我国优秀女子铁饼运动员旋转过程中身体重心变化的三维运动学分析，本文主要内容关键词为：运动学论文,铁饼论文,重心论文,运动员论文,过程中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：G824.2
文献标识码：A
1 前言
女子掷铁饼项目是我国田径运动史上进入世界先进水平较早的投掷项目，先后涌现出了不少在亚洲称雄，在世界大赛的赛场上勇敢拼争的优秀运动员。随着运动技术水平的不断提高，对掷铁饼技术的研究也逐步深入，然而由于受研究条件的限制，这些研究大多属于定性的经验分析。本文利用三维运动学分析的方法，主要以运动员身体体重心运动变化的基本特征与规律来分析运动员旋转过程中的技术特征与规律，为我国女子运动员掷铁饼技术提供运动学参数，并通过分析数据指出我国运动员技术上的优势和不足，为教学和训练提供理论依据。
2 研究对象和方法
2.1 研究对象
取1998年全国田径冠军赛暨大奖赛总决赛前8名女子铁饼运动员，运动成绩为6次试投中的最好成绩（表1）。
表1 本研究对象运动员基本情况一览表
身高(m)
体重(kg)
成绩(m)
名次
刘凤英
1.7880
62.561
栾志莉
1.7492
62.032
曹旗
1.82
84
61.99
3
肖艳玲
1.7990
60.36
4
秦雷
1.71
78
60.30
5
张亚庆
1.7983
59.48
6
于鑫
1.92
100
58.40
7
王秋菊 1.81
90
58.04
8
2.2
研究方法
2.2.1 文献资料调研
参阅了国内、外有关掷铁饼技术方面的文献30余篇，不同版本的教材6本，对涉及旋转部分的技术描述进行了分析与整理，同时深入了解中、外铁饼技术发展和研究现状。
2.2.2 录像解析
使用2台有电子快门的进口松下摄像机分别置于投掷场的左侧位和后侧位，对运动员现场比赛进行定点拍摄，拍摄频率为50Hz，比赛前和比赛后拍摄了放置在投掷圈内的美国产PACK主体辐射框架，中间不停机，完整记录了运动员比赛的情况。
采用爱捷运动录像快速反馈分析系统，选用松井秀治人体模型，进行图像采样和数据计算，图像经过数字化，采用低通数字滤波法对原始数据进行平滑处理。
2.2.3 数理统计
将中国女子运动员的运动学数据取平均数和标准差。在个别参数上，对中、外运动员的数据进行对比分析，从中找出中国运动员的优势与不足。
时相划分与名词解释：
准备阶段：预摆结束－右脚离地；开始阶段：右脚离地－左脚离地；腾空阶段：左脚离地－右脚落地；过渡阶段：右脚落地－左脚落地。
拉引角：左肩到右肩的连线与铁饼到右肩的连线在体后构成的夹角，反映身体投掷一侧肩胸臂拉开的状况。拉引角越小，用力距离越长，投掷效果越好。
肩髋角：肩横轴与髋横轴在水平面形成的夹角，反映躯干扭紧程度。角度大，用力效果较好。
3 结果与讨论
3.1 运动员身体重心俯视轨迹和动作技术之间的关系与特点
图1～图4是我国铁饼运动员旋转过程中身体重心轨迹变化的俯视图，这是从8名运动员的重心运动轨迹中找出的2种最具代表性技术风格和动作特征的图示。第1种是在旋转的准备与开始阶段身体重心向左偏前方移动，身体重心横移幅度较大，以至于整个旋转动作形似1个“拐点”明显的“倒7”形，栾志莉、肖艳玲的身体重心轨迹最具代表性；第2种是起转时身体重心保持在双支撑的两腿之间，身体重心横移幅度不大，以至于整个旋转动作形似1个移动“拐点”不明显，象1条凹凸不平的弧线似的“倒7”形，曹旗、秦雷的身体重心轨迹具有这种动作特征。形成2种“倒7”形的差异在于对旋转过程中准备旋转与开始起转动作的理解。旋转的准备阶段是第1个双支撑阶段，通过腰部的拧转发力给铁饼以必要的预先速度，使人—饼系统获得足够的旋转动量。这2种技术风格在实践中有其有利的一面，又有其不利的影响。第1种风格中运动员身体重心起转动作偏向左腿，利于左腿的蹬地动作，当左腿的膝部即将转向投掷方向时，左腿的积极蹬伸动作会产生1个很大的向后方向的水平力量，帮助身体获得很大一部分转动力矩，加快身体旋转，但重心横移过大不利于控制平衡；第2种风格中运动员的起转方式能够尽快转入旋转动作，但必须考虑运动员的训练水平与技术状况，起转速度过快也会影响后续动作的正确完成。
