跆拳道威力擊破的力學(xué)分析

張 智

（廣西師范大學(xué)體育學(xué)院，廣西 桂林 541004）

1 前言

跆拳道擊破是跆拳道構(gòu)成體系中重要的組成部分，是展示跆拳道技量及獨(dú)特魅力的很好的表現(xiàn)形式，也是跆拳道練習(xí)者的功力和精神的集中體現(xiàn)。跆拳道擊破是使用人體的各類關(guān)節(jié)（拳、掌、肘、膝、腳）等部位，運(yùn)用一定的威力或技術(shù)對沒有生命的物體（木板、磚、瓦、石板、冰塊等）進(jìn)行擊破來測試或評價(jià)技量和威力的一項(xiàng)功力運(yùn)動(dòng)。這些常人難以做到的事情，對經(jīng)過長期科學(xué)訓(xùn)練和修行的跆拳道練習(xí)者而言都可以完成。跆拳道擊破增加了跆拳道的神秘色彩和吸引力，作為跆拳道示范中的重要組成部分，不僅使練習(xí)者身心都得到很好的鍛煉，同時(shí)也能更好地宣傳跆拳道的精神和文化，從大體上來說，跆拳道擊破可分為威力擊破和技巧擊破。威力擊破是發(fā)揮自身最大的力量將其轉(zhuǎn)化為攻擊力，擊破厚的木板等物體以擊破的數(shù)量來評價(jià)攻擊威力的大小。而技巧擊破是指攻擊薄的木板，運(yùn)用跆拳道技術(shù)，展示跆拳道的速度、技巧、妙計(jì)等高超的特技，而其中威力擊破更是跆拳道內(nèi)外功力的完美體現(xiàn)。

2 有關(guān)威力擊破的力學(xué)概念

從力學(xué)概念來分析擊破實(shí)際就是人體部位與擊破物之間的“沖突”，而其中為了達(dá)到最佳“沖突”的效果也就擊破所有的擊破物體，我們需要把握的是人體部位產(chǎn)生的力學(xué)效果和擊破物的情況，因此我們事先從有關(guān)力學(xué)概念著手通過系列的力學(xué)分析把握擊破物及擊破過程的力學(xué)原理而達(dá)到完美的擊破效果。

2.1 力

力是引起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，施加力的效果就是物體產(chǎn)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。物質(zhì)產(chǎn)生形變或移動(dòng)的程度與施加的力和受力體的特征有關(guān)，為了使物質(zhì)產(chǎn)生大的形變或更大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，就必須獲得充分的力，另外當(dāng)一個(gè)物體施力于另一個(gè)物體時(shí)力要通過接觸點(diǎn)或面產(chǎn)生作用，相同的力由于作用點(diǎn)的不同，也將產(chǎn)生不同的效應(yīng)，力是矢量，有大小，也有方向，所以影響力的效應(yīng)的因素有力的大小、方向、作用點(diǎn)（即力的三要素），因此在進(jìn)行擊破時(shí)如何增加施加于擊破物體上的力效果，就一定要考慮施加力的大小、方向還有擊破時(shí)的作用點(diǎn)等因素。

2.2 動(dòng)量

動(dòng)量是描述物體在一定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下所具有的“運(yùn)動(dòng)量”，力學(xué)上定義物體的質(zhì)量和速度的乘積為動(dòng)量（物體運(yùn)動(dòng)量的量度）K=M*V

動(dòng)量也是矢量，具有方向和大小。質(zhì)點(diǎn)在受到作用力時(shí)動(dòng)量將發(fā)生變化，物體的動(dòng)量對時(shí)間的變化就等于所受到的合外力，運(yùn)動(dòng)物體速度減大，質(zhì)量越大，動(dòng)量就越大。動(dòng)量越大產(chǎn)生的機(jī)械效果也就越大，因此在威力擊破時(shí)應(yīng)考慮參與擊破發(fā)力部位的質(zhì)量和速度增加才能產(chǎn)生大的機(jī)械效果。

2.3 沖量

沖量與動(dòng)量的變化是密切相關(guān)的，它是以力和力的作用時(shí)間來量度的。

I=F*△T沖量也是矢量，有大小和方向。

牛頓第二定理是反映了物質(zhì)受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的瞬間關(guān)系，尚不能說明在受到外力連續(xù)作用的過程中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，事實(shí)上無論是物體的運(yùn)動(dòng)還是人體的運(yùn)動(dòng)，都是力連續(xù)作用的結(jié)果，力學(xué)上將作用于物質(zhì)的外力與外力作用間的乘積定義為力的沖量。

