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关于生物力学论文范例,与武术太极拳自选竞赛套路高难度323B+3动作的生物力学相关本科毕业论文
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躯干姿态特征 从表5可知,崔、张、刘肩髋夹角较大,吴、余肩和髋角位移较大.结合前面分析认为：崔等蹬伸时段通过肩轴和髋轴反向的大幅度拧转,为保障腾空时身体绕纵轴逆时针转动获得较大的角动量创造前提条件.同时,起跳蹬伸时身体姿态控制很好,下肢蹬伸充分,蹬伸时所产生的蹬伸力量很好地通过身体重心,从而尽可能地提高离地时垂直初速度和重心腾空高度,延长空中滞空时间,对整个动作的顺利完成起到十分重要的作用.吴、余蹬伸时段,通过肩与髋同步大幅度的转动在腾空前尽量增加纵轴上的转动角度虽可在一定程度上减少在空中的转动度数,但会导致起跳时肩髋夹角较小,分别为-6.29°、-20.67°,上体拧腰转肩不充分,不利于起跳时形成绕纵轴旋转的角动量.同时肩和髋较大幅度的转动,可能致使身体向左侧后仰,将不利于踏跳时力的向上传递,进而影Ⅱ向离地后的垂直速度及腾空高度,不利于空中击响和转体动作的顺利完成,最终导致转体度数不足、落地动作不稳.而李肩髋夹角较小,为-26.10°,躯干角最大,为24.05°,且左腿蹬伸动作幅度过大,一方面会导致起跳时身体质量分布离纵轴较远,转动惯量较大,肩轴和髋轴反向拧转幅度较小,影响起跳时角动量的获得；另一方面,也会导致身体快速前旋,右腿蹬伸时身体重心已越过支撑点,使得下肢肌蹬伸主动不足,致使离地时垂直速度相对较小,腾空高度相对较低.但李在腾空击响后,采用两臂胸前合抱的身体姿势使身体环节靠近纵轴来减小转动惯量,增加转体速度,这在一定程度上弥补了腾空高度的不足,落地时也较顺利完成了动作难度,但击响后转快的转速势会影响落地动作的稳定性.因此,蹬伸时段,加大躯干的拧转程度,注重身体姿态的控制对于增大腾空时绕纵轴转动的角动量至关重要.与右脚离地时相肩(髋)角的差值.φ6：右脚离地时相躯干角φ7：右脚离地时相肩髋夹角(左、右肩关节中心之连线与左、右髋父节中心之连线之间的夹角.)2.1.2.3 左右臂摆动动作特征 从表6可知,重心最低点时相,左、右肩角速度分别为107.05±20.040°/s和164.44±47.77°/s,缓冲结束后,左、右肩角速度不断增大,在左脚离地时角速度达到最大,分别为315.32±66.23°/s和261.85±71.12°/s,随着左脚蹬离地面结束左、右肩角速度开始下降,右脚离地时分别降至79.35±42.66°/s、111.47±90.93°/s；对左右肩角速度最大值与右脚离地时相重心垂直速度的相关分析结果(r等于0.93,p<0.01；r=0.91,p<0.01)表明,左、右臂摆速较大,右脚离地时重心垂直速度相应较高.李、吴、余左脚离地时,左右臂摆速较小,摆动不充分,且右脚离地之前,李、余右臂制动不彻底,离地时重心垂直速度相应较低.可见,蹬伸时段,左右臂的加速匕摆和适时的减速制动对增大右腿的蹬地力和提高离地时垂直速度十分重要.
2.2 腾空转体阶段技术分析 腾空转体阶段是指从右脚离地时相开始,经空中击响时相到右脚着地时相结束.该阶段的主要任务是保证击响时右脚高于右肩及转体360°,并以最佳的身体姿势准备落地,为高质量完成平衡动作创造条件.它是评判动作质量和动作难度的主要标志.
2.2.1 时空特征 腾空高度决定着滞空的时间,是完成旋风脚转体360°必备条件之一.重心腾起的最大高度为1.12±0.10m,击响时相重心高度为1.10±0.12m,重心上升的绝对高度为0.44±0.05m,腾空时间均值为0.60±0.04s,起跳至击响、击响至落地时间均为0.30±0.02s.李、吴、余腾空转体阶段重心腾起的最大高度和重心上升的绝对高度均较低,滞空时间较短,这将影响后续转体动作的完成效果(表7).合理的技术应是运动员在腾空最高点时完成击响动作,并转体1/3周,为后续转体动作留有充足的时间,以保证后2/3周完成时人体重心处于较高位置,为结束动作创造条件.然而,6人中只有崔、张、刘在重心达到最高点时完成了1/3周转体,李、吴、余击响至落地时间较短,均为0.28s,击响后转体的时、空条件相对不足,导致击响后的转体中必须使两臂更加贴近躯干来减小绕纵轴的转动惯量,提高转动角速度,这势必为落地动作埋下隐患.
