中华龙舟大赛男子组500米直道赛划桨技术的运动学分析
2021-11-13孔德志陈玉娟
孔德志,陈玉娟
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
2019年中华龙舟大赛湖南芙蓉、江苏南京、广东佛山站男子组500m直道赛名次前三6名领桨选手,其中皮划艇、赛艇运动选手4名,业余选手2名。
1.2 研究方法
双机同步二维摄像及数字化分析运用两台Sony四三RTRV20E摄像机(拍摄速度50 fps,快门速度1/250 s)在120-340米处位置三次对职业男子组500米直道赛名次前三划桨选手技术动作对侧定点平面同步拍摄,采用SIMI motion7.50生物力学分析系统分析,数据进行科学化统计、深入研究。
2 结果与解析
职业男子组500米名次前三的运动选手均采用左右并排坐姿划桨,两脚分别为半弓步和交叉后蹬船板,前后发力锁腿掌控人对龙舟的平衡性,臀部坐在舟板上位置的2/3,膝关节外侧紧贴于近舟板内沿,大腿与舟板上沿面处于平行位置,以灵活稳定控制身体转腰、探肩、前伸手臂等技术动作,促使上下肢持久力量耐力完成整个划桨。
职业男子组500米直道赛大桨战术是夺取前三奖杯的常见战术。主要是龙舟快速桨频启航后为保持龙舟前行的速度或加速度,中快桨频、开大桨的一种技战术特点,此技战术在保持匀速前行时获取加速或超速,整个技术动作周期有插水、拉水、出水和复位四个阶段。
2.1 插水阶段:对划桨技术插水时相至拉水垂位时相
表1 插水阶段一览表
插水技术时相
插水角是指划桨插入水下位置对水平面形成的后夹角,插入角度通常在70°左右[3]。职业男子组500米名次前三运动选手插水角度越小,龙舟前进越快。职业男子组500米三站比赛的插水角度越来越小,均高于70°,武汉体育学院黄民福教授认为桨的入水角度在60°~80°之间较为合理[5]。划桨插入水时下方手臂如同拳击打拳一样的向前下方伸展,上方手支撑按压,确保划桨插水角度对水下反作用力向后直线快速划水,划水力度反作用于舟速前进。根据龙舟运动加速方程公式:(m人+m舟)a=F划水-R舟位移-R划水+F风力,方程公式中m人、m舟分别为划桨选手、龙舟质量,F划水为划桨对龙舟的推动力,R舟位移、R划水是水对划桨与龙舟的阻力,F风力指风对龙舟的阻力,因此龙舟在Y轴上的做功值速度最大为1.50m/s,速度最大值5.21m/s形成桨垂直位时相,可知:海内外文献将此过程定义为“插水阶段”,龙舟前行速度完成划桨外摆回桨时达到最佳,不符合逻辑,对动作技术规律理解有误;应减少对插水阶段比例时间,增加加速度的比例时间,划水效果科学合理。
法线角是指划桨与龙舟前进时的法线角度,职业男子组500米直道赛名次前三的龙舟队角度越小,龙舟前进速度越快。法线角度小,划桨在水下受力面积增大,反作用力加大,加速度提高。插水阶段速度快,划桨失控,支撑点不稳固,水下划桨水花大,受阻面积大,不能促使划桨对水反作用力产生良好效果。桨插水后抓住水并找到稳固的支撑点,是区别优秀运动选手和一般运动选手的主要标志[6],因此,稳固支撑点发力是优秀运动选手对水下做功反作用力基本保障。
外摆划桨的平均角速度是指划桨时上方手按压转动的平均角速度[1]。龙舟本身具有运行速度,平均角速度增大,桨插入水下会越深,划水效果也会更稳、更狠、更准、更快,产生阻力减小,水对桨撬动反作用力增大,使龙舟前进加快,直到占据整个划桨过程的70-80%,此作用力的前半过程划水效果最佳。
龙舟和人的位移在垂直方向上变化减小,其体现于水平方向上比较匀速的位移;龙舟速度是稍有波动的,与龙舟在X轴上的速度很相似,平均速度为5.07m/s左右。
2.2 拉水阶段:以划桨垂直至划桨拉靠于身体部位
表2 拉水阶段一览表
职业男子组500米直道赛前三名的龙舟队拉水频率越快,表明蹬腿转腰力度越充分;划距幅度越大,表明水下划桨前伸幅度越大,上方手稳固支撑,下方手前伸后拉,划桨靠近龙舟外沿,腿与腹空隙靠近,上肢体微微前倾,下肢体前伸后蹬协调用力后摆,完成划桨拉水功率,技术到位舟速加速或超速前进。划桨幅度小,划桨频率则会提升,腰、肩、背、腿的力量耐力程度不能充分发挥,划桨对水的反作用就不能发挥,达不到快速前进的良好效果。
