旋转推铅球技术

运动生物力学学院：竞技体育学院姓名：代强学号：1004320150584班级：学硕1班旋转推铅球技术的生物力学分析自1972年旋转推铅球技术第一次出现在奥运赛场上，至今一直是旋转推铅球技术与背向滑步技术鼎立的时代。铅球界对此技术与背向滑步技术孰优孰劣的问题一直处于争鸣探讨之中。旋转技术与滑步技术相比，有其独特的技术优势。所以有人认为，旋转推铅球技术是目前最先进的推铅球技术，代表了推铅球运动发展的趋势，完全优越于背向滑步技术，可以取而代之。但是，正如对于任何事物的认识都要一分为二来看一样，旋转推铅球技术也并非十全十美，有其技术上的缺陷。所以也有人认为两种技术在未来一定阶段还要长期共存,至于运动员要采用哪一种技术，应具体考虑自身因素，不能盲目效仿。当然还有学者认为,运动员围绕铅球旋转的过程中，铅球实际上几乎是沿着一条直线运行的。虽然旋转投掷比背向投掷可使铅球的运行在开始阶段快，但在出手时铅球速度的差别是很小的。因此铅球的旋转技术与滑步技术不能产生具有显著差异的结果，铅球的投掷成绩将更多地取决于投掷者个人能力,而不是两种技术的差别。当前国内有关旋转推铅球技术的理论分析比较分散。为了使更多的人获得一个完整的系统的认识，本研究综合前人的研究成果总结出与背向滑步推铅球技术相比较的旋转推铅球技术的技能特点和体能特点。1旋转推铅球技术的概念旋转推铅球的旋转动作来自铁饼的旋转，它移植了背向旋转投铁饼的步点。从外形看，两者的动作结构极其相似。因此，很容易给人造成用对铁饼的认识来做推铅球的旋转动作。实质上这两个旋转技术结构不完全一样。而且西尔维斯特曾指出，同时采用旋转技术的铅球和铁饼兼项运动员，项目相互间的技术转换存在负面影响。铁饼的旋转是通过铁饼绕人体的，铁饼运行的路线是曲线,最后铁饼仍然是在曲线的路线上脱手飞出。铅球则不然，铅球的重量是铁饼的三倍多，而且又要求用“推”的方式使球获得加速，这就决定了只有使铅球沿直线方向运行才能获得良好的投掷效果。因此，旋转推铅球的旋转中，铅球从右腿支撑开始以后的路线基本上是直线运动。因此，从器械的运行轨迹描记掷铁饼的旋转是通过绕人体转动获得速度，器械的运行轨迹是曲线、旋转推铅球则是人体和球共同完成圆心方向的“直线”移动。决定这个原则的另一个原因是,器械在投掷者身上的不同位置所造成的，铁饼在人体的末梢，旋转时远离人体重心；铅球在锁骨窝处，距离人体的旋转轴很近，旋转时人体的转轴几乎是呈直线前移，这就决定了起转后人体和铅球自然的沿直线运动。因此，旋转推铅球技术有自己的技术概念，不能把旋转推铅球技术理解成前两者简单相加的组合体。背向滑步技术是以直线移动方式通过投掷圈，在最后出手阶段才有转体动作；而旋转技术则是一开始就以旋转方式起动,用曲线运动形式通过投掷圈，在投掷的最后用力时刻,铅球才以直线方式飞出，二者在运动形式上存在着较大差异[1]2旋转推铅球的技术优势巴雷什尼克夫、奥特菲尔特等人采用旋转推铅球技术取得了成功。专家们开始研究和分析旋转技术的实质，他们采用高速摄影机进行研究并对铅球的运行速度轨迹进行了分析。但是这些研究是在一个二位空间的平面里进行的，于是研究断定,与传统的费尔巴哈滑步技术相比较，旋转推铅球方法并没有什么优势。由此得出结论的是:运动员在旋转加速阶段,铅球的运行速度约为4〜5m/s，但最后用力阶段之初，这一速度却下降到0.5m/s,从而否定了这种技术的价值。帕姆1990年采用克雷瓦德对运动技术进行三维分析时所采用的方法旋转推铅球来进行生物力学分析⑵。对结果的分析表明，铅球旋转速度的本质不仅仅取决于对铅球速度和轨迹的测量。动量和动能并不随着铅球运行速度的下降而下降。