對(duì)李娜競(jìng)技特征的力學(xué)解讀

吳松偉，張集彩

本來是歐美強(qiáng)項(xiàng)的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)，2011年中國(guó)網(wǎng)球金花李娜在羅蘭·加洛斯球場(chǎng)一舉奪得法網(wǎng)球公開賽冠軍，讓世界震驚，今年31歲老將的李娜再次奪得澳大利亞網(wǎng)球公開賽的亞軍，上一次是2011年取得的，她犀利的“娜”式進(jìn)攻給世人留下了深刻的印象。欣喜之余，我們要清楚李娜的成功畢竟只是個(gè)案，從個(gè)案中找出必然的共性東西，這才是最重要的，這更是有關(guān)學(xué)者及科研工作者的使命。本文僅從力學(xué)的角度對(duì)李娜的競(jìng)技特征進(jìn)行分析，抽絲剝繭，找出其背后的力學(xué)原理，為網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力的進(jìn)一步提高、網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的教學(xué)與訓(xùn)練及科研提供一定的理論指導(dǎo)。

1 李娜的競(jìng)技特征分析

網(wǎng)球比賽三要素，深度、角度和速度。[1]李娜競(jìng)技特征主要表現(xiàn)在對(duì)深淺球擊球技術(shù)的運(yùn)用。從三要素的角度對(duì)李娜的深淺技術(shù)運(yùn)用情況進(jìn)行分析，先看深度，將球打深或讓球落點(diǎn)接近底線，由于落點(diǎn)深，對(duì)手很難扯開角度進(jìn)攻，易化解被動(dòng)局面，這就是深球擊球技術(shù)。再看角度，一般情況下當(dāng)對(duì)手回球出淺時(shí)，此刻就要抓住機(jī)會(huì)，扯開角度對(duì)準(zhǔn)球場(chǎng)邊線附近大力進(jìn)攻，直接得分，或迫使對(duì)手移動(dòng)去擊球，造成回球失誤而得分，這就是淺球擊球技術(shù)。深淺球技術(shù)中落點(diǎn)的深淺是相對(duì)的，重在根據(jù)場(chǎng)上情況決定落點(diǎn)的深淺，因此兩者放在一起研究會(huì)顯得更加清晰，易懂。李娜在比賽中經(jīng)常把球打的很深，接近底線，使得對(duì)手很難扯開角度，占據(jù)主動(dòng)，再加上李娜的擊球力量大，往往造成對(duì)手回球出淺，此時(shí)李娜運(yùn)用淺球擊球技術(shù)，對(duì)準(zhǔn)邊線附近，扯開角度，果斷進(jìn)攻，往往一擊得分。

1.1 李娜進(jìn)攻時(shí)的競(jìng)技特征分析

李娜擊球節(jié)奏快，動(dòng)作速率快，使她總能在平衡的對(duì)峙中先行搶得先機(jī)，主動(dòng)變線，扯開角度，果斷進(jìn)攻。李娜的變線特點(diǎn)，變線早且突然、擊球點(diǎn)高、球的飛行線路弧度小、擊球角度大、落點(diǎn)好。其中擊球點(diǎn)高、力量大、飛行線路直且短（在中場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)對(duì)手中場(chǎng)邊線附近進(jìn)攻時(shí)線路是很短的，如進(jìn)攻底線附近則角度太少，拉不開對(duì)手）等因素使擊球效果更佳，使對(duì)手沒有充足的時(shí)間來移動(dòng)擊球，往往造成對(duì)手回球出界，甚至對(duì)手根本就沒有反應(yīng)，只能望球興嘆。

圖1 主動(dòng)進(jìn)攻線路圖

如圖 1所示，在擊球落點(diǎn)都在邊線的情況下，擊球角度越大，a、b線越短，或者說a、b線越短，扯開角度越大。李娜在比賽中每當(dāng)出現(xiàn)淺球機(jī)會(huì)時(shí)，尤其是落點(diǎn)在反手位時(shí)，李娜總是盡力做到高點(diǎn)擊球，以保證球飛行軌跡接近直線且能順利越過中間球網(wǎng)，并且落點(diǎn)在邊線以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最好的速度和角度，實(shí)現(xiàn)擊球效果最佳化，她的主動(dòng)得分幾乎高于所有對(duì)手，這是李娜的技戰(zhàn)特征的一大亮點(diǎn)。如表1所示，2011年法網(wǎng)8強(qiáng)賽中李娜的主動(dòng)得分總數(shù)達(dá)到對(duì)手的2倍以上。

