自由游劃手階段的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

□李森（聊城大學(xué)體育 山東 聊城 252000）

1、選題目的及意義

1.1、選題目的

本文主要是通過實(shí)驗(yàn)法對(duì)自由泳劃手階段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并對(duì)劃手各個(gè)階段進(jìn)行仔細(xì)的剖析，以便于做出更加詳細(xì)的數(shù)據(jù)和各個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，為自由泳的教學(xué)和練習(xí)提供一定的輔助。

1.2、選題意義

研究劃手的發(fā)力以及對(duì)此技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，對(duì)于提高自由泳的教學(xué)質(zhì)量，縮短學(xué)生或運(yùn)動(dòng)員學(xué)習(xí)這個(gè)動(dòng)作的時(shí)間，糾正學(xué)生經(jīng)常犯的錯(cuò)誤動(dòng)作，對(duì)加快自由泳動(dòng)作技術(shù)的掌握和提高動(dòng)作技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。

2、研究對(duì)象與研究方法

2.1、研究對(duì)象

以連續(xù)三屆聊城長(zhǎng)距離自由泳冠軍楊東新為研究對(duì)象。(楊東新曾在 “聊城5000米游泳爭(zhēng)霸賽”、“聊城市游泳比賽”和“全國(guó)公開水域游泳比賽”等許多游泳比賽中獲得冠軍。)楊東新7歲開始正式接觸自由泳，在14歲進(jìn)入市隊(duì)，楊東新游泳時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20年之久，他的自由泳技術(shù)十分嫻熟符合本文需求。

2.2、研究方法

（1）文獻(xiàn)資料法。

本研究主要是通過聊城大學(xué)圖書館、中國(guó)知網(wǎng)以自由泳劃手的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析為主題查閱搜索相關(guān)文獻(xiàn)資料，從整體上有效把握自由泳的相關(guān)研究現(xiàn)狀，是作為本研究理論支持的關(guān)鍵所在；通過相關(guān)資料的歸納與概括，并參考以前學(xué)者研究的理論基礎(chǔ)之上總結(jié)下一階段，具有研究的意義。

（2）實(shí)驗(yàn)法。

本文主要采用兩臺(tái)JVC300高速攝像機(jī)在陸地拍攝，兩臺(tái)兩臺(tái)HERO5水下高速攝像機(jī)拍攝，調(diào)整攝像機(jī)，調(diào)整焦距以使得成像大小位置適合，拍攝頻率：50HZ；曝光時(shí)間：1/50s；主軸光高度：1.35m；光圈設(shè)置為手對(duì)對(duì)焦，以準(zhǔn)確識(shí)別身體關(guān)節(jié)點(diǎn)為依據(jù)。調(diào)整完成后固定不動(dòng)。

（3）數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。

本研究采用SIMIMotion人體運(yùn)動(dòng)視頻處理軟件將劃手過程中每個(gè)動(dòng)作的變化形態(tài)以數(shù)據(jù)的方式顯示出，對(duì)所獲取的合理數(shù)據(jù)，使用spss和Origin8.0統(tǒng)計(jì)和繪圖，并對(duì)相關(guān)內(nèi)容加以詳解檢驗(yàn)。

3、結(jié)果與分析

3.1、專業(yè)名字的定義

腕角：同側(cè)指關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)連線的交點(diǎn)所形成的夾角定義為腕角。

肘角：同側(cè)腕關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的連線的交點(diǎn)所形成的夾角定義為肘角。

髖角：在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中人體同側(cè)肩關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)的連線和膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)連線的夾角定義為髖角。

肩角：同側(cè)肘關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的連線的交點(diǎn)所形成的夾角定義為肩角。

膝角：在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中人體同側(cè)踝關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的連線和髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)連線的夾角定義為膝角。

踝角：在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中人體同側(cè)趾關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)的連線和膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)的連線所形成的夾角定義為踝角。

角速度：一個(gè)以弧度為單位的圓，在單位時(shí)間內(nèi)所走的弧度即為角速度。

瞬時(shí)角速度：物體運(yùn)動(dòng)角位移的時(shí)間變化率叫瞬時(shí)角速度。

3.2、腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)在自由泳的劃手階段時(shí)屬于重中之重的。包括腕關(guān)節(jié)角度的變化和軌跡等。

腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看做自由泳劃手階段腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)就是一個(gè)不規(guī)則的圓周運(yùn)動(dòng)，開始階段腕關(guān)節(jié)向下運(yùn)動(dòng)到中期階段向上方迅速的提升，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員做提肘，腕關(guān)節(jié)在水面之上，最后階段腕關(guān)節(jié)與起始階段的軌跡重合，并且在重合的同時(shí)向前更近了一點(diǎn)，說明在劃手階段末期整個(gè)手臂要向前伸，以保證這個(gè)整個(gè)身體快速的在水中前進(jìn)。