总之，可以这么认为，三维分析包括铅球和整个身体系统所测量出来的参数证实了旋转推铅球技术比著名的奥布赖恩滑步技术更有效,可能也更有前途。如果运动员和教练员能使旋转加速的技术更加完善，这种技术将会有更大的优势。2.1获得更大的转动动量和器械加速距离滑步推铅球技术已经非常完善了，要想在滑步过程中进一步增加用力距离、提高滑步速度等方面的潜力已经显得很限，而旋转推铅球技术能够使人体-器械系统获得更大的转动动量和在更大的距离内为球加速用力。相对直径为2.135m的投掷圈背向滑步技术而言，在滑步过程中（从开始滑步到形成最后用力预备姿势）铅球运行的距离（忽略铅球上下起伏的距离）,优秀运动员平均增加约为40〜50cm,即用力轨迹约为2.54〜2.64m;而运用旋转技术，在同样大小的投掷圈内用力总距离可增加到4.80m左右。背向滑步技术动量的形成根据滑步形式的不同（长滑、短滑），主要是在0.95或1.05m的滑步区域内，此阶段铅球获得的速度约为2.0〜2.75m/s;旋转推铅球技术从开始旋转到右脚接近投掷圈中心铅球大约运行3.0〜3.10m,速度可达到3.75〜4.0m/s。在过渡阶段（从右脚落地到左脚落地这一阶段），背向滑步技术中铅球速度到0.9〜1.0m/s,而旋转技术中铅球速度则下降到1.4〜1.5m/s。旋转推铅球在右脚落地后形成最后用力阶段，速度下降到0.5m/s;而背向滑步推铅球此阶段速度保持2.0〜2.75m/s。虽然此阶段旋转技术铅球速度下降幅度较大，但是通过旋转过程中能够使人体在投掷过程的初期已获得了较高的转动动能（20%以上）和人体重心位移速度,并通过身体的扭转和“超越器械”等方式“储备”起来，在最后用力中再将其“释放”并充分作用于铅球上,这能够在很大程度上弥补上述不足⑶。背向滑步技术最后用力阶段距离介于1.50〜1.60m之间;而旋转则高达1.7〜1.8m之间，因为最有利的动作是能把铅球送到脚前面约41.24cm的地方。实际上投掷距离延长了。因为，测量投掷距离是从投掷圈的边缘算起，而不是从最后出手点。由于旋转惯性力的作用，快速的转髋动作补偿了投掷位置狭小的缺陷滑步技术可将所获得的速度的17.5%转变为出手速度，而旋转技术可将所获得速度的35%转变为出手速度。这一结果表明，旋转技术可比滑步技术有11cm的微小优势。所以，尽管旋转技术铅球速度下降幅度较大，但通过最后用力阶段铅球速度能提高8〜9倍，仍能达到13.50m/s左右，巴恩斯最后出手速度14m/s;而背向滑步技术只能使铅球提高4〜5倍的速度⑷。2.2运动员能够达到更加理想的肌肉用力条件旋转推铅球技术与滑步技术相比，旋转技术能够达到更加理想的肌肉用力条件。通过对世界级选手采用两种技术的比较表明：采用旋转技术的运动员在最后加速铅球动作中，动员和参与工作的肌肉群较背向滑步技术多，能够成功地发挥躯干、肩部和投掷臂肌群的力量能力，其原因是旋转动作可以预先使躯干肌群快速拉长，而且可以使肌肉的初始紧张度达到更高程度。因此在出手动作之前就储存了更多的动能。躯干具备出更强大的力量条件，使肌肉群比滑步技术具有更大的爆发力，推球出手过程自然就更加积极。旋转技术最后用力阶段靠的是双腿蹬伸,右髋和右肩同时旋转，即身体右侧同时扫过，其技术特征类似于高水平运动员掷铁饼的旋转技术。右髋和右肩加速在同一时刻达到最大速度，是构成投掷臂爆发用力的必要基础。同时向上抬体发腰力和肩、肘、腕力，理论上是同时发力。这样，人体的运动系统在接受神经系统所发出的指令过程中，就大大缩短了运动时间。而滑步技术是直线用力动作，运动员是通过连续加速达到最大速度，即躯干加速降低了髋部速度，紧接着投掷臂伸展降低了肩部运动速度，即身体各部位发力顺序是腿-腰-肩-肘-腕-手指。因此，江涛指出，从加速率来看，巴雷什尼克夫比奥布赖恩高出近一倍。