表1 2011年法網(wǎng)8強(qiáng)賽中李娜與對(duì)手制勝球數(shù)量統(tǒng)計(jì)一覽表（個(gè)）

1.2 李娜防守時(shí)的競(jìng)技特征分析

李娜在防守時(shí)對(duì)深淺球技術(shù)的運(yùn)用很合理，她回球的落點(diǎn)很深，靠近底線，經(jīng)常化險(xiǎn)為夷，甚至變被動(dòng)為主動(dòng)，直接得分。其一防守成份多時(shí)，以李娜正手側(cè)為例，如圖2所示，她的回球線路深，旋轉(zhuǎn)多、弧線大且落點(diǎn)靠近底線，即深球擊球技術(shù)，常化解被動(dòng)局面。其二守中有攻，以李娜正手側(cè)為例，如圖 3所示，當(dāng)對(duì)手運(yùn)用淺球擊球技術(shù)，將李娜狠狠地扯到場(chǎng)外去擊球時(shí)，此時(shí)的李娜常選擇 d線路的防守反擊，她的擊球特點(diǎn)是擊球點(diǎn)高，力量大，回球飛行線路直，落點(diǎn)深，經(jīng)常直接得分，這種守中有攻的深球擊球技術(shù)已屢試不爽。另外我們也要清楚這樣的回球出界的風(fēng)險(xiǎn)也很大，但兩者相權(quán)取其輕，如果出現(xiàn)這樣的機(jī)會(huì)，李娜毫不猶豫地選擇d線路進(jìn)攻。

圖2 防守為主的線路圖

圖3 守中有攻線路圖

2 網(wǎng)球擊球效果的力學(xué)分析

影響網(wǎng)球擊球效果的因素很多，并不是力量大擊球效果就好，根據(jù)場(chǎng)上的實(shí)際情況選擇合適的擊球方式來巧妙化解對(duì)方的主動(dòng)局面，或采用合適的進(jìn)攻方式使得進(jìn)攻效果最佳化。球飛行距離的遠(yuǎn)近、飛行弧度的高低、擊球力量的大小及球體旋轉(zhuǎn)速度的快慢都是影響擊球效果好壞的關(guān)鍵因素，從力學(xué)的角度對(duì)它們進(jìn)行全面分析有助于抓住網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)律。

2.1 出球角度α和初速度v對(duì)網(wǎng)球飛行的距離影響分析

如圖4所示，擊球后，球運(yùn)動(dòng)方向與地面的夾角為α，即出球角度為α，擊球后，初速度為v，飛行的距離為s，飛行時(shí)間為t。

圖4 擊球后運(yùn)行線路圖

球的飛行距離公式不難得出：

在其它條件不變的情況下，出球角度α（α＜45°）和初速度v與球飛行距離呈正相關(guān)性，出球角度α（α＜45°）越大，離開拍面的初速度越大，球的運(yùn)動(dòng)距離就越遠(yuǎn)。在實(shí)際的網(wǎng)球比賽中，被動(dòng)時(shí)多數(shù)為后退或側(cè)身移動(dòng)擊球，很難加力制造出較快的初速度，此時(shí)一般通過增大出球角度來增加球的飛行距離，使球的落點(diǎn)較深，從而化解被動(dòng)局面；主動(dòng)時(shí)，一般為迎前擊球，容易主動(dòng)加力，增加擊球初速度，再扯開角度，無論打深還是打淺都“搶”得了時(shí)間，致使對(duì)手沒有充足的時(shí)間移動(dòng)擊球而陷入被動(dòng)。

2.2 飛行中旋轉(zhuǎn)的球體在空氣中運(yùn)動(dòng)的力學(xué)分析

圖5

比賽中，當(dāng)對(duì)手上網(wǎng)后，有時(shí)通過挑高球技術(shù)翻越對(duì)手，但又擔(dān)心球出底線，這時(shí)可適當(dāng)給球施加一定的旋轉(zhuǎn)，既保證了球過對(duì)手頭頂，又保證球落在場(chǎng)內(nèi)，同時(shí)球落地后，由于球體的上旋而向前沖，對(duì)手很難再追上。因此實(shí)戰(zhàn)中，將球體的旋轉(zhuǎn)與其它因素結(jié)合起來效果更佳。

