不同材質7 號鐵桿與揮桿精準度關系的實驗研究*

楊金田 韓麗菲 張國杰 張起華

（1.河北經貿大學，河北 石家莊 050041；2.河北體育學院，河北 石家莊 050041）

高爾夫球運動風靡全世界，被公認為最健康也最適合各年齡段與社會各階層的戶外有氧運動，被列為2016 年里約奧運會正式比賽項目。隨著科技的進步，高爾夫球場養護、高爾夫球具研發與高爾夫球賽事制度等，均有大幅度的改良與突破，特別是競賽成績的進步備受關注。究其原因，除了高爾夫選手整體的身心素質提升之外，球具的研發和更新更是功不可沒，最為顯著的表現就是開球距離的提升。

隨著高爾夫球運動的發展，業余愛好者和職業球員擊球精準度得到很大提升。高爾夫球桿種類較多，初學者挑選球桿需要考慮精準性問題。高爾夫球擊球精準度需考慮揮桿時桿頭所在的空間、時間、位置等因素。有研究表明：在擊球過程中，桿頭速度是擊球距離的決定性因素；較遠的開球距離，可以讓球距球洞更近，從而在進攻果嶺時讓擊球更準；擊球的旋轉度影響擊球距離，擊球的高度、方向影響擊球的精準度。

高爾夫運動中7 號鐵桿的擊球是高爾夫球揮桿技術中最重要的一個環節，好的揮桿可以提升擊球精準度，從而提高競賽成績。

1 相關名詞界定與評定測量方法

1.1 揮桿精準度，是指在揮桿將球擊出的瞬間，判斷預期目標在空間上、時間上、位置上的偏移程度。

1.2 揮桿精準度的評定與測試方法：揮桿精準度與揮桿擊球時所產生的桿頭速度、初始球速、倒旋、側旋、起飛角度、偏角度和擊球效率值等參數有關。

2 研究對象和方法

2.1 研究對象

采取隨機抽樣方法，從河北體育學院社會體育系高爾夫球教育管理方向學生中抽取16 人。測試者充分了解本次實驗的過程和目的。測試者基本情況見表1。

2.1.1 測試對象

表1 測試者基本情況

2.1.2 測試球桿

不同材質桿身的7 號鐵桿：一種為碳素桿身，另一種為鋼制桿身。

2.2 研究方法

2.2.1 實驗法

2.2.1.1 實驗目的

運用Trackman 雷達和高爾夫球V1 揮桿分析軟件進行測試分析。將16 名測試者分為高差點組、中差點組。高差點組8 人為100 桿以上的球員；中差點組8 人為88-95 桿內的球員。分析兩組球員使用不同材質桿身的7 號鐵桿擊球精準度的變化情況。

2.2.1.2 實驗設計

自變量：一種為碳素桿身7 號鐵桿，另一種為鋼制桿身7 號鐵桿；因變量：高差點組、中差點組球員的擊球精準度。

2.2.1.3 實驗程序

高爾夫球全揮桿技術包括上桿技術、下桿技術和收桿技術。只有三個部分的技術完美結合，才能有很好的揮桿效果。不同球桿的擊球精準度比較包括擊球瞬間產生的桿頭速度、初始球速、倒旋、側旋、起飛角度、偏角度和擊球效率值等參數。

實驗前對兩組球員的擊球精準度進行測試：高差點組、中差點組球員的擊球精準度均不存在顯著性差異。

實驗控制條件如下：先用碳素桿身進行測試和技術分析，再用鋼制桿身進行測試和技術分析；同一時間，同一地點；兩組的揮桿次數均為5 次。

2.2.1.4 實驗流程

填寫基本資料→測量身高、體重→熱身，空揮→選擇不同材質7 號鐵桿測試。

2.2.1.5 測試儀器

FlightScope X2 彈道分析雷達，雷達傳感器應用專業的相控陣雷達技術，以每秒鐘7000 周期的驚人速度來測量測試中球桿與球的各項數據。

2.2.2 數理統計法

運用EXCEL 2007、SPSS 16.0 進行統計學處理，對兩組球員使用不同材質的7 號鐵桿的揮桿精準度進行定量分析。

2.2.3 對比法

一是兩組球員在揮桿擊球時的差異性分析；二是兩組球員使用相同球桿時的對比分析。

3 結果與分析

通過對研究數據進行計算整理，得到鋼制桿身和碳素桿身7 號鐵桿的飛行距離、總距離、桿頭速度、初始球速、飛行時間的測試均值（見表2）。鋼制桿身、碳素桿身7 號鐵桿的飛行距離分別為102.75±21.01m、132.5±6.45m；總距離分別為118±27.75m、140±6.75m；桿頭速度分別為79.43±22.79km/s、84.93±2.52km/s；初始球速分別為89.3±17.94km/s、101.13±5.16km/s；飛行時間分別為3.83±0.32s、5.08±0.55s。

