网球运动生物力学分析

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1、网球运动生物力学分析网球运动中常见的力有：肌肉力：肌肉收缩使四肢等环节绕关节轴产生转动。地面反作用力：脚蹬地面时产生。重力：人体在地心引力作用下产生。环境力：主要是风。磨擦力：主要是鞋/球与场地表面，球与拍线间的磨擦。  1.2扭矩扭矩是力使用物体或身体的部位发生转动，回到平衡位置的趋势。如果一个平衡的翘翘板的一端放上一个重物，翘翘板就会绕中间支点转动，这个物体的重量（力）产生了扭矩，扭矩的单位是牛（顿）•米，在力臂为1米时，1牛顿力的作用产生的扭矩为1牛（顿）•米。人体的运动部位由关节连接，所有的运动都是绕关节的转动，网球的主要力量也来于源转动，所以扭矩概念对于网球

2、运动非常重要。1.3牛顿运动定律  惯性定律：每个物体都要保持它的静止状态或匀速直线运动状态，除非由于所加的外力迫使它改变这种状态。例如，球员在准备点时保持静止状态，要使用肌肉力改变这种状态，才能使其向击球点运动。  加速度定律：运动的变化与外加的力成正比，并且发生在该力的作用线方向上，与质量成反比。即F=MA（F；力，M：质量，A：加速度）。例如，体重大的运动员和体重小的球员相比，在腿部力量相同的情况下，前者加速能力要小于后者。后者在场上的移动更灵活。  反作用力定律：对每一个作用力总存在一个相等的而且方向相反的反作用力；或者说两个物体彼此施加的相互作用力总是相等的

3、，并各指向对方。例如球员在跑动时以腿蹬地，而地面产生的反作用力向与蹬地方向相反的方向推动球员移动，  1.6平衡理解重心与平衡，对于教练成功地指导球员，对于球员成功地完成技术动作至关重要。重心与平衡这两个概念相互关联的概念，深刻地影响着网球技术动作的成败。失去平衡或平衡不好，是网球运动中失误的最重要原因。  平衡是球员控制其平稳与稳定的能力。球员需要两种平衡1.6.1静态平衡：在不运动时的平衡。它是球员控制其静止姿态的能力，如运动员在准备发球时的抛球，以及待发阶段，就要求有很好的静态平衡。1.6.2动态平衡：运动中的平衡，它是球员在运动中控制身体的能力。良好的动态平衡

4、，可以使球员的击球更加准确，运动更灵活，击球后的回位更有效。这两种平衡是网球运动所必需的，球员应该把学习如何在运动中保持平衡与控制作为训练的一个重要部分。  2.肌肉的生物力学特性  肌肉是运动生物力学的重要内容。我们所有的自身运动所需的力量，都来源于肌肉，人体的肌肉有几个重要特性，对于网球运动非常重要。  l肌肉是人体唯一可以产生力量的组织，人体的其它结构，如肌腱，韧带，只能传递力量，只有肌肉可以产生力量。  2肌肉表现力量-长度特性。即肌肉产生的力量与肌肉的长度有关。肌肉在理想长度下产生的力量最大，如果肌肉太短即过于僵硬，太长即过度拉伸或处于运动范围的边缘时，它可

5、产生的力量就会减小。比如很多业余球员在过于紧张，越想发力，却反而不能发力。由于紧张状态下，肌肉收缩，即过短，从而使其产生的力量下降。  3肌肉表现出力量-速度特性，即肌肉产生的力量与收缩的速度有关。肌肉在慢速收缩时，产生的力量最大。随着速度的增加，其产生的力量减小。我们能以很快的动作举起轻的物体，但当重量增到能力极限时，我们只能缓慢地举起来。肌肉在最大力量的30%时，输出的功率（力量与速度的积）最大。  4肌肉力量是由于肌肉收缩产生的。肌肉在拉伸时存贮弹性势能，然后在收缩时，这些能量就会释放出来，可以产生比直接收缩更大的收缩力。这个过程称为拉伸收缩周期。肌肉可以预先拉

6、开保持能量，或称预载。网球运动就大量使用这种特性，比如引拍的动作，就可以使肌肉拉开，以便在击球时产生更大的收缩力。5肌肉的拉伸收缩周期中存贮的能量，与拉伸的速度有关，速度越快能量越多，拉伸与收缩的间隔越长，损失的能量越多。6人体的大肌肉群有力，稳定，但速度慢，不灵活，不易控制，面小肌肉群的特点正好相反。我们可以利用前面这样概念，概念分析一些网球中的动作。  拉拍越早越好，直接拉拍到击球点的下方，等球过入击球区时向前挥拍。”相信很多人在学球的时候都听教练这么说，很多教练也是这么教的，这样做并不符合运动生物力学的原理，更合理的动作是弧线拉拍并使拉拍动作与前挥平滑相连，拍头

7、从拉拍开始就不断加速，在击球时获得更高的速度。同时减小肌肉的拉伸与收缩的间隔，避免能量损失。作为教练，应该在一开始就让球员养成这样的习惯，对于初学者，应尽早让他们做小幅拉拍，拉拍的转动达到45度就可以了，而不是让他们拉拍后再抛定点球。使学员一开始就养成计算拉拍与前挥节奏的习惯。  分腿垫步是网球步法的基础，我们为什么要在对方击球的一瞬间做一个分腿垫步？直接跑向击球区不是效率不是更高？分腿垫步为什么这么重要？分腿垫步在步法中起什么作用？在做分腿步落地时，可以使重心下降，髋、膝和踝关节弯曲，相关部位的肌肉快速地拉开到最佳状态，这样就可以产生最大的肌肉力，