2.2.2 转体角速度和角度特征 从表8可知,腾空阶段转体角度和转体平均角速度分别为287.43±85.29.、475.34±118.84°/s.起跳至击响,6人转体角度和角速度较小,分别为128.05±57.33°、421.82±167.55°/s,这是由于离地后,身体重心产生向上的垂直速度的同时加向左转动动作,身体尚处于上升阶段、躯干和左臂处于伸展状态,还没有充分时间前倾和内收,同时右腿需弧形上摆,身体绕纵轴转动惯量较大.当人体重心达到腾空最高点时,本应完成1/3周转体,然而李、吴、余仅完成约1/4周,其原因是起跳时躯干拧转不充分,离地后躯干转体较慢,右腿加速上摆能力较弱,身体绕纵轴转动惯量较大所致.击响后,两臂向躯干抱紧,减小身体绕纵轴转动惯量,加快转体速度,这时转体角速度最快,为558.69±327.69°/s.其中,崔转体角速度最快,为1165.13°/s,转体角度最大,为279.53°.落地前,两臂及时放开,身体绕纵轴转动惯量增大,转体角速度和角度迅速减小至63.33±35.300、506.07±228.95°/s.张由于起跳到击响时转体角速度过快(752.68°/s),导致落地前身体姿态难于控制,落地时出现晃动.李、吴、余击响后为了完成剩余约3/4的转体而加快转体角速度,所以,运动员在落地前有限的时空范围内要想完成伸展身体,为落地做好准备是很困难的,计算所得数据也证明了这一点(表8).李等落地前,身体的转体角速度仍然很大是导致未能成功落地的主要原因之一.
结合前述分析可见,旋风脚转体360°动作本身的结构特点决定了转体度数是由双脚着地时相至右脚离地时相身体转动的角度和右脚离地时相至右脚着地时相身体转体的角度两部分相加而成,而起跳时人体双脚并不能发生转动.对此,本研究认为规则中对旋风脚转体度数的确定(凡跳跃动作转体单脚落地,均以该脚起跳时和落地时脚尖与脚跟连线的延长线的夹角来计算转体度数)欠合理,应引起有关部门重视.
2.2.3 击响时相空中身体姿态及空中转体技术特点 从表9可知,击响时相肩髋夹角为4.22±4.24°,右髋角、膝角分别为56.25±13.25°、160.04±10.03°,右膝角速度为126.18±110.69°/s.李、吴、余肩髋夹角较小,右髋角较大,右膝角较小,右膝角速度较低,说明,李等离地后髋的拧转幅度较小,运动速度较慢,这将不利于右腿的快速上摆和躯干的转动,进而影响空中击响效果.吴击响时髋角最大,为72.10°,膝角最小,为147.07°,右脚明显低于右肩,屈膝最大,使其动作的美观程度大为降低.
腾空转体阶段躯干角的变化对于空中身体姿态的控制和转体动作的顺利完成十分重要.崔、张、刘离地至击响期间,躯干角变化趋势是从大到小,再到大.(图2)崔、张、刘离地后躯干角迅速减小,至1.16s时躯干角最小,分别为9.89°、7.40°、2.93°,然后在重心最高点(击响时相)时,躯干角迅速增大为17.76°、17.70°、24.39°,增大幅度分别为7.87°、10.30°、21.46°,且崔、张、刘左肩角迅速减小,击响时左肩角减小幅度较大,分别为47.48°、31.47°、51.54°.说明,崔等起跳离地后,躯干加速向左后转动,在接近最高点时,躯干收腹前倾,左臂快速下压,右腿加速上摆,使躯干和下肢产生相向运动,为快速、准确的完成击响动作创造条件.李离地后躯干角迅速减小,至1.16s时躯干角最小,为4.90°,击响时躯干角为5.15°,仅增大了0.25°.吴、余离地后躯干角迅速增大,至1.16s时躯干角分别增大为18.09°、29.08°,击响时躯干角分别减小为12.78°、24.78°,李、吴、余击响时左肩角减小幅度较小,分别为18.34°、29.77°、18.88°.可见,李等击响时躯干收腹前倾不够或呈后仰之势,左臂下压幅度较小,这既不能加快右腿的上摆,同时还影响空中身体姿态,与太极拳“尾间中正神贯顶”、“满身轻利顶头悬”、“不偏不倚非形迹之谓,乃神自然得中之谓也”的演练效果不相符.由此可见,崔、张、刘击响时姿态标准、动作优美,而造
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