力学原理在提高健美操运动成绩中的应用价值探讨

娄鹏程

摘要：在人类各式各样的运动当中，都蕴含着丰富的力学原理。在健美操运动当中，运动员通过科学利用力学原理，不仅能保证运动的安全性，还可以使健美操的动作最大限度地展示出精彩，随着我国体育事业的不断发展，我国的健美操运动也得到了不断地发展。为了进一步证实力学原理在健美操运动中的应用价值，文章采用文献资料法等，对力学原理在提高健美操运动成绩中的应用价值展开探讨。

关键词：力学原理;健美操运动;应用价值

健美操是一项结合形体、力量、节奏和技巧为一体的运动项目，对于运动员的运动技巧有着极高的要求。运动员通过不同难度的动作的组合，将力量与优美进行有机结合，并通过形体美表现出来，形成了一项独具特色的运动项目，并吸引了运动界和艺术界的广泛关注。通过分析健美操中所蕴含的力学原理，可以有效帮助健美操项目找到突破的方向。

一、健美操动作中的力学原理分析

健美操是一种独居风格特色的体育运动，在社会上受到了越来越多人的青睐。根据健美操动作的结构和特点，我一般将其划分为两个类别：一类是静止姿态地用力动作，主要依靠肢体各部之间相互作用保持身体的平衡，包括平衡类动作、支撑类动作、托聚类动作等;另一类是动力型动作，依靠身体的爆发力进行多种形式所结合的动作，包扣腾跃、转体、伏地、屈体等。

近年来，大量学者在健美操领域进行了丰富的研究，并发表阐述了多方面的不同观点，但很少有学者从力学的角度对健美操运动进行研究和分析，这种现象不利于健美操运动的发展和完善。健美操的动作离不开肢体各部分的配合，通过四肢配合保持身体的平衡，做出优美的动作从而获取理想的分数，这其中离不开力学理论依据的指导，因此研究力学在健美操运动中的作用有着极高的价值。

二、力学原理对提高健美操运动成绩中的应用价值

前面我们分析了健美操动作中的力学原理，以下将健美操的动作分为静止姿势地用力方式、动力型动作用力两个类别进行价值探讨。

（一）静止姿势中的力学原理价值

1.平衡状态的力学条件

在基础物理学中，力是改变物体运动状态的因素，因此，在健美操运动中，要想保持平衡的动作，就需要分析人體在此动作下的受力平衡条件，分析其所受的合外力等因素，使其在任何方向上的合力和加速度均为0，这样健美操运动员才保持受力平衡状态。

2.影响人体平衡状态的因素

健美操运动员在比赛过程中要想使身体处于平衡状态，就需要克服外界的各种干扰，使身体各部分受力状态保持稳定。在实际比赛的过程中，影响人体平衡的条件有很多，体重就是其中一项重要的影响因素。由于不同运动员的体重不同，其所受到的重力也有很大的差异，不同体重的运动员稳定也有一定的差异，一般来讲健美操运动的体重越大，那么他在静止姿势下的动作稳定性就会越高。不同动作与支撑面的接触面积也有所不同，接触面的大小对动作的稳定性有着很大的影响，在静止姿势下健美操运动员的接触面积越大，其稳定性越强;反之，接触面积越小，越不利于健美操运动员保持身体平衡。此外，重心的高度和位置也会影响运动员动作的稳定性，大多数运动员在比赛过程中的失误都是因为在运动过程中重心稳定性较差，不能及时建立新的平衡而导致的。

3.静态动作的力学要点

通过上述分析，我们可以得出静止姿势中的力学原理价值，要想有效提高健美操运动员的成绩，帮助其在健美操比赛过程中发挥更加真实有效的水平，可以采取有效的方式来提高静态动作的稳定性，如，在不破坏运动员本身的形体美的前提下适当增加运动员体重，并让运动员在完成动作的过程中尽量增大与支撑面相接触的面积，通过降低重心，可以有效提高健美操运动员动作的稳定性。

（二）动力动作下力学原理价值

1.腾起类动作

腾起类动作一般是转体类动作的前体，包括俯卧撑起、起跳类动作等各种腾空动作。这一动作与运动员腾起的高度和滞空时间有着较高的要求，较高的高度和较长的滞空时间有利于后续动作的完成，从而帮助运动员取得理想的成绩。在腾空起跳的过程中，运动员需要先将自己的重心放低，采用蹲姿预备，并双腿迅速伸直，对支撑面突然施加爆发型的压力，同时，运动员受到支撑面的反作用力的作用，瞬间起跳，完成腾起动作离开地面。在此过程中，运动员除了受到地球地心引力引起的重力 G外，还受到支撑面提供的向上的支持力N，并得到加速度a=N/m（运动员质量），符合牛顿第二定律的相关内容。因此，运动员在完成腾起类动作时，要对支撑面施加足够大的压力，保证腾空的高度充分满足后续动作的需求。教练在对运动员开展日常训练的过程中，除了对运动员耐力的相关训练外，要充分锻炼其爆发力，确保满足不同动作的需求。