2.3 對(duì)擊球力量的力學(xué)分析

現(xiàn)代網(wǎng)球是一個(gè)崇尚力量與速度的運(yùn)動(dòng)。[4]增加擊球力量，制造更快出球速度是網(wǎng)球擊球動(dòng)作力學(xué)分析的基本出發(fā)點(diǎn)和歸宿。一般通過兩個(gè)途徑來實(shí)現(xiàn)增加擊球力量。（1）現(xiàn)代網(wǎng)球擊球技術(shù)主要利用角動(dòng)量來增加擊球力量，即靠身體轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，因此要清楚角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和線速度的關(guān)系。線速度的大小取決于半徑大小和角速度的大小，用公式表示為：V=ωR，當(dāng)角度速度不變時(shí)，線速度與半徑成正比，半徑一定時(shí)，線速度與角速度成正比。在實(shí)際的網(wǎng)球擊球中，可以通過提高軀干轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度和伸直手臂以加大轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的方法來增加轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)節(jié)遠(yuǎn)端（拍頭）的線速度，為球拍創(chuàng)造足夠快擊球速度。（2）這里要引入力學(xué)沖量理論，無論是物體的運(yùn)動(dòng)，還是人體的運(yùn)動(dòng)，狀態(tài)的改變都是外力連續(xù)作用的結(jié)果。在力學(xué)上將作用于物體的外力與外力作用時(shí)間的乘積定義為力的沖量，沖量是矢量。[2]沖量表達(dá)公式為： t I F= ?Δ 。網(wǎng)球的擊球過程就是通過球拍在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)網(wǎng)球球體施加連續(xù)作用力所產(chǎn)生的累積效應(yīng)。從公式中不難看出，制造更大沖量只要通過增球拍對(duì)球體作用力和作用時(shí)間就可實(shí)現(xiàn)。然而在實(shí)際的網(wǎng)球擊球中，增大球拍對(duì)球體的作用力和延長(zhǎng)力的作用時(shí)間是矛盾的，兩者之間呈非線性的反比關(guān)系，即力量的增大是以速度的減少為代價(jià)。因此實(shí)際擊球動(dòng)作技術(shù)中，最后的擊球用力身體盡可能的超越器械，從而實(shí)現(xiàn)增加沖量，達(dá)到增加擊球力量，擊球速度的效果。其力學(xué)機(jī)制是：（1）使作用肌力充分拉長(zhǎng)以提高肌肉爆發(fā)式收縮力，（2）通過延長(zhǎng)對(duì)球拍的工作距離，從而延長(zhǎng)對(duì)球拍的作用時(shí)間，達(dá)到增加沖量的目的，實(shí)現(xiàn)擊球的最佳效果。

李娜的開放式正手擊球技術(shù)主要利用角動(dòng)量來實(shí)現(xiàn)扎實(shí)的擊球效果，這也是現(xiàn)代網(wǎng)球正手技術(shù)中的主流技術(shù)。李娜的擊球動(dòng)作流暢、舒展，有利于沖量的增加，使得她的擊球力量更大，擊球速度更快。

3 李娜擊球的力學(xué)解讀

3.1 主動(dòng)進(jìn)攻時(shí)的力學(xué)解讀

比賽中出現(xiàn)淺球、慢球等機(jī)會(huì)時(shí)，李娜總是盡力搶高點(diǎn)擊球，這樣做的目的是為保證擊球速度、縮短球飛行時(shí)間、制造接近直線飛行線路且在中間球網(wǎng)上方，還能保證圖1中a和b兩條擊球線路在最短的前提下，翻越球網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)大角度進(jìn)攻。進(jìn)攻其實(shí)就搶時(shí)間的比賽，因此李娜的進(jìn)攻擊球時(shí)平擊成份多、上旋少。反之，如果擊球上旋成份多時(shí)，飛行軌跡弧線越大，其飛行時(shí)間越長(zhǎng)，無疑是給對(duì)手的反擊增加了時(shí)間。因此出現(xiàn)淺球機(jī)會(huì)時(shí)，要盡量選擇使用運(yùn)飛行線路短，旋轉(zhuǎn)少的高點(diǎn)平擊式擊球，這樣才能保證搶得“時(shí)間”，實(shí)現(xiàn)擊球效果最佳化。李娜進(jìn)攻時(shí)，變線突然性強(qiáng)、隱蔽性好且角度大，球落地后前沖快且彈跳低，讓對(duì)手防不勝防，這也是李娜主動(dòng)得分明顯高于世界其它優(yōu)秀選手的一個(gè)重要原因。

有一種情況要注意，對(duì)手回球落點(diǎn)出雖淺，但球的彈跳不高，此時(shí)選擇大角度進(jìn)攻就會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閾羟蚝笫紫纫角蚓W(wǎng)，由于擊球點(diǎn)低，擊球時(shí)要對(duì)球體施加一定的旋轉(zhuǎn)，以保證翻過球網(wǎng)且落點(diǎn)在場(chǎng)地以內(nèi)，球體的弧線飛行使得球體的飛行線路距離較直線遠(yuǎn)，速度較直線慢，球的運(yùn)行時(shí)間自然就長(zhǎng)，這無疑增加了對(duì)手回?fù)羟驎r(shí)間，使對(duì)手有充分的時(shí)間來回?fù)羟颍@樣就被動(dòng)了。因此，遇到這種情況最好將球先打深，使自己不被動(dòng)，順勢(shì)上網(wǎng)，爭(zhēng)取下一板網(wǎng)前得分。