表2 本研究受试者旋转过程中身体重心变化的运动学参数一览表
3.2 旋转过程中身体重心变化分析
准备阶段我国运动员身体重心的平均行程0.17±0.06m，前移幅度不大，身体主要以旋转为主，用时0.36±0.10s，仅次于开始阶段，平均合速度为0.52±0.29m/s。此阶段多数运动员合速度变化没有明显的规律性，起伏较大，一定程度上说明起转动作不够统一，运动员之间起转方式存在差异，证明了对身体重心轨迹图中的准备阶段的理解与分析。
开始阶段我国运动员身体重心的平均行程0.48±0.04m，前移幅度是整个旋转过程中最大的，用时0.39±0.04s，是整个旋转过程中最长的，平均合速度为0.61±0.28m/s。运动员合速度变化一致，明显增长，主要是向投掷方向的水平分速度在起作用，使得身体重心的投影点远离支撑点向投掷圈圆心大幅度地运动。
腾空阶段我国运动员身体重心的平均行程0.20±0.05m，用时0.13±0.03s，平均合速度1.50±0.26m/s。与世界优秀运动员相比，此阶段我国运动员用时较长（前世界冠军奥皮茨此阶段用时仅0.04s），行程也较长，关键问题出现在重心合速度的变化上，栾、于、秦、曹4名运动员重心合速度下降，符合运动规律，利于形成大幅度最后用力的条件，但下降幅度不大，因此，造成时间和行程较长。而刘、肖、王、张4名运动员此阶段重心合速度不降反升，在腾空阶段中期达到了最大值，而后重心速度明显下降。出现这种情况的原因在于：要么身体向投搀方向移动较快，一定程度上限制了身体在空中的转体动作；要么其向上的垂直分速度有些过高，使得身体腾起较高，延长了时间。简言之，这4名运动员此阶段水平分速度与垂直分速度的比例关系不合理是造成她们腾空时间和行程较长的1个重要原因。
过渡阶段我国运动员身体重心的平均行程0.21±0.07m，用时0.15±0.03s，平均合速度1.35±0.25m/s。通过分析时间数据得知，我国运动员此阶段动作较快，过渡阶段是第2个双支撑的开始，很好地完成这一动作有利于减少转动速度的损耗，有利于提高旋转速度的利用率，有利于进入大幅度双脚支撑最后用力动作。由于腾空阶段重心合速度变化出现分歧，导致此阶段重心合速度变化仍然不一致：栾、于、秦、曹4名运动员身体重心速度的最大值出现在过渡阶段初期，而后明显减速，我们认为这种情况比较好，理由是：使得过渡阶段结束时拉引角、肩髋角趋于合理，特别是这些运动员的肩髋角能够与世界优秀运动员相媲美。此时的肩髋角是衡量超越器械的重要指标。因此，这些选手较好地形成了最后用力前的有利姿势，同时，随着身体重心速度的明显下降，较好地实现了身体向器械的动量传递。另外4名运动员身体重心速度由于腾空阶段达到最大值后明显下降，过渡阶段上升，破坏了已形成的较好的肩髋角，因此，过渡阶段结束时他们的肩髋角非常小，没有形成最后用力前的有利姿势和较好的动量传递，这种情况是不可取的。
4 结论与建议
4.1 结论
1.整个旋转过程中，身体重心的轨迹始终向投掷方向移动，我国运动员准备阶段的起转方式存在差异，身体重心运动轨迹存在一定差异。
2.身体重心合速度变化是衡量身体运动的重要指标。准备阶段重心合速度变化起伏较大，不利于控制平衡；开始阶段重心合速度增长，变化趋于一致；腾空阶段重心速度应呈下降趋势，一些运动员不降反升，延长了时间与行程；过渡阶段重心速度呈下降趋势，较好地实现动量的传递，个别运动员速度上升不利于形成最后用力前的超越器械的有利姿势，应该予以改正。
4.2 建议
应进一步加强技术理论知识的认识与理解，实践中不断提高技术水平。
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