2.转体类动作

转体类动作是指绕某一特定直线进行身体旋转的动作，这一动作需要合理地控制腰部与四肢的关系才能保证旋转的幅度与力度，确保动作迅速、节奏均匀而准确，从而获取较高的分数。通过对这一动作进行相关的力学分析，我们发现，在转动过程中，运动员的双臂、双脚所展开的幅度大小和选择的旋转半径都会影响这一动作的发挥，若人体在运动过程中没有保持好重心的稳定，还容易发生动作的偏斜，从而影响动作的发挥。运动员在完成转体类动作时，要控制好四肢的展幅和发力的时间和大小，保证肢体的平衡，合理控制转动的浮动，从而稳定地完成转体动作。

3.倒地类动作

倒地类动作是指运动员以较高的速度从站立姿态或空中俯卧的动作，该动作的重点与倒地前的缓冲动作，由前脚掌着地迅速过渡到全脚掌，并屈膝进行缓冲动作，在极短时间内完成倒地前的缓冲。这一动作的力学分析主要涉及动量守恒的定律，即Ft=mv-mv0，冲击力F与缓冲时间T、速度v都会影响这一动作的顺利完成。运动员在进行这一动作的练习时，为了避免巨大的冲击力对人体关节等造成伤害，平稳地完成落地动作，就需要利用各个关节进行有效的缓冲，延长落地这一过程所需的时间，减少冲量，从而实现对人体的保护。运动员要想安全地完成这一动作，可以通过控制初速度，减少落地时双脚与地面之间的冲击力，尽量延长缓冲实践，减小缓冲动作对关节的压力。

4.摆腿类动作

摆腿类动作主要指在保持身体平衡点同时将双腿伸直并拢，将一条腿微屈，支撑自身身体的重量，另一条腿向前后进行挥摆，其挥摆的高度具有严格的要求和标准。运动员在进行这一动作时，要求运动员严格控制好摆腿的高低程度，旋转的惯性和身体的支撑点都会影响这一动作的稳定性。在摆腿动作的前期，运动员需要将中心原理旋转肉，使腿部获得更大的初始速度和转动动能，从而带动身体进行转动;动作后期，为了保持身体的稳定和平衡，就需要运动员将中心靠近旋转轴，更加有效地控制腿部的加速与制动。

5.屈体类动作

屈体类动作在健美操比赛中的应用一般相对较少，在忽略空气阻力的情况下，运动员在运动过程中仅仅受到地面的支撑力和自身重力的影响。在此动作过程中，运动员的受力满足动量守恒定律p=mv-mv0，在进行屈腿类动作时，人体下蹲时，躯干、双臂和双腿弯曲紧绷，对地面产生向下的压力，而向空中弹起是迅速绷直，向地面施加压力，同时受到地面的反作用力作用，满足动量守恒定律。

三、力学原理在提高健美操运动成绩中的应用方式

通过对健美操运动动作进行性力学的分析，可以帮助运动员和教练分析每一个动作要领，并在日常的训练过程中对这些要领进行有针对性的训练和练习，有效地提高训练的效果，帮助运动员在比赛中取得更加优异的成绩。在训练过程中，教练可以指导运动员根据动作的受力条件和发力特点，制定有针对性的训练方案，帮助运动员克服自身的不利条件，如有些运动员平衡能力较弱，教练可以对其进行有关平衡的训练，锻炼其重心的调整能力，帮助其在比赛过程中更好地发挥出自身的实力。

有些运动员耐力较差，较长时间的比赛往往有些力不从心，教练可以根据他的身体情况，对其进行超负荷的训练，让其在疲惫状态下继续高强度的训练，锻炼其坚强的意志品质，克服重重困难完成比赛任务;有些运动员的下肢的爆发能力较弱，腾起动作上升的高度和滞空时间不能满足后续转体类动作的需求，从而导致动作失误，分数不够理想，针对这一项现象，教练要指导运动员进行有规律的下肢增强训练，让运动员充分熟悉发力的方式与时机，配合上肢的带动作用进行发力训练，同时指导运动员掌握好转体的力度和程度，才会使得运动动作组合更加连贯、优美，最终才能获得更加优异的健美操成绩。

四、总结

健美操运动，是通过力学原理对肢体语言进行表达的运动，通过加强健美操中力学知识的研究，无论是对于提高我国健美操运动的水平，还是健美操运动员的运动成绩来说，都有着非常重要的作用和价值。健美操运动对运动员身体素质有着较高的要求，教练员要充分挖掘健美操运动背后所蕴含的力学知识，要让运动掌握每一个动作的发力特点和结构性质，协调好自身的肢体，充分掌握静止型发力动作与动力型发力动作的不同特点，发挥力学在该运动中的重要作用。在力学的基本原理的指导下，健美操运动员通过不断锻炼自己的能力，正确把握动作的要领，才能在健美操比赛中获取更好的成绩。

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