2.4 動(dòng)量定理及應(yīng)用

物體動(dòng)量的增量等于其所受的沖量，這就是動(dòng)量原理，是描述物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化規(guī)律的基本原理。

FT=MV△

動(dòng)量原理是描述力的積累效應(yīng)，其中物體動(dòng)量的變化量是取決于所受到的沖量，作用力和時(shí)間越大，動(dòng)量就越大，反之同樣成立。即物質(zhì)所受的沖量的大小等于施加于物體作用的動(dòng)量的變化量，而所受的力（F=MV△/T）的效果要大的話，需要產(chǎn)生的動(dòng)量越大和作用的時(shí)間越短，作用力就越大。

（1）為了使人體或器械獲得較大的速度，通常要增大作用力并延長力的時(shí)間，而在運(yùn)動(dòng)中，增大作用力和延長力的作用時(shí)間常常是矛盾的，我們在保證發(fā)揮肌肉最大力量的同時(shí)，通過延長力的工作距離來延長力的作用時(shí)間，一方面，使原動(dòng)肌充分拉長，以提高肌肉的爆發(fā)式收縮力，另一方向可延長最后用力的工作距離，從而延長力對人體或器械的作用時(shí)間，以達(dá)到增加沖量的目的。

（2）為了給物體以強(qiáng)大的沖擊力，不但要求加大攻擊物的動(dòng)量（速度要快，質(zhì)量要大），同時(shí)還要求給予物體接觸（撞擊）的時(shí)間要短。因此我們在進(jìn)行威力擊破時(shí)，為了產(chǎn)生大的沖擊力，首先在擊破之前使擊破部位產(chǎn)生更大的動(dòng)量，這就要求擊破部位速度要快，二是擊破的動(dòng)量要大。另外，在擊破時(shí)，要求擊破的時(shí)間越短越好，產(chǎn)生的沖擊力就越大，擊破的效果就更好。

3 跆拳道威力擊破力學(xué)分析

我們將整個(gè)擊破動(dòng)作過程分為擊破前的發(fā)力過程和擊破時(shí)的擊破過程，擊破前后發(fā)力過程是擊破前的擊破物的準(zhǔn)備到擊破姿勢及擊破的發(fā)力直到擊破部位與擊破物接觸之前的過程，而擊破時(shí)的擊破過程是擊破部位與擊破物接觸開始到擊破物完全擊破為止的過程，我們要想把握威力擊破的力學(xué)原理，必須將兩個(gè)過程明確后再對兩個(gè)過程進(jìn)行力學(xué)分析，然后才能對擊破的過程在整體上的力學(xué)原理分別了解比較清楚的。

3.1 擊破前的準(zhǔn)備及發(fā)力過程的力學(xué)分析

3.1.1 擊破物的選擇及設(shè)置

通過力學(xué)原理分析擊破物木板等的選擇過程中應(yīng)選擇松、干、脆的木板，不應(yīng)選擇軟、不易破的木板，一是考慮擊破時(shí)的響聲效果，二是過軟、不易破的話延長了受力的時(shí)間就會(huì)削弱力的沖擊效果。另外擊破物的設(shè)置時(shí)，同樣應(yīng)選擇較堅(jiān)實(shí)的地面或強(qiáng)有力的輔助人員對擊破物進(jìn)行固定。如在地面上進(jìn)行的話，在擊破物兩端應(yīng)設(shè)置兩個(gè)小而堅(jiān)硬的支點(diǎn)，而這個(gè)支點(diǎn)盡可能靠近擊破物的兩端，這樣使擊破物受沖擊力時(shí)，對擊破物中央產(chǎn)生的力就更大，如果是輔助人員手持擊破物固定的話一是要求輔助人員自身能具備很好固定擊破物的能力，同時(shí)手持擊破物在盡力固定擊破物的同時(shí)，也要可持擊破物的邊緣部位。

3.1.2 準(zhǔn)備活動(dòng)

在進(jìn)行擊破時(shí)擊破者主要是依靠人體的肌肉的主動(dòng)收縮來產(chǎn)生力量，另外擊破時(shí)幾乎需要?jiǎng)佑脫羝普呷淼哪芰考辛α窟M(jìn)行擊破，運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和負(fù)荷相當(dāng)?shù)拇螅跃鸵笪覀儞羝普咴谶M(jìn)行擊破前應(yīng)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備活動(dòng)，使其全身的代謝和肌肉的運(yùn)動(dòng)刺激達(dá)到很好的狀態(tài)，有利于更好的發(fā)力效果。