圖1 腕角角度變化趨勢(shì)圖

由上圖可知腕角角度變化在劃手期間有兩個(gè)時(shí)間段變化較大，第一次是在0-0.5秒時(shí)大約在180°左右下降到165°左右，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員上肢在做抱水動(dòng)作，有點(diǎn)輕微的壓腕動(dòng)作，對(duì)于自身來講輕微的壓腕可以更容易的進(jìn)行抱水。在0.5-1.0秒左右，腕關(guān)節(jié)的角度不斷的變大，在165°左右上升到175°左右，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員在做向后的推水動(dòng)作，腕關(guān)節(jié)基本打開有利于手掌和水的接觸面積變大對(duì)前進(jìn)有更大的推動(dòng)作用。在時(shí)間到達(dá)1.5秒時(shí)腕角又一次的變小，從175°左右下降到160°左右，此時(shí)是劃手階段中手掌剛離開水面的過程，在此過程中有一個(gè)自然地甩手動(dòng)作有利于更快的將手臂還原到劃手起始的部位。

3.3、肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

圖2 肘角的角度變化趨勢(shì)圖

由圖2可以看出，劃手起始階段和劃手階段末期肘角的角度大約都是180°，說明在自由泳劃手階段是由直臂開始的，最后也要回歸的直臂，在中間一段時(shí)間大約是在0.5秒到1.5秒之間肘角的角度下降到大約90°左右，在這個(gè)跟過程中屈臂可以減少整個(gè)手臂的縱軸半徑從而減小整個(gè)劃手階段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，最終加大劃手階段的角速度，從而加快整個(gè)游泳的速度，同時(shí)在縱軸半徑盡量減小的情況下運(yùn)動(dòng)員會(huì)更加的省力。

圖3 肩角角度的變化趨勢(shì)

肩角的角度趨勢(shì)折線圖比較明顯，從開始階段就開始下降到1.2秒左右開始迅速的上升直至最后達(dá)到180°左右。自由泳的劃手階段可以看作是一個(gè)繞肩部轉(zhuǎn)動(dòng)的不規(guī)則的圓周運(yùn)動(dòng)，開始時(shí)抱水時(shí)肩角不斷的變小，在向后推水時(shí)肩角開始變大直至最后直臂。

3.4、整體運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

圖4 肩、肘和腕角的角度變化趨勢(shì)總圖

由圖4可以看出肘角和肩角的角度變化趨勢(shì)圖比較相似，而且角度變化的幅度較大，腕角的角度變化幅度較小。由上圖可以看出在整個(gè)劃手過程中抱水的時(shí)間在整個(gè)階段的時(shí)間內(nèi)所占比重較大，推水所占時(shí)間較小最少的就是劃手階段在水面之上的動(dòng)作，主要是因?yàn)楸木嚯x較長(zhǎng)，水的阻力較大，在水面上的動(dòng)作雖然距離最大但是空氣的阻力比水的阻力小很多所以在水面的時(shí)間最短，在抱水的時(shí)候誰給手掌和小臂的阻力就是運(yùn)動(dòng)員向前進(jìn)的動(dòng)力。在手掌離開水面的時(shí)候肘角的角度依然很小，說明手臂在水面之上是要提肘。

從整體來看自由泳劃手主要分為五個(gè)階段：

入水：在完成空中移臂后，手應(yīng)向前，自然放松地入水，入水點(diǎn)一般在身體縱和肩關(guān)節(jié)的前方延長(zhǎng)線之間。入水時(shí)手指自然伸直并攏。通過臂內(nèi)旋使肘并節(jié)抬高，彎成130-150度角，使肘關(guān)節(jié)處于最高點(diǎn)掌心斜向外下方，指尖向下。這種姿勢(shì)阻力最小。

抱水：臂入水后，手掌從向斜外下方轉(zhuǎn)向斜內(nèi)后方，并開始屈腕、屈肘，并保持高抬肘姿勢(shì)。抱水時(shí)，上臂和水平面約為30度角，前臂與水平面約為60度角，手掌接進(jìn)垂直對(duì)水，肘關(guān)節(jié)屈成150度左右角，整個(gè)手臂象抱個(gè)圓球似的。

劃水：劃水是整個(gè)臂部動(dòng)作產(chǎn)生推進(jìn)力的主要環(huán)節(jié)。在抱水的基礎(chǔ)上，劃水時(shí)臂與水面約成35-45度角。

