原地單手肩上投籃動作力學(xué)建模

中圖分類號：G841 文獻標(biāo)識：A 文章編號：1009-9328（2012）03-000-02

摘 要 原地單手肩上投籃是籃球運動的基本動作，然而對該技術(shù)動作的內(nèi)部結(jié)構(gòu)理解卻并不深入，常常會產(chǎn)生偏差。雖然有固定的技術(shù)要領(lǐng)和動作步驟，但教練員和運動員由于主觀認識不同，他們眼中的原地單手肩上投籃各有概念，導(dǎo)致不同的理解形成略有差別的動作外觀。本文從運動生物力學(xué)這個客觀角度來分析該動作的力學(xué)規(guī)律，通過建立最貼近動作過程的力學(xué)模型分析動作過程，從一個新的角度重新認識原地單手肩上投籃動作，力求客觀真實地模擬出符合人體結(jié)構(gòu)和力學(xué)原理的動作概念，該概念將有利于動作的掌握和理解。

關(guān)鍵詞 原地單手 投籃動作 力學(xué)

一、原地單手肩上投籃動作力學(xué)模型

（一）原地單手肩上投籃動作過程

以右手投籃為例。右手手指自然分開，掌心空出持球，手腕與小臂，小臂與大臂分別成接近直角，持球于右肩上方，左手扶球左側(cè)下方。兩腳前后，右腳在前，微側(cè)身面框，前腳掌著地，屈膝站立，重心落于兩腳之間。投籃時，下肢發(fā)力，伸展腰腹，同時右肘上抬，前臂向前上方充分伸展，左手離球，手腕前屈，手指撥球使球從食、中二指指端后旋轉(zhuǎn)飛出，身體重心隨球上升，腳跟提起。

（二）原地單手肩上投籃動作力學(xué)分析

去除微觀動作細節(jié)和其他身體協(xié)調(diào)部分動作，原地單手肩上投籃的動作主要部分可簡化為一個拋射動作，符合彈道模型原理。投籃手臂作為“發(fā)射架”提供將籃球“發(fā)射”出去的動力，為籃球獲得合理初速度。能提供這種初速度的根本原因是肌肉的收縮用力使投籃臂預(yù)先加速，在速度達到合理時通過手指傳遞給籃球，籃球離開指尖的瞬時速度就是籃球飛行的初速度。

（三）原地單手肩上投籃動作力學(xué)模型的建立

速度是矢量，有大小，有方向，可分解，也可合成。從直觀上看，籃球的飛行路線是一條拋物線，其飛行初速度可分解為垂直速度和水平速度。垂直速度保證拋物線的高度，水平速度保證拋物線的遠度。因此，投籃動作也可看作為兩個動作的合成：使球獲得垂直速度的動作和使球獲得水平速度的動作。投籃手臂的“發(fā)射架”結(jié)構(gòu)也相應(yīng)由兩個部分組成，執(zhí)行三個方面的功能。提供動力，產(chǎn)生加速度的肢體環(huán)節(jié)稱為“擊發(fā)裝置”，對速度大小和方向進行調(diào)節(jié)的部分稱為“調(diào)整裝置”。一個彈道發(fā)射裝置模型就完整呈現(xiàn)出來。

人體與器械相互關(guān)系是人體相關(guān)運動環(huán)節(jié)通過肌肉的收縮作用和骨的杠桿作用率先產(chǎn)生加速度，并通過人體與器械的接觸部位將速度傳遞給器械。這種傳遞同樣包含了大小和方向兩個方面。在籃球運動中，投籃手臂與籃球的速度傳遞也遵循該原理。

二、原地單手肩上投籃力學(xué)模型說明

（一）垂直速度獲得原理

從圖可以看出，伸膝、展體、抬上臂三個動作環(huán)節(jié)在骨骼肌的收縮作用，骨杠桿的放大作用下，使籃球垂直向上運動了一段距離，獲得一個向上速度。從力的角度而言，該分力決定了籃球上的趨勢，反映到動作中就決定了投籃的弧度，籃球飛行拋物線軌跡的高度。投籃弧度對籃球入框角度起決定性作用，良好的入框角度可大大提高命中率。實踐證明，入框角度大，命中率高。當(dāng)然實際情況中，過高的弧度也增加了球飛行路線的長度，增大了動作的難度，這就需要因人而異地區(qū)別對待。

（二）水平速度的獲得原理

用MB-Ruler軟件在圖中測量，發(fā)現(xiàn)籃球離手時球與臉部的距離是舉球動作完成時球與臉部距離的3.58倍，說明在投籃動作過程中，籃球在向上運動的同時也在向前運動，產(chǎn)生了水平速度。水平分力的大小直接決定了投籃準(zhǔn)確度，是運動員對距離感覺和肌肉力量精確控制的關(guān)鍵。

（三）手指調(diào)整原理

手指的調(diào)整功能分為對速度的調(diào)整和對球飛行狀態(tài)的調(diào)整兩個方面：

1.撥指動作對速度的調(diào)整

主要通過手指撥球速度的快慢調(diào)整水平速度的大小，使球飛行距離合適。通過球指分離時機的控制調(diào)整垂直速度的方向，使球飛行拋物線的高度恰當(dāng)。

2.撥指動作對球飛行狀態(tài)的調(diào)整

手指朝球飛行拋物線的切線方向撥球，可使球產(chǎn)生向正后方的旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)可使籃球飛行更加穩(wěn)定，并且在著筐的情況下減少沖量可使球垂直向上彈起，增加入筐可能性。

從以上模型可以看出，通過對水平分力、垂直分力和手指微調(diào)三環(huán)節(jié)，發(fā)射部分和微調(diào)部分兩個裝置的協(xié)調(diào)配合，可使籃球的飛行拋物線得到合理修正，使籃球沿著最柔和的線路進框。

三、原地單手肩上投籃力學(xué)模型的應(yīng)用

該投籃力學(xué)模式有助于加深對投籃動作的深刻理解，從力學(xué)角度再回顧教學(xué)中動作要領(lǐng)的講述，對師生都能產(chǎn)生更加清晰的理解思路。動作要領(lǐng)是操作過程，該力學(xué)模型是動作實質(zhì)，兩者關(guān)系是形與質(zhì)的關(guān)系。在動作要領(lǐng)掌握清晰之后，在動作鞏固提高階段引入該模型能對動作的進一步修正帶來意想不到的效果。同時兩者又是互相映照的關(guān)心，能從動作學(xué)習(xí)的兩個面相互對應(yīng)，互相解釋，對動作的理解更加立體。

★基金項目：湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題，籃球運動中團隊精神與個人主義辯證關(guān)系研究11YJ19。

參考文獻：

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