好看又驚險的空翻背后,是哪些因素影響了體操運動員的旋轉(zhuǎn)?

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體操比賽中,運動員在空中做出的空翻和轉(zhuǎn)體動作,驚險又好看。這些旋轉(zhuǎn)動作背后,是哪些因素在共同發(fā)揮作用?

體操比賽都有哪些項目?

實際上,體操是一系列項目的統(tǒng)稱。除了我們在奧運會上看到的競技體操、蹦床、藝術(shù)體操,其實還有很多項目,如單跳、技巧、健美操、跑酷,包括現(xiàn)在推廣比較好的少兒拉拉操等,都屬于體操這個大類,不過這些屬于非奧項目。

競技體操,通常習(xí)慣簡稱“體操”,包括男子自由體操、鞍馬、吊環(huán)、跳馬、雙杠、單杠 6 個項目,簡稱“自鞍吊跳雙單”,女子項目有跳馬、高低杠、平衡木、自由操 4 個單項,簡稱“跳高平自”。這個項目的簡稱順序,也是比賽的順序。在團(tuán)體比賽或者個人比賽時,大多數(shù)時候,男子運動員就是按照“自鞍吊跳雙單”的順序進(jìn)行比賽。

體操屬于技巧類項目,每一個單項都有其獨特的魅力和技術(shù)要求。像跳馬,運動員需要在不超過 25 米的助跑距離上,完成助跑、上板、起跳、第一騰空、撐馬、第二騰空、落地等等這一連串動作。

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體操項目各有特點,不過也有一個共同點,就是都有旋轉(zhuǎn)動作。運動員完成的旋轉(zhuǎn)主要有兩個類型,一個是空翻,一個是轉(zhuǎn)體。

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空翻是指圍繞著人體的橫軸去旋轉(zhuǎn),它包括一周的空翻、兩周的空翻,現(xiàn)在最多有三周的空翻。轉(zhuǎn)體主要是圍著人體的縱軸來旋轉(zhuǎn),有 180 度轉(zhuǎn)半圈、360 度一圈,最多有四周的轉(zhuǎn)體即 1440 度。

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轉(zhuǎn)體動作

那么,影響旋轉(zhuǎn)的因素有哪些?

旋轉(zhuǎn)的影響因素之一:身體素質(zhì)

首先是身體素質(zhì)。體操,也被稱為“運動之父”。因為體操項目歷史悠久,它是最早進(jìn)入奧運會的項目之一。另外,練習(xí)體操能夠提升我們的身體力量、速度、柔韌、協(xié)調(diào)、平衡、靈敏等,能夠全面鍛煉我們的身體素質(zhì)。

反過來說,只有具備非常綜合全面的身體素質(zhì),才能成為一個優(yōu)秀的體操運動員。因為作為體操運動員,無論在什么器械上去完成這些高難度的空翻動作,都需要強(qiáng)大的腿部力量、背腹肌力量、腳踝的力量以及上肢的力量,同時,還需要有極高的身體協(xié)調(diào)性和心理素質(zhì)。

體操的動作編排,一般會把大難度的動作放在前面,因為這個時候運動員的體能是最充沛的,隨著比賽的進(jìn)行,體能會逐漸下降,所以要在開始時就盡量把自己最高難度的動作展現(xiàn)出來。

旋轉(zhuǎn)的影響因素之二:力學(xué)因素

第二個因素就是力學(xué)因素。體操運動的空翻和轉(zhuǎn)體,與運動員的助跑、起跳、騰空時間有著非常直接的關(guān)系。特別是起跳,在平常訓(xùn)練中,教練看運動員做的起跳動作,就能判斷出他這個動作能不能完成以及完成的質(zhì)量。

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要深入研究這些運動形式的本質(zhì),那就必須考慮力學(xué)因素,用運動受力去研究。體操動作里面有平動有轉(zhuǎn)動,平動比如助跑,而空翻和轉(zhuǎn)體這些屬于轉(zhuǎn)動,涉及到力矩、角速度、轉(zhuǎn)動慣量、角動量守恒等概念。