龙舟前进的总合力F=桨频n(划频)和桨幅Fi(划幅)的积数。划频和划幅是决定龙舟前进速度快慢的标准,如果片面强调划频,忽略了划幅,划桨幅度下降值大于划桨频率的提高值,形成F合下降。相反划桨幅度减小,划桨频率提高,则会出现“蜻蜓点水”,舟速前进不佳。根据运动选手的体能、技战术、心理与智力等特征,确保划桨幅度获得理想的作用力F值时,再合理提高划桨频率n值,成绩更好。
桨杆握点间隙得到划桨的分段比例,分析出划桨插水水下的深度。划桨幅度增大的基础上,再确保水下深度的效果是规范整个划桨技术的关键。插水深、发力狠、拉水准是划桨对水下相互作用力的有力保障。划桨插水越深,水对划桨的压力中心向下移动越大,划桨的支撑点也随之下移,出现用力分散,龙舟高低起伏,舟速前进缓慢;插水浅,划桨对水的发力面积少,相反作用力不足,龙舟前进缓慢;规范划桨技术、桨下水感和运动选手选拔特点等都有很大关联,不可用某一数据标准作为其他运动选手的标准,但职业男子组500米直道赛前三名的运动队定量地调整划桨插水技术动作基本一致。
2.3 出水阶段:划桨拉水靠近身体位置,稍有放松再发力的阶段
表3 出水阶段一览表
出水角是指划水出桨时桨把所在位置与水平面形成的前夹角。职业男子组500米直道赛前三名的运动队划桨出水角减少,大约在26°左右较为合理。出水角减小的目的是为了加大划桨幅度,降低划桨频率,使划桨用力形成良好效果。如出水角过大,划桨频率过快,划桨用力不够,拉水力度不足,桨对水下支撑面不稳固,则会形成肌肉僵硬,动作节奏不统一,舟速前进缓慢。
转动角速度是指划桨出水时的位置内侧转动夹角速度,使水面与划桨的角度变小,阻力减少,从而水的阻力变小,向外卸水归位到准备状态,多数是为了提升后半过程的划桨功率。能否协调发挥身体力量耐力,是评价划桨队员技术动作的标准。职业男子组500米直道赛前三名的运动队划桨特点是,划频中快,划幅增大,桨下明显。
通过模糊数学处理,职业男子组500米直道赛前三名运动队划桨节奏T插水阶段:T拉水阶段:T出水阶段=5:6:6,领桨选手要保证这一比例相对稳定,其他队员方可跟随动作节奏,相反领桨选手与划桨队员的跟随动作节奏凌乱,龙舟前进时参差不齐,左右摇摆,上下起伏,斜线运行,影响前进成绩。
2.4 复位阶段:划桨出水后到划桨稍向外侧摆至桨准备
表4 复位阶段一览表
职业男子组500米直道赛前三名运动队复位平均角度加大,外摆加快,划频加快。腰、腹、背、肩等用力明显,摆桨幅度增大,摆动弧线角度变小,为下一周期整个技术动作获取划频和划幅,同时将全身肌拉水发力的肌群扭紧,为划桨储存能量,以获取更好运行效果。划桨应减少对水面的接触,以免产生负重阻力;更不要复位过高,影响龙舟上下起伏与插水效果不佳,插水、拉水、出水恰到好处时就要进行复位姿态,应减少复位阶段比例时间,为下一周期动作做好准备。
划桨处于中位时相达到最小舟速为3.07m/s,此过程是减速度量的最大值,人速度在水平方向上做功值达到最大7.45m/s,因为运动向相反方向加速。对模糊数学处理,空中划桨节奏T复位阶段=4,通常这一范围内的数值会发生改变。
3 结论
3.1 划桨法线角度入水越小,在抓水时将会产生狠、稳、准、快,此过程为加速过程,划桨对龙舟运行法线的夹角变小;桨频快、划幅大,划桨吃水力度深;桨频与桨幅调配合理;复位快,动作轻盈,身体上下幅度降低,稍保持前倾姿态,划桨幅度变小;空中回桨快,复位前行夹角速度变大,划桨幅度增大。直道赛前行加快,划桨幅度保持一致,划桨频率为中快桨频,与职业男子组500米直道赛划桨风格相符合。
3.2 划桨运动是运动选手在动坐标上的动力姿态,与人在静坐标系的地面运动不同。在位移与速度垂直保持的前提下,龙舟和人位移变化小,其主要是水平位移垂直、速度向上的方向上,平均速度为5.07m/s左右,T插水阶段:T拉水阶段:T出水阶段:T复位阶段=5:6:6:4,直道赛划桨周期为0.68秒左右。