劃水時(shí)采用屈臂劃水，屈臂的程度可根據(jù)自己的身體條件而定：臂長(zhǎng)、臂力弱的可以屈臂程度大些，反之則可以屈臂程度小些。

開始劃水時(shí)，屈肘約為100-120度左右。此時(shí)前動(dòng)快于上臂，當(dāng)劃至肩下垂直面時(shí)，屈肘90-120度角。前臂迅速向后推 水至側(cè)腿旁，結(jié)束劃水。在劃水過程中，手掌凹。

劃水的路線：劃水時(shí)，手先向身體的中軸移動(dòng)，劃到胸腹部下方時(shí)轉(zhuǎn)向體側(cè)劃動(dòng)。

出水：劃水結(jié)束后，臂借助推水后的速度慣性，利用肩三角肌、肩帶肌的收縮及身體沿縱的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，將肘部向上方提起，并迅速將臂部提出水面，這時(shí)臂部和手腕應(yīng)柔和放松。

空中移臂：是臂部在一個(gè)劃水周期中的休息放松階段。移臂時(shí)肘稍屈，保持比肩和手部都要高的位置，不要直臂側(cè)向揮擺，也不要以手來帶動(dòng)臂成屈肘移臂，這樣動(dòng)作緊張而且也不正確，達(dá)不到放松的目的。

3.5、自由泳整體配合

在自由泳時(shí)，一般是在兩臂各劃水一次的過程中進(jìn)行一次呼吸，以向右邊吸氣為例∶右手入水后，嘴和鼻開始慢慢呼氣。右臂劃水至肩下，開始向右側(cè)轉(zhuǎn)頭和增大呼氣量。右臂推水即將結(jié)束，則用力呼氣。右臂出水時(shí)，張嘴吸氣，至空中移臂的前半部為止，并開始轉(zhuǎn)頭還原。然后，直至臂入水結(jié)束，有一個(gè)短暫的閉氣過程，臉部轉(zhuǎn)向前下。頭部穩(wěn)定時(shí)，右臂入水，再開始下一慢慢呼氣的過程。自由泳的呼吸與臂、腿配合，初學(xué)者一般者采6∶2∶1的方法，即呼吸1次、臂劃2次、腿打6次，這種配合方法易保持平衡和協(xié)調(diào)掌握自由泳技術(shù)。

自由泳時(shí)身體俯臥保持良好流線姿勢(shì)，當(dāng)速度快時(shí)肩背浮出水面，兩肩配合 劃水交替滾動(dòng)，兩腿交替打水。手臂動(dòng)作是爬泳主要?jiǎng)恿碓矗秩胨蠊词痔嶂庖愿咧庾藙?shì)在軀干反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)配合下沿身體下面成S形曲線向后劃水，兩手相繼出水后經(jīng)空中向前擺臂，形成一個(gè)連貫的加速過程。高肘加速劃水是現(xiàn)代技術(shù)特征之一。換氣是生理需要，對(duì)完整配合結(jié)構(gòu)有一定影響，尤其是在高頻率快速?zèng)_剌階段。故在速度快時(shí)為了減少因換氣動(dòng)作對(duì)完整節(jié)奏的影響，多采用縮小換氣動(dòng)作時(shí)間或減少次數(shù)的方法進(jìn)行。

4、結(jié)論

（1）對(duì)于自由泳愛好者（非專業(yè)自由泳運(yùn)動(dòng)員）劃手起始階段（抱水階段）要直臂劃水，軌跡不要走S型路線；

（2）在推水階段時(shí)間要掌握在0.3-0.5秒之間，有助于快速的前進(jìn)；

（3）空中移臂時(shí)，以大臂帶動(dòng)小臂，并強(qiáng)調(diào)肘高于手。

參考文獻(xiàn)；

[1]張明飛,林洪,程燕,章一華.世界優(yōu)秀女子100m蛙泳和200m自由泳運(yùn)動(dòng)員途中游速度、劃幅、劃頻統(tǒng)計(jì)學(xué)分析[J].中國(guó)體育科技,2009,45(01).

[2]仲宇,劉迅雷,吳鐘權(quán).自由泳配合技術(shù)與劃臂、打腿推進(jìn)力的測(cè)試與分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2008(01).

[3]許琦,鐘秉樞.1972-2002年中國(guó)男子游泳競(jìng)技水平發(fā)展特征研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2004(07).

[4]朱泰昌,楊玉強(qiáng),顧正平.優(yōu)秀蛙泳、自由泳運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)身技術(shù)分析[J].北京體育學(xué)院學(xué)報(bào),1992(02).