表2 使用不同材質7 號鐵桿時球員揮桿精準度 的測試均值（n=8）

3.1 不同材質7 號鐵桿擊球飛行距離的差異分析

表3 不同材質7 號鐵桿擊球飛行距離的統計（n=8）

飛行距離，是指球桿將球擊出后，球在空中飛行的距離。通過F 檢驗，得出概率P=0.035＜0.05,所以拒絕原假設。假設方差不相等，采用兩獨立樣本t 檢驗，得到t=-2.707，P=0.061＞0.05，故兩實驗組之間的飛行距離差異沒有統計學意義。這說明使用不同材質的7 號鐵桿擊球后的飛行距離沒有顯著性差異。但從測試均值來看，碳素桿身對應的飛行距離較遠，為132.5m，而鋼制桿身的為102.75m。在同等條件下，碳素材質更輕，球桿的整體重量就輕，揮桿時桿頭速度就越快，從而使飛行距離更遠。可見，飛行距離上的優勢是高爾夫初學者選擇碳素桿身的主因。

3.2 不同材質7 號鐵桿擊球總距離的差異分析

表4 不同材質7 號鐵桿擊球總距離的統計（n=8）

總距離，是指球桿將球擊出后球運行的距離，包括球在空中飛行的距離和落地后滾動的距離。通過F 檢驗，得出概率P=0.167＞0.05，所以不拒絕原假設。假設方差相等，采用兩獨立樣本t 檢驗，得到t=-1.540，P=0.174＞0.05，故兩實驗組之間的總距離差異沒有統計學意義。這說明使用不同材質7 號鐵桿擊球后的總距離沒有顯著性差異。總距離和飛行距離有一定的相關性，飛行距離越遠，總距離越大。碳素桿身比鋼制桿身材質軟，彈性大，控制性較好，較容易打遠，適合高爾夫初學者。

3.3 不同材質7 號鐵桿擊球桿頭速度的差異分析

表5 不同材質的7 號鐵桿擊球桿頭速度的統計（n=8）

桿頭速度，是指揮桿觸球時的瞬間速度。桿頭速度對擊球精準度影響最大，桿頭速度在很大程度上決定了球的飛行距離。通過F 檢驗，得出概率P=0.072＞0.05，所以不拒絕原假設。假設方差相等，采用兩獨立樣本t 檢驗，得到t=-0.480，P=0.648＞0.05，故兩實驗組之間的桿頭速度差異沒有統計學意義。這說明使用不同材質7 號鐵桿擊球時桿頭速度沒有顯著性差異。但從測試均值來看，碳素桿身的桿頭速度為84.93km/s，而鋼制桿身的為79.43km/s。初學者選擇7 號鐵桿時，選擇桿頭速度快的，對擊球距離有很大提升。

3.4 不同材質7 號鐵桿擊球初始球速的差異分析

表6 不同材質的7 號鐵桿擊球初始球速的統計（n=8）

如果桿頭質量為M1，擊球時桿頭速度為V1，球的質量為M2，初始速度為V2。根據動量守恒定律，M1V1=M2V2。由于M1和M2在擊球前后是不變的，所以桿頭速度與球的初始速度成正比。也就是說，桿頭速度越快，球的初始速度就越快。通過F 檢驗，得出概率P=0.106＞0.05，所以不拒絕原假設。假設方差相等，采用兩獨立樣本t 檢驗，得到t=-1.267，P=0.252＞0.05，故兩實驗組之間的初始速度差異沒有統計學意義。這說明使用不同材質7 號鐵桿擊球時球的初始球速沒有顯著性差異。但從測試均值來看，碳素桿身對應的初始球速為101.13km/s，而鋼制桿身對應的為89.3km/s。初學者選擇7 號鐵桿時，選擇初始球速度快的，擊球距離更遠。

3.5 不同材質7 號鐵桿擊球飛行時間的差異分析

表7 不同材質的7 號鐵桿擊球飛行時間的統計（n=8）

飛行時間，是指球在空中飛行的時間，以s 為單位。通過F 檢驗，得出概率P=0.255＞0.05,所以不拒絕原假設。假設方差相等，采用兩獨立樣本t 檢驗，得到t=-3.928，P=0.008＜0.05，故兩實驗組之間的飛行時間差異有統計學意義。這說明使用不同材質7 號鐵桿擊球時球的飛行時間具有顯著性差異。從測試均值來看，碳素桿身的飛行時間為5.08，而鋼制桿身的為3.83。飛行時間越長，球桿所產生力的積累效應越強，可見碳素桿身可以產生更大的力，使擊球距離更遠。

4 結論

高爾夫球桿對職業球員和初學者的揮桿都會產生一定的影響，這應引起職業球員、初學者和制造商的關注。隨著高爾夫運動的不斷發展，高爾夫球桿的材質也不斷更新，使初學者和職業球員的競技水平得到不斷提高。

本研究發現，不同材質7 號鐵桿會對飛行距離、總距離、桿頭速度、初始球速和飛行時間有影響。從飛行距離、總距離、桿頭速度、初始球速和飛行時間的測試均值來看，碳素桿身均大于鋼制桿身。碳素桿身與鋼制桿身擊球的飛行距離、總距離、桿頭速度、初始球速無顯著性差異，但碳素桿身與鋼制桿身擊球的飛行時間具有顯著性差異。

綜上所述，初學者進行揮桿練習時，選擇碳素桿身較好。但值得注意的是，由于碳素桿身揮桿速度較快，初學者揮桿節奏容易出現混亂，造成擊球失誤。