次分。这一结果,使大家感觉到了较重的压力。不过,大家并未因此灰心,静下心来仔细地分析了三天来的比赛形势和自身的利弊,制定出了此后的比赛策略。最终,海大49人级帆船队以名列74个参赛队伍中第56位、领先福建队11个名次的成绩取得了最后的胜利。这一胜利大大地增强了胡贤强和所在船队的信心和力量,因为这意味着他又向取得奥运参赛资格迈近了一大步。
经历了法国伊尔国际赛场的历练后,胡贤强的战术水平有了很大的提高。在接下来代表国家出征2007年葡萄牙世界锦标赛和2008年澳大利亚世界锦标赛的两场比赛中,胡贤强所在的49人级帆船队再次战胜了同场竞技的福建正新队,为最终入选奥运军团打下了坚实的基础。
经过10余场的国内外赛事后,海大49人级帆船队在竞赛中保持全胜。不过最终由哪个队伍代表国家参加2008年奥运会帆船赛,国家还制定了更为详细而严格的评定标准,只有完全符合这些标准,才能取得奥运会参赛资格。从当时的成绩看,海大2007和2008年世锦赛成绩分别以33.16:34.54和41.59:45胜出(采用低分制计分,分数越低,成绩越好),总分领先福建队4.79分。而在规则考试和全国教练委员会计分两个环节,海大队却输给了福建队,至此,两队比分为84.75:84.54。于是,最后那占5%的领导小组打分便成了这支饱经风霜的船队命运的终审书。功夫不负苦心人,经过艰难的等待,海大最终以10比6赢得了最后的胜利,胡贤强所在的49人级帆船队艰难地获得了奥运会的入场券。
奥运表现