网球运动中大力发球的力学原理及能力培养

郗 锋，韦雪亮

（广西大学 体育学院，广西 南宁 530004）

网球运动中大力发球的力学原理及能力培养

郗 锋，韦雪亮

（广西大学 体育学院，广西 南宁 530004）

在网球运动中，发球与击球技术是网球的主要练习内容之一，也是保证网球技术提升的基础.随着发球技术的不断提升，大力发球在网球运动中得到了广泛的应用.因此加强对网球运动中大力发球力学原理和大力发球能力的研究，成为提升网球教学效果的重要途径.本文在分析网球发球技术生物力学的基础上，就网球运动中大力发球能力的培养策略，进行了分析，以期为网球教学效果的提升，提供理论层面的参考.

网球运动；大力发球；生物力学；发球能力

发球技术作为网球运动主要技术之一，是网球比赛双方运动员开始对抗的第一环节，更是运动员有力的进攻手段.因为网球发球是运动员自我掌控，不受对方干扰的技术，因此网球运动员通过力量大、速度快、落点准的大力发球技术，能够获得更多的进攻机会.加强对网球运动中大力发球力学原理和运动员大力发球能力的培养，有着重要的现实和理论意义.

1 对网球大力发球生物力学特征的分析

通过高速立体摄像仪、比赛现场调研等方法，对中国男女网球选手的发球技术做了深入的分析，从运动生物力学的角度，对网球发球的抛球、击球生物力学特征进行了深入的探讨，在发球的过程中，抛球高度落差太大，是导致击球时候运动员动作产生不连贯的主要原因.提升网球发球速度的关键在于躯干系统力量的发挥，在发球的时候要使用螺旋式向上用力的方法.虽然上肢对球拍能够产生加速作用，但是最发球的过程中更为重要的是对用力方向和网球落点的判断.

大力发球挥拍的时候，运动员的比目鱼肌、腓肠肌等肌肉群通过相信收缩，实现能量的向上传输，接下来运动员的臀大肌也快速的完成向心收缩.往上依次是腹内外斜肌，运动员的背部肌肉群，运动员的斜方肌等收缩，积累一定的能量继续传输给上肢.接下来分别是三角肌，胸大肌，肱二头肌、旋前圆肌以及手腕屈机群的向心收缩，最后全部力量传递到拍头而这其中手腕在击球瞬间将承担巨大的压力.

在随挥阶段，肌肉收缩的表现形式，与挥拍加速时候恰恰相反，通过借助于运动摄像仪等进行力学分析，得出击球的时候入射角大约是十二到三十度之间，网球的中等速度飞行时的上旋球与平击落地反弹以后的反弹角小雨入射角，下旋球的反弹角大于入射角.网球落地时候反弹表现出两种不同的形式，第一种形式为一般性的反弹，网球同地面相互间不产生滑动.第二种形式是网球同地面产生滑动的反弹，这时候活动反弹的求，角度比较小，球的飞行速度更快，因此产生的攻击性更强.网球场地同网球相互间的摩擦系数越小，那么就越容易产生活动反弹，当入射角较小的时候，入射的速度就越大，相比越能够产生滑动反弹.在大力发球的时候，运动员要最大程度上降低入射角.下旋球相比而言更容易发生滑动反弹.如果场地的摩擦系数较小，那么可以选择多打下旋球.我们在对网球底线击球技术时的网球拍的握法、运动员脚步移动、网球引拍挥拍等相关运动轨迹的分析，通过对这些动作技术特点、生物力学结构分析得出，现代鞭打式击球技术，与传统的长行程击球技术相比，有着明显的技术优势.因为能够击出力量更大，网球飞行速度更快，网球旋转更强，强大穿透力的上旋球，很明显地增加了击球的攻击性和稳定性.

2 对网球发球动作的技术层面的研究

在网球发球的技术里面，有很多的研究人员从事过大量的研究，但是这些研究大部分是定量、定性、或者两者相结合的研究，以定性研究为主.通过对网球发球动作的描述，将网球的发球科学的划分为几个环节，进而对不同的环节进行技术层面的描述.常见的分类方法有两种，第一种是将发球的动作分为准备动作、挥拍动作、触球动作和触球后的随挥动作等三个环节.另一种是将发球的整个过程划分为六个组成部分，包括：发球准备时的站姿、抛球动作、发球过度动作、向后挥拍动作、前挥拍击球动作和击球后的随挥动作.这些研究都是对发球的某一环节进行研究，对动作的意义、动作技术的规格、动作顺序等进行阐释，通过语言的描述来更为形象合理的进行动作的阐述.这一方法对发球技术的使用是较多和较有意义的.

对网球发球动作做出科学的生物力学描述，从生物力学领域来讲，发球的过程是动作实施的过程，例如，借助于生物力学的研究，可以把网球的发球看成是一个系统的动作过程.对网球发球力量的传递不仅仅是依靠躯干与手臂产生的爆发力，科学的发球技术其爆发力主要是受到退步动作和膝部弯曲来实现的，正是这一动作产生的爆发力传递至整个链条系统.整个发球的发力过程为蹬腿——转髋——转体——手臂绕肩——肘部伸展——小臂外旋,转腕,随球动作和落地脚.通过这种发力顺序，使发球动作合理化，获得最好的发球效果.

