籃球投籃力學分析

一、引言

投籃是籃球運動中一切技戰術的最終目的。在籃球比賽中，投籃命中率的高低將決定比賽的勝負。國內外的優秀投籃手皆以單手肩上投籃方法得分而著名。單手肩上投籃動作是籃球運動的基礎教學，因此必須抓好。為了提高投籃的準確性，運動員必須掌握好各種基本技術動作，而正確合理的技術動作只有在嚴格技術規格的條件下，經過刻苦的訓練，才能建立和掌握。所謂技術規格，就是符合使用的目的，合乎人體結構和運動生物力學規律及其動作順序、方向，用力的時間和節奏都有合理的技術要求。在訓練中正確地遵照技術規格嚴格訓練，運動員即能迅速地掌握基本技術，以建立正確投籃技術的動力定型。本文對單手肩上投籃技術的動作結構進行生物力學原理的分析。

二、正確的投籃基本姿勢

任何一個運動動作都是在力的不同形式作用下完成的，而不同的動作對力的作用要求是不同的。投籃是一種要求用力準確、和諧的技術動作。它對力的要求有兩重性:一方面要求有足夠的用力，這是投籃達到必要的高度和遠度的前提，另一方面要求用力的準確性，這是提高投籃命中率的保證。投籃要想達到最佳效果，必須獲得這兩方面的力學條件，而這兩方面的力學條件則來源于正確的投籃姿勢。正確的投籃姿勢，即是那種能夠最合理、最有效、最經濟地使用機體能力，并能孕育和派生新的高難復雜和實效性技術的最基礎的投籃姿勢，包含兩方面的含義:其一，基本站立姿勢，這主要表現為下肢、軀干、頭部的姿勢正確協調;其二，持球手法與持球臂的姿勢。

三、基本站立姿勢

根據解剖學和力學原理的分析，正確的基本站立姿勢是:兩腳左、右或前后開立，約與肩同寬，投籃臂的同側腳前出，兩膝微屈，使屈裸股與伸膝肌保持適宜的張力。兩腳平行朝向球籃，上體略含胸，斂腹，使伸臂肌略被拉長，貯備彈性勢能，頭部正直。面對球籃，頸肌不要過度緊張，身體重心平穩地落在兩腳支撐面的中心處。這種基本站立姿勢，有兩方面的用意:其一，由于重心和支撐面的合理確定，可以為投籃動作建立一個穩固的力學條件，同時從下肢到軀干的各環節部位均處于壓縮了的彈簧一樣的狀態，可以獲得足夠的力量來源;其二，可以使下肢和軀干的諸環節均垂直于地面做屈伸運動，因此，每個環節向上伸展所產生的慣性力都能作用在總重心所落的支撐面內，從而最大限度地減少力的分解現象。

四、持球手法與持球臂的姿勢

持球手法是投籃基本姿勢中的關鍵部分，對提高投籃技術影響較大。通過實踐和理論分析，正確的持球手法(單手肩上投籃)是:五指自然分開，手內側形成半圓凹形，用指根以上的部位均勻地包住球體的后下方。手心部位空出，使球體的重量分散于五指上，手指不要過度緊張，不要用力抓球，而要使手指柔和地包住球體。持球時手腕后屈，前臂旋前，肩、肘、腕、食指基本上在同一矢狀面內正向球籃，肩關節角度在100°—120°之間，肘關節角度為90°左右，前臂肌內自然放松，同時另一只手輕扶在球體的一側，保持穩定。這種持球手法可以使手與球形成最大的接觸面，從而保證球體有足夠的穩定性。同時，又由于持球手的觸球部位在指根以上，這就可以使手對球有精確的感應，從而增強手對球體的控制和調節能力。從以上投籃基本姿勢的分析可以看出，無論是上肢、下肢還是軀干，它們的共同特點是:每個環節運動所產生的力都是向著同一方向作用于球體，正由于上、下肢諸環節力的作用一致性，從而保證它們的合力可以有足夠的強度和準確方向。所以說，正確的基本姿勢是獲得合理力學條件的基礎。

五、投籃過程中的力學分析

正確的投籃基本姿勢能為準確投籃打下良好的基礎，這不僅能保證投籃動作獲得到合理的力學條件，而且能最大限度地滿足大腦皮質對動作建立與精細分化點提供前提條件。從整個投籃的用力過程分析:由于正確的基本姿勢能使身體各環節的運動統一在同一矢狀面的屈伸中，并且，每個關節活動的原動肌都位于關節運動的同側，這就提供了肌肉及關節運動方向的簡單化和一致助于蹬地伸膝而獲得的地面對身體的支撐反作用力，然后伴隨著軀干的伸展，投籃臂迅速、充分地伸直及屈腕動作所產生的力匯合在一起，通過手指作用于球體，使球飛向球籃。這種自下而上傳遞性的用力過程中，要求投籃臂迅速充分伸直，即投籃“黃金弧線”的技術運用。“黃金弧線”是世界一名著名物理學家通過周密計算提出的。這條線是肘關節的移動路線，以及球出手后肘關節的位置，對形成正確的弧線有直接關系。肘關節的移動路線應當垂直向上，球出手后的位置應與眼睛平行。對此運用的關鍵目的是:(1)發揮伸臂力量，使全身的協調用力匯集于手腕、手指作用于球體;(2)手臂的充分伸直，在球離手前對球的控制時間長，有利于控制球的飛行，并能提高出球點;(3)迅速地伸直投籃臂，有利于加快投籃的動作速度。

依據力學的動量原量，物體在外力沖量(F·T)作用下，物體的動量(MV)要改變，物體動量改變的量就等于在同一時間內物體所受外力的沖量。

即F=m(V-V)

運動員在任何一定距離內的投籃，全身作用于球體的合力(F)可視為是一定的，球離手前，球體相對于人體的初速度(V)可看作零。

由上式中:V=0，則V=F/m

從式中可以看出，球出手的速度(V)與沖量(F)成正比，與球的質量(m)成反比。又得知式中作用球體的合力(F)和球體的質量(m)一定，故增加對球的作用時間(t)可增加球的出手速度。投籃臂的充分伸直也正是增加了對球的作用時間(t)。

再由公式:S=at，V=at

得V=2S/t

從中得出:球的出手速度(V)與對球的工作距離(S)成正比，與對球的作用時間(t)成反比。投籃時投籃臂迅速充分地伸直，使對球的工作距離(S)達到最大值，有利于對球的控制，提高了出球點。由于對球的工作距離一定，迅速地伸直手臂，可在最短時間通過一定的距離，可以提高投籃的動作速度。

六、結論

1.單手肩上投籃的規范性教學可較快地促進運動員的運動技能形成和提高投籃命中率。

2.規范的單手肩上投籃是優秀籃球運動員在籃球比賽中攻擊性較強運用最多的得分方法，同時也是教學訓練中的關鍵的基礎教學動作。

七、建議

1.規范性的單手肩上投籃技術符合現代籃球運動向高速度發展的技術要求。在訓練中應根據運動員的不同情況通過刻苦訓練體會以建立良好的本體感覺。

2.根據當前籃球運動向更快、更高、更準的方向發展的情況，運動員在掌握和運用單手肩上投籃這一關鍵投籃動作的基礎上再派生新的高難技術動作，將有利于促進籃球運動水平的提高。