力矩是作用力促使物體繞著轉(zhuǎn)動軸或支點轉(zhuǎn)動的趨向,也就是作用力使物體產(chǎn)生“轉(zhuǎn)”“扭”或“彎”效應(yīng)的量度;角速度是在描述物體轉(zhuǎn)動時,表示單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過多少角度;角動量守恒是人體在空中運動時,或者人體離開地面,離開器械以后,身體不受任何外力矩的影響,只受重力時,保證身體的角動量能夠保持不變。

這里重點介紹一下轉(zhuǎn)動慣量,因為轉(zhuǎn)動慣量跟旋轉(zhuǎn)有直接關(guān)系。人或物體運動時都有慣性,慣性大小與物體或人體的質(zhì)量有關(guān)系。在轉(zhuǎn)動里面,同樣有一個運動員容不容易轉(zhuǎn)起來的物理概念,這就可以用轉(zhuǎn)動慣量去解釋。轉(zhuǎn)動慣量與物體的質(zhì)量分布以及旋轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。

那么轉(zhuǎn)動慣量在體操項目里是如何體現(xiàn)的?

簡單來說,就是當(dāng)人體起跳或者離開器械進(jìn)入到空中時,這時是處于角動量守恒狀態(tài),如果此時運動員身體舒張,角動量的轉(zhuǎn)動慣量就會變大,人體的轉(zhuǎn)動速度就會變小;反過來,如果此時運動員做的是緊緊抱住自己的一個緊身動作時,角動量的轉(zhuǎn)動慣量勢必變小,角速度變大,轉(zhuǎn)得越快。

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看體操比賽時,我們可以看到,運動員在做轉(zhuǎn)體動作時,基本上都處于一個全身收緊的狀態(tài),還有在做團(tuán)身動作時,身體是蜷縮起來的,這個時候也是轉(zhuǎn)動慣量變小,轉(zhuǎn)動速度增加。當(dāng)運動員在一定時間內(nèi),完成更多周數(shù)旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)動慣量就會變大,從而讓轉(zhuǎn)動速度變慢。

旋轉(zhuǎn)的影響因素之三:體操器械

第三個影響因素是體操器械。競技體操中,所有的運動項目都是需要在器械上完成,除了訓(xùn)練和比賽使用的標(biāo)準(zhǔn)器械外,我們還有其他的落地墊、保護(hù)墊、護(hù)掌以及訓(xùn)練輔助器材等。運動員只有熟練地運用器械、利用器械,才能完成各種高難度的動作。

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隨著體操訓(xùn)練和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,為了滿足運動員展現(xiàn)更復(fù)雜、更優(yōu)美的難度動作,同時降低損傷的風(fēng)險,減小運動員的心理恐懼,體操器械的樣式、高度、材質(zhì)等也在一直不斷地改進(jìn)。而器械的發(fā)展,特別是一些先進(jìn)彈性材料的使用,也為體操規(guī)則的發(fā)展,體操動作的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

特別典型的是自由操彈簧地板的出現(xiàn)、跳馬踏板高度以及支撐馬面的面積增加,為一大批高難度空翻動作提供了可能性。高低杠兩杠之間的間距增加,為女子運動員在杠上的大部分動作提供了長足的發(fā)展,女子運動員可以做出毫不遜色于男子運動員的動作。還有單杠也改進(jìn)了材質(zhì)和固定方式,推動了眾多飛行動作的發(fā)展,并且運動員可以在比賽中完成直體后空翻兩周轉(zhuǎn)體720,這是一個非常大的難度動作。

旋轉(zhuǎn)的影響因素之四:體操服裝

最后還有一個影響因素就是體操服裝。女子體操運動員的服裝是統(tǒng)一的,基本上一整場比賽都是穿同一件服裝,而男子運動員在自由操和跳馬的項目中,可以穿短褲,并且可以光腳。

這是為什么呢?

