缓冲动作的运动生物力学原理分析

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1、2012-11-04##缓###冲###动###作###的##运201动2-生11物-04力##学###原##2理#01分2-1析1-04########李小华(湖南文理学院体育学院，常德，415000)摘要采用文献资料法、实践对比法和综合分析法，生，就得尽可能设法延长人体与地面的落地接触时间。具体到动作上就是要屈膝缓冲，下肢肌肉做退让性收缩，以加长力的作用距离，增长力的作用时间，从而达到减小F的目的。2.2缓冲动作的能量转化原理能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。缓冲动作能提高肌肉的弹性势能及肌张

2、力。缓冲时，由于人体重力与地面作用力的相互作用，使即将完成基本动作的肌肉进行离心收缩，从而积累了弹性势能与肌张力。这种弹性势能属非代谢能，在缓冲结束时转化为后继动作（如后蹬）时转化为动能，即同时也增加了肌肉总收缩力。2.3缓冲动作的肌肉退让性工作原理现在的许多研究证明：运动员缓冲技术的好坏，主要是取决于参与完成缓冲的肌肉的退让性工作能力，其次与运动员支撑阶段的缓冲准备、掌握运用缓冲技术的能力有关。下肢肌肉退让性工作能力的强弱直接影响着缓冲质量的高低以及正确缓冲动作的完成。据牵张反射机制，退让性工作能更好地使拉长的肌肉进行后继性收缩，将弹性势能转化为动能，在缓冲阶段使关节周围的大机群肌肉发挥

3、最大工作效率。3实例分析3.1作为结束部分的缓冲动作的生物力学分析以落地缓冲为例，在缓冲阶段，髋关节积极伸展，伸肌群作克制性工作，膝关节的伸肌群(股前肌群)和踝关节的屈肌群(主要是小腿三头肌)及足底的韧带在巨大的压力作用下被迫拉长，作退让性工作，地面支撑反作用力对人体的作用主要是通过肌肉的退让性工作来加以缓冲和吸收的。肌肉在作退让性工作缓冲地面支撑反作用的同时，将大量的机械能转化为肌肉的弹性势能贮存起来，使整个缓冲阶段成为推动人体继续向前运动的动力储备期。股后肌群在缓冲阶段也参于工作，其作用是积极去拉引小腿，对身体重心产生一定的牵引，加速身体重心的前移。由此可以看出，在缓冲阶段，下肢肌群有

4、的作退让性工作，而有的作克制性工作，退让性工作和克制性工作并存，但就其在缓冲过程中所起的作用大小看，肌肉的退让性工作占绝对优势，因此，肌肉在缓冲过程中退让性工作能力的强弱直接决定着缓冲质量的好坏。肌肉退让性工作能力越强，缓冲的效果就越好。3.2作为中间环节的缓冲动作的生物力学分析跳跃动作的起跳技术是由起跳腿的着地、缓冲和蹬伸三个环节构成。作为准备性动作环节的缓冲动作是完成动作技术的重要环节。人体在快速助跑的条件下，由于快速奔跑的惯性和积极踏跳地面产生的巨大冲力，迫使起跳腿做退让工作。从起对缓冲动作进行了运动生物力学原理研究和实例分析，得出缓冲动作的重要性，为更好地掌握运动技术和提高运动成绩

5、提供参考。关键词1前言缓冲动作运动生物力学原理分析缓冲动作是延长力的作用时间以减小冲力的运动技术，它是体育技术动作的重要组成部分，很多项目中缓冲动作是不可缺的。如体操、武术缓冲动作的作为技术动作的结果部分，主要任务是掌握人体平衡，而跑、跳开始的缓冲动作是后继动作的准备。进一步研究缓冲动作的生物力学原理对掌握运动技术提高运动成绩具有重要的意义。2缓冲动作的运动生物力学原理人体的缓冲动作是为了减小冲击力对人体的损伤并保证动作的顺序完成，在人体外力的作用下，使伸展的各关节肌肉作离心收缩完成退让工作的动作形式。人体或环节的动量变化一定，关节肌肉作离心收缩延长力的作用时间，可减缓外力对人体的作用，其

6、理论基础就是动量定理。此外，人作为生物体具有其自身的生物特性，缓冲动作形式除了遵循物理学原理外还应遵循生物学原理。2.1缓冲动作的减小冲击力原理体育中很多需要减力的情况，如受冲拳打击的一方，就要减小力的大小，以减弱力的作用效果；腾空跳跃动作在落地时，要减小脚与地面的作用力，以减轻脚受地面的撞击，有效地保护运动员，防止受伤事故的发生。以武术运动中的腾空动作为例，经过助跑、踏跳到腾空，在落地前的一刻人体已经获得一定的速度V，所以，对于落地动作，人体就有了初速度1V，动量mV，假如落地后人体运动的速度变为V，就是由于人112体与地面碰撞的结果，即受到地面对人体碰撞力的冲量。由此可知，运动物体动量

7、的变化mV-mV是由力的冲量作用的结果。21即F(t-t)=mV-mV。而在落地缓冲时间t内，人体所受的力主2121要有重力G和地面支撑反作用力N，并且两力的作用点均在落地脚上。由于人体所受的合外力F=N-G。由动量定理F(t-t)=mV-212mV可知，F=mV-mV/(t-t)；对每个运动员的某次动作来说，12121动量的变化量是一定的。即mV-mV一定，因此，运动员完成落21地动作所需地面平均冲力的冲量也是一定。所