另外，与采用滑步技术不同,旋转推球运动员动作过程中铅球不易出现停顿，因此为最后用力动作创造了更为有利的肌肉用力条件⑸。2.3对于运动员的身材要求不再苛刻日本学者青山研究得出推铅球成绩与运动员身高、体重的统计关系:S=4.76h+6.09-280.63w.其中S为成绩,h为身高,w为体重。滑步推铅球技术与运动员体形相关较大。目前已经得到广泛共视的观点是，旋转推铅球技术与滑步推铅球技术相比对运动员的身材要求不再苛刻。相反，对运动员的平衡能力、协调性、速度感和爆发力提出较高的要求;而且此技术能使身体的肌肉在头之前保持紧张状态，提高动作速度，以弥补身高体重的不足，从而给身材矮小的运动员提供了一个良好的机会来提高他们的成绩。事实上,在许多方面旋转技术更适合身材相对矮小的运动员。奥德菲尔德曾提出，旋转技术并不适用于高大运动员，但身材小的运动员能够出色地加以利用。一个物体在旋转时，重心越低，旋转就越稳，小个子运动员的生理和身体肌肉条件允许有较大的运动范围的有利条件。因此还存在着生物力学因素方面的一些优势。现在看来，只要有高水平的动作协调能力,旋转推铅球技术能够被不同身体条件的男女运动员采用。如斯特瑞托索身高仅1.76，体重105kg,成绩为20.83,而奥德菲尔德身高1.92m,体重124kg,巴恩斯1.94m,体重137kg,而杜克身高达到2.14m。推铅球项目一直是我国的弱项，特别是男子，其中主要原因是身体条件方面的差距。我国运动员身体条件明显差于欧美运动员，甚至低于世界青年锦标赛前50名的水平（见表1〜2）⑹。虽然我国的教练员和科研人员将铅球技术定性为速度力量性的运动项目，但是我们知道，速度力量应以绝对力量为基础，在绝对力量相差不多的情况下，铅球项目的速度力量才能得以体现。同样采用滑步技术，我国运动员处于劣势。而旋转推铅球技术比较适合我国运动员的特点，我国运动员相对于外国运动员而言,平衡能力较强,协调性、速度感、身体灵活性和爆发力较好。要做到避我之短，扬我之长,旋转推铅球的出现，给了我们一个尝试在推铅球项目运动成绩上取得突破的机会。2.4旋转技术肩轴平均转动角速度大于滑步技术旋转技术肩髋和髋轴的角运动轨迹幅度约为270°,而滑步技术约为180°。考虑到躯干运动的必要时间，肩轴平均转动角速度来比较，旋转技术肩轴平均转动角速度为792.86°/s，远大于滑步技术这一参数的498.57°/s。巴恩斯最后用力推球动作肩轴的平均角速度可达900度/秒，几乎是背向滑步推球技术同类参数数值的两倍。旋转推铅球最后用力的时间几乎与滑步技术无差异，在这一前提下,绕肩轴的角速度大,会给上体一个较大的预应力。充分体现了旋转推铅球过程中，人体动能向铅球较充分的转移和较好的用力效果，以使人体-器械在旋转中积蓄的“潜能”在最后用力动作中充分“释放”，这很大程度上弥补了旋转过渡阶段降速较多的不足。2.5旋转推铅球技术与滑步技术成绩比较在铅球项目中，原地投与用完整技术投这两者成绩之间的差异是评定技术实用性的一个标准。背向滑步推铅球较其原地推铅球能远1.50〜1.60m,最大可达到2m。而旋转推铅球却远出2.70〜3.00m。劳特1982年达到了2.5m,奥德费尔德1981年达到了2.7m[8]。舒勒尔曾经对旋转进行过推铅球技术和奥布赖恩传统技术对比试验，比较为期六周用两种技术推铅球180次的成绩的提高为基础，结果表明,用旋转技术使成绩提高63cm,这比用传统式技术平均值高10cm。参考文献虞明蔚.背向旋转推铅球的技术引进和消化[J].体育科技(山东)，1980,(3):7-20帕姆.关于旋转推铅球的生物力学分析[J].国外体育科技,1991,(4):18-20巴托尼兹.旋转式推铅球技术的生物力学发现和建议[J]