因為自由操和跳馬,主要是依靠運動員下肢爆發(fā)力來完成,穿短褲更有利于運動員完成發(fā)力和做動作,并且在團(tuán)身時可以更牢固地抱腿,更容易完成動作。至于其他項目,主要依靠上肢完成,穿長褲能更好體現(xiàn)運動員的健美形體,以及動作的飄逸和美感。

在體操比賽中,我們能看到很多精彩的畫面,大多數(shù)也都是運動員成功完成動作的畫面。

但其實,在體操運動中,空翻和轉(zhuǎn)體也有很大的風(fēng)險,這些絢麗的動作背后,都是運動員冒著巨大的風(fēng)險去完成的。根據(jù)我們團(tuán)隊的研究,對于跳馬和自由操大難度的空翻落地,當(dāng)人體落地時,地面的反作用力沖擊大概是人體體重的 15 倍,這對運動員的下肢是一個巨大的沖擊,如果起跳不佳、轉(zhuǎn)體不正、離杠時機(jī)不對,都可能帶來非常非常嚴(yán)重的后果。

所以說,在競技體操的賽場上,每一份成功的背后都付出了巨大的努力,并且承擔(dān)了極大的風(fēng)險。

在這里跟大家分享一個小故事。你或許曾看到過“李小雙死亡一跳”這樣一則新聞,這是怎么回事呢?

在 1992 年巴塞羅那奧運會的時候,其他國家參賽隊比完,但我們中國隊在體操項目中還沒有金牌入賬,這個壓力就落到了我們參加單項決賽的運動員身上。

在李小雙上場之前,當(dāng)時日本選手已經(jīng)完成了一個非常高質(zhì)量動作,獲得了 9.787 分的高分。這就意味著,李小雙要得到 9.8 分的成績,才能奪得冠軍。在這種情況下,他決定用上自己平常在訓(xùn)練里面,一個成功過也失敗過的動作,叫團(tuán)身后空翻三周。

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要強(qiáng)調(diào)的是,這個動作放在現(xiàn)在也很少有運動員去做,因為它的難度太大了。當(dāng)時李小雙在訓(xùn)練中其實出現(xiàn)過失敗,甚至嚴(yán)重到要把他送到醫(yī)院去搶救。在這樣一個時刻,中國體操隊員展現(xiàn)了自己的拼搏精神,去完成這樣一個高難度動作。最后李小雙完成的質(zhì)量非常高,以 9.925 分的成績奪得了中國隊在巴塞羅那奧運會唯一一塊體操項目金牌。

策劃制作

作者丨何衛(wèi) 國家體育總局體育科學(xué)研究所運動訓(xùn)練研究中心副研究員、國家體操隊科研團(tuán)隊負(fù)責(zé)人

責(zé)編丨楊楊

評論
科普科普知識的搖籃!
大學(xué)士級
體操運動員,每一次成功的旋轉(zhuǎn)背后,都是運動員長時間的辛勤付出和不懈的努力。他們的每一次跳躍,每一次旋轉(zhuǎn),都是對極限的挑戰(zhàn),對完美的追求。觀眾的掌聲和點贊,不僅是對他們技藝的認(rèn)可,更是對他們精神的贊揚。體操運動員的旋轉(zhuǎn)動作,是力量與美學(xué)的完美交融,是對人類潛能的一次震撼人心的展示。
2024-07-30
科普中國●yling
庶吉士級
在競技體操的賽場上,每一份成功的背后都付出了巨大的努力,并且承擔(dān)了極大的風(fēng)險。動作雖然絢麗,卻也隱藏著極大的風(fēng)險。我國體操運動員頂著巨大壓力,為祖國增光添彩,我們更要向他們表示尊敬!預(yù)祝他們再巴黎奧運會上取得好成績!
2024-07-30
科普科普知識的搖籃!
大學(xué)士級
點贊體操運動員的旋轉(zhuǎn)動作,它不僅展示了他們的身體技能,也體現(xiàn)了科學(xué)的訓(xùn)練方法和對力學(xué)原理的理解。每一次成功的旋轉(zhuǎn)背后,都是運動員長期刻苦訓(xùn)練和不懈努力的結(jié)果。
2024-07-30