对发球动作的生物力学分析，借助三维高速录像及直接线性变换方法，获取网球选手大力发球技术的运动学参数.从而揭示出网球大力发球的特征，完整地论证和提出了网球大力发球的基本技术原理.通过对人体动作的定量分析和研究，使之解释和阐明动作的原因和一些不足之处，以更好地改进和提高发球动作.另外，利用雷达测速仪和高速摄像机，对网球发球时球离开球拍的瞬间球速和球的旋转进行定量分析，从而以客观指标来评价运动员发球的优劣.我们看出，与桑普拉斯相比，亨曼的第一发平均时速为120mph，和桑普拉斯相同，但发球产生的旋转只有1548rpm，比桑普拉斯少很多.菲利普西斯一发时速随比桑普拉斯高一点，但是在旋转率方面，还是少501rmp.但是我们还可以发现，桑普拉斯的旋转率并不是最高的运动员，一些运动员已经超过了桑普拉斯，但是很遗憾的是他们发球的速度却少很多.

使用计算机仿真技术进行分析，以及对网球运动时受力的全面分析，构建出网球的运动方程，通过计算机进行处理，得出不同状态下网球的运动轨迹.借助于初始条件的改变，对网球运动轨迹的变化规律进行分析，探寻提高网球发球成功率的有效措施.通过计算机仿真技术的使用，对不同情况下的发球轨迹做科学的分析.

3 对网球运动大力发球挥拍击球生物力学的分析

提高网球大力发球速度的重点是运动员挥拍的速度，通过科学的加大引拍的幅度，更好的进行击球点的选择，借助网球拍的有力部位来击打网球的中心，这几项技术在网球大力发球中作为重要的环境，需要我们在教学和练习的过程中，进行有意识的练习和总结.在击球的过程中，要合理的将挥拍的幅度加大，通过调动全身各肌肉的协调用力，来提升网球击球的速度，大力发球的时候，使用平击球技术，能够实现快速、凶狠的发球.网球通过较大的旋转速度，向对方的场区飞落.网球在受到大力击打，产生强烈的旋转的力，使得网球拍面与球撞击时拍线发生弯曲而下凹，网球球体的部分被拍线兜住，假如在这个时候向斜上方位置挥拍，那么网球球体下半部分位置，其弯曲拍线的弹性力量，则产生大于上半部弯曲拍线的弹力，这就会使得弹性力的合力发生向上特征的偏离球心.这时候网球弹性力偏离球心的距离，在一定程度上表现出小于摩擦力偏离球心的距离，但是因为弹性力强度，很大程度上比摩擦力要大，因此这时候产生的转动力距，就远远的要大于摩擦力的力距.导致网球产生旋转以这个力量为主.

在大力发球时候，从生物力学角度上讲，正手握拍能够充分开发角动量，在网球发球引拍这一步骤，运动员的膝关节、髋关节、躯干、肩关节等发生了明显的扭转.通过生物力学分析我们得出，运动员自下到上的转动程度是逐渐增加的.运动员的髋关节在膝关节转动的前提下，又有了更大角度的转动，运动员肩关节在髋关节转动的前提下，也产生新的、更大的转动.这种依次增大的身体各个关节的扭转，为运动员的发球积蓄了更多的能量，因此，击球的一霎那能够产生巨大的能量.

在网球大力发球的过程中，通过对运动员的引拍动作、挥拍击球动作整个过程肩部变化的结果来分析，运动员的引拍动作与没有引拍动作相比，在触球的瞬间，切线速度没有表现出明显的差异.运动员引拍动作击球的时候，球拍同水平方向形成的夹角，要比没有引拍动作的夹角小一些.发球的时候要获得好的上旋球，首先要提高击球的力量，网球的速度主要是由受到击打时力量大小决定的.运动员击球力量大小外在于网球前行的速度.提高击球瞬间挥拍的速度，是提高大力发球效果的主要途径.其次是提高向上提拉球拍的力量，运动员通过降低重心，后引球拍时候网球拍的拍头位置要低于击球的点，再借助于大力挥拍时产生的摩擦力，用力向目标场地击出.在网球拍击球的一霎那间，通过简化的运动力学模型来构建运动力学方程，在数学推演的过程中，能够对网球拍弦张力、网球击球速度等相互间的关系，又有个清晰的分析.即当弦张力比较小的情况，能够比较容易的产生较大的击球速度，并且能够获得较长的分离时间和较大的分离距离.

4 结语

综上所述，发球技术作为网球运动主要技术之一，是网球比赛双方运动员开始对抗的第一环节，更是运动员有力的进攻手段.随着我国网球运动技术的不断发展，加强对大力发球生物力学原理的研究，成为提升网球技术水平的重要途径.在网球大力发球训练的过程中，教练员要掌握网球大力发球的生物力学特征，加强对大力发球技术结构、大力发球运动节奏的研究，在实践的过程中，不断的提升网球大力发球的水平和效果.

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1673-260X（2012）06-0073-02