3.2 純防守的擊球力學(xué)解讀

由于對(duì)手回球質(zhì)量較高，如球速快，落點(diǎn)貼近底線，如圖 2所示，李娜只能在底線防守時(shí)，此時(shí)，李娜往往通過改變出球角度來延長(zhǎng)球體飛行的距離，將球回到對(duì)手底線附近，防止對(duì)手大角度進(jìn)攻。此種擊球的特點(diǎn)，出球角度大，球速慢，球運(yùn)行線路遠(yuǎn)，有一定的上旋。處于被動(dòng)防守時(shí)，回?fù)舻那蚵潼c(diǎn)深很重要，如果回球淺，對(duì)手下一板往往會(huì)選擇勢(shì)大力沉的大角度進(jìn)攻，這就要求李娜不得不在快速移動(dòng)中擊球，從移動(dòng)速度上中國(guó)人同西方人相比不具有優(yōu)勢(shì)，因此將會(huì)更加被動(dòng)甚至直接丟分。

3.3 守中有攻的擊球力學(xué)解讀

守中有攻是李娜競(jìng)技特征的一大亮點(diǎn)。如圖 3所示，當(dāng)對(duì)手主動(dòng)進(jìn)攻有一定的角度，迫使李娜不得不移動(dòng)到場(chǎng)地外擊球，此時(shí)李娜經(jīng)常選擇如圖3中的d線為進(jìn)攻線路，選擇博一板直線，成功率還不錯(cuò)，很多時(shí)候直接得分。如果回?fù)粜本€的話，因?yàn)樗呀?jīng)被對(duì)手調(diào)到場(chǎng)外邊了，下一板自己很難快速回位，選擇直線是最好的選擇。這一板球的技術(shù)特點(diǎn)是擊球點(diǎn)高，平擊球成份多，球飛行路線短，且弧度小，速度快。選擇高點(diǎn)平擊式擊球使球的旋轉(zhuǎn)少且能過網(wǎng)，線路直，速度快，路程最短，往往使對(duì)手沒有時(shí)間回?fù)羟蚨苯拥梅帧５@項(xiàng)技術(shù)也存在一定風(fēng)險(xiǎn)，如果回球質(zhì)量低，下一板對(duì)手的回?fù)舸笮本€，基本上可直接得分，因此這種擊球質(zhì)量一定要高，李娜的擊球落點(diǎn)、速度及線路軌跡都符合其中要點(diǎn)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

李娜進(jìn)攻節(jié)奏快，深淺球技術(shù)運(yùn)用合理，主動(dòng)得分能力較強(qiáng)。大角度進(jìn)攻時(shí)，變化快且突然，擊球點(diǎn)高，力量大，線路直且球飛行時(shí)間短，致使對(duì)手沒有充分時(shí)間來迎擊球，而造成對(duì)手回?fù)羟蛸|(zhì)量差，為下一板進(jìn)攻創(chuàng)造更好的機(jī)會(huì)；對(duì)峙時(shí)，她善于利用深淺球技術(shù)調(diào)動(dòng)對(duì)手，經(jīng)常利用變化的突然性，加上高點(diǎn)的平擊抽球直接得分；被動(dòng)時(shí)能夠充分利用深淺球技術(shù)，化解被動(dòng)局面，有時(shí)還能巧妙地利用力量、擊球點(diǎn)及速度等元素直接得分。

4.2 建 議

網(wǎng)球競(jìng)技能力提高是一個(gè)系統(tǒng)工程，擊球點(diǎn)的高低，落點(diǎn)的深淺、球的旋轉(zhuǎn)程度及擊球的力量要放在一個(gè)制勝體系來考量才更有意義。各個(gè)技術(shù)要根據(jù)賽場(chǎng)情況合理應(yīng)用，機(jī)會(huì)出現(xiàn)時(shí)，連續(xù)進(jìn)攻能力要強(qiáng)，關(guān)鍵分、關(guān)鍵球、關(guān)鍵局要果斷、堅(jiān)決執(zhí)行自己的技戰(zhàn)策略，這才是競(jìng)技能力提升的不二選擇。競(jìng)技能力的提高還要靠平時(shí)的訓(xùn)練作為基礎(chǔ)，專項(xiàng)素質(zhì)、體能素質(zhì)及心理素質(zhì)都是它合理發(fā)揮的基礎(chǔ)保證，要把它們貫徹到平時(shí)的訓(xùn)練中。

[1]何 躍.世界男子優(yōu)秀網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員比賽利用三要素——深度、角度、速度的研究[D].北京體育大學(xué)，1995.

[2]葉永延，主編.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].高等教育出版社，2006.

[3]胡啟權(quán).我國(guó)優(yōu)秀青年男子網(wǎng)球選手正手大力擊上旋球動(dòng)作的生物力學(xué)分析[J].體育科研，2009，30（2）：78～81.

[4]吳松偉.從力學(xué)的角度分析網(wǎng)球正手抽球[J].體育科研，2009，30（2）：78～81.