3.1.3 準(zhǔn)備姿勢

我們在擊破時(shí)考慮到擊破者如何使擊破部位的速度和質(zhì)量發(fā)揮的最佳，人與擊破物的位置、發(fā)力動(dòng)作的方法、發(fā)力的過程等都相當(dāng)?shù)闹匾栽诠潭ê脫羝莆镏螅瑩羝七M(jìn)行者應(yīng)調(diào)整好人與擊破物的位置、距離，如腳步動(dòng)作的站位和步型等，另外根據(jù)發(fā)力的動(dòng)作方式計(jì)劃動(dòng)作的過程，包括發(fā)力的起點(diǎn)、方向、落點(diǎn)等，為力的增加要素作最適合的調(diào)整。

3.1.4 發(fā)力過程

擊破效果的好壞，發(fā)力過程至關(guān)重要。依據(jù)以上的分析的力學(xué)原理，發(fā)力過程就是為了產(chǎn)量最大限度的動(dòng)量，即參加擊破部位的質(zhì)量和速度要大。為了增加擊破部位的質(zhì)量，我們在擊破發(fā)力時(shí)不單只有擊破部位運(yùn)動(dòng)發(fā)力，應(yīng)采用連續(xù)性由身體到四肢的順帶式發(fā)力使全身的部位盡可能的參加運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)產(chǎn)量的動(dòng)量最后傳遞到擊破部位上以達(dá)到增加質(zhì)量的效果。另一方面為了增加擊破部位的速度，根據(jù)動(dòng)量定量，增加肌肉的發(fā)力距離的同時(shí)合理運(yùn)用發(fā)力肌肉的舒緩和收縮產(chǎn)生最佳的力量等增加擊破部位的速度，以上兩者的協(xié)調(diào)運(yùn)用，從而使參加擊破部位的動(dòng)量達(dá)到最佳。

3.2 擊破過程

根據(jù)力的三要素，既力的大小、方向和作用點(diǎn)。在擊破時(shí)，產(chǎn)生的力是一定的，那么力的方向一定要垂直于擊破物進(jìn)行擊破，另外作用點(diǎn)一定要找準(zhǔn)擊破物的中央部位，這樣才能保證產(chǎn)生的力對擊破物最大的沖擊效果。

同時(shí)根據(jù)動(dòng)量原理，擊破部位的動(dòng)量將轉(zhuǎn)化為對擊破物的沖量，而為了上擊破物受到的沖力越大，那么擊破時(shí)的時(shí)間越短越好，我們在擊破部位與擊破物接觸的一瞬間，全身包括身體、四肢要固定不變，擊破部位一定要堅(jiān)硬，不要放松或變形，直到全部擊破為止，這是因?yàn)橐坏┥眢w和擊破部位產(chǎn)生緩沖力量的話就會(huì)延長擊破的時(shí)間，擊破時(shí)間一長，擊破時(shí)的沖擊力就會(huì)減小，所以，我們在控制身體和擊破部位的同時(shí)，最短時(shí)間內(nèi)擊破物體，這樣產(chǎn)生的擊破力就越大，肯定擊破的效果就會(huì)更好。

4 結(jié)論與建議

作為跆拳道構(gòu)成體系中重要組成部分的威力擊破是跆拳道內(nèi)外功力的完美體現(xiàn)，而在實(shí)際威力擊破的過程中相關(guān)的力學(xué)原理包括力、動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理等的掌握及運(yùn)用非常具有科學(xué)性和必要性。我們闡明了跆拳道威力擊破的相關(guān)力學(xué)原理，并運(yùn)用相關(guān)的力學(xué)原理對擊破前的準(zhǔn)備、發(fā)力過程及擊破過程分別進(jìn)行科學(xué)的力學(xué)分析提出如下建議：

（1）擊破前擊破物的選擇應(yīng)選擇干、脆物品，擊破物的放置應(yīng)采用支點(diǎn)式固定好位置。

（2）擊破前的準(zhǔn)備活動(dòng)和準(zhǔn)備姿勢一定要調(diào)整好身體姿勢和狀態(tài)，符合力學(xué)原理。

（3）擊破時(shí)的發(fā)力應(yīng)合理運(yùn)用發(fā)力肌肉的舒緩和收縮產(chǎn)生最佳的力量從而達(dá)到擊破部位的最大速度。

（4）擊破時(shí)擊破部位盡量不要形變，并縮短擊破的時(shí)間，產(chǎn)生更大的擊破力量。

[3]Brancazio P.J,[M]．，2000.

[4]《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》編寫組編．運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M]．北京：高等教育出版社，2000．

[5]金季春主編．運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)高級教程[M]．北京：北京體育大學(xué)出版社，2007．

[6]劉小平．跆拳道動(dòng)作技術(shù)學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理[J]．體育世界（學(xué)術(shù)版），2011（2）．