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冰王说球--终极挥拍秘籍之旋转的秘密(上)

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发表于 2016-12-2 22:56:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 rabbiz 于 2017-6-28 19:01 编辑

第一期的时候我们说过打球时要尽量锁腕不要压腕,第二期的时候有说过要通过大臂回摆锁肘来加速小臂摆速,很多人可能还知道杀球时还需要锁肩,似乎这个锁成为了发力的关键所在,本期我们来讨论一下“

“锁”简单的理解就是停止,相信业余爱好者听过不计其数,那究竟为何要停止,跟往常一样,理论课开始了,上期曾提到过螺旋加速效应,实际上是一种惯性作用

<<<<<<<<<<科学常识>>>>>>>>>>
惯性:物体保持静止状态或运动状态的性质
下图的牛顿摆是具有典型意义的惯性作用,两侧的球体来回传递着能量,保持着动量守恒。

牛顿摆

牛顿摆

在高级物理学里,这个理论称之为角动量守恒定律,而螺旋加速效应只是其中的一种应用,很多人称之为甩鞭效应
下图的仿真测试结果,鞭梢的速度瞬间可以达到音速,并且这个鞭梢的轨迹图跟拍头的运行轨迹非常接近。

鞭子

鞭子

角动量是什么?角动量守恒定律是什么?螺旋加速效应又是什么?

角动量:物体以旋转的方式移动而产生的动量值,这个值跟旋转半径旋转速度以及物体本身的质量(重量)有关。
角动量守恒定律:在一个转动体系中整体的角动量保持不变

螺旋加速效应:
基于角动量守恒定律,在一个旋转体系里,头部物体后产生角动量,并向尾端传递,尾端的旋转速度会越来越快(比如鞭子、双截棍)。这个过程将需要2个必要条件:
第一:物体在传递动量后旋转速度降为零
第二:被传递的物体质量(旋转半径)逐渐缩小

下图中白色小球从A点自由下落,通过重力落到到B点,在X点遇到阻力,从B点到C点,白色小球产生了加速效应,而这个加速正是因为X点的作用使得白色小球的旋转半径缩小,为了保持动量守恒,被动的加快了速度。

螺旋加速

螺旋加速

<<<<<<<<<<理论应用>>>>>>>>>>

挥拍过程恰恰就是一个旋转体系,并且满足螺旋加速效应的条件:

第一个旋转:从转体展腰开始,经过收腹(向上甩出大臂、收紧小臂)、下压大臂(大臂回摆)、向上甩出小臂(外旋手腕)到内旋手腕击球结束。

这个旋转由腰腹和大臂产生第一部分角动量,并传递给小臂,再由小臂和手腕产生第二部分角动量,将球拍加速至百公里,通过碰撞将动量转移给羽毛球,这个过程同样需要具备2个条件:
第一:肩部、肘部、腕部在传递动量后要停止动作,也就是“锁住
第二:躯干+大臂的质量大于小臂+手掌+球拍的质量
如果有物理达人不妨去算一算,一个职业选手在挥拍过程中肩、肘、腕三个关节的最高速度分别为10-20公里、30-40公里、60-70公里,拍头的速度均在百公里以上,再通过碰撞转移到球让专业选手能杀出400公里的球速也就不奇怪了。


角动量守恒过程:在这个体系中,总共产生了4次角动量、2次角动量守恒、1次动量守恒
第一次产生角动量(转体倒拍)转体收腹,腰部是轴,旋转物体是躯干
第二次产生角动量(向上甩出大臂)收腹后肩部带动大臂向上甩出,肩部是肘,旋转物体是大臂
(这两次角动量在第一时间段完成)

产生角动量

产生角动量
(第一时间段因涉及到另一个旋转,发生了2次角动量叠加的过程,而不是转换,详见下期
第一次角动量转换(锁肩、大臂回摆),将前2次的产生的动量传递给小臂

第一次转换

第一次转换
(第二个时间段因速度太快,无法完全分解)
第三次产生角动量(向上甩出手臂)大臂下压带动小臂向上甩出,肘部是轴,旋转物体是小臂
第二次角动量转换(锁肘、锁腕),将前3次的产生的动量传递给球拍
第四次产生角动量(手腕内旋)小臂的摆动带动手腕内旋,腕部是轴,旋转物体是手掌+球拍
(这两次角动量在第二时间段完成)

动量转换(碰撞击球),将前4次的产生的动量经拍头与球头的碰撞传递给羽毛球

可以看出,上图中的杀球动作显示了击球瞬间肩、肘、腕保持在一条直线上,肩部的停顿时间比腕部的时间要长一点,这个时间差需要大臂回摆来控制,而击球时则需要通过锁肩、锁肘、锁腕以保证将产生的4次角动量叠加传递给羽毛球

挥拍示意

挥拍示意

误区一:锁住不等于制动
因为很多人提到锁住这个词的时候都会联想到制动,就会觉得是主动的去卸力,导致发力不足,这是错误的,所谓的“锁”实际上是力量的传递而产生的现象,并不是主动地卸力,“锁”是一个目标,将力量释放至那个特定的目标点,就完成了动量的转换,当你熟练动作后就能有效地把力量层层传递出去,自然就做到锁住了

误区二:爆发力不等于闪腕
业余爱好者通常更注重手臂发力甚至手腕发力(闪腕),而忽略了腰腹的力量,更容易被忽视的,如果不能在同一时间触发锁定关节,力量将被相互抵消,所谓的爆发力是整个身体发力并传递动量的结果(个别小技术动作除外)。

误区三:打球受伤不等于动作不正确
业余爱好者通常都认为不正确的动作会导致受伤,然而实际上如果发力不顺畅,导致角动量无法有效的被传递,并在关节之间互相作用拉扯肌肉才是致伤的根本

误区四:锁住关节不表示击球后停止动作
由于肌肉的收缩有时间性,即便再完美的动作也无法保证动量能全部有效的传递出去,总会有残留的力量,所以在击球后应立刻解锁,完成挥拍动作以抵销残余的力量以及击球带来的反作用力。


综上所述:
其一,挥拍最初的力量来源于腰腹,也是最重要的力量之一,当然手臂的力量也不容忽视;
其二,想要打出快速的击球必须要尽可能的熟练动作来保证的力量传递顺畅,同时也能有效的避免运动损伤
(未完待续)
(注:文中所述之理论为便于理解,均为简化后的通俗版本,描述上与真实理论有出入)


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发表于 2016-12-2 23:02:42 | 显示全部楼层
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发表于 2016-12-2 23:24:20 | 显示全部楼层
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写的太好了
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发表于 2016-12-2 23:26:45 | 显示全部楼层
图文并茂!!!非常好!受教了!
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发表于 2016-12-2 23:32:55 | 显示全部楼层
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发表于 2016-12-2 23:37:35 | 显示全部楼层
真的很详细,点赞
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发表于 2016-12-3 01:01:46 | 显示全部楼层
发自Android客户端
请问大臂如何运动? 发力? 还是直接小臂向上伸 击球?不管大臂

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 楼主| 发表于 2016-12-3 01:23:12 | 显示全部楼层
无味果冻 发表于 2016-12-3 01:01
请问大臂如何运动? 发力? 还是直接小臂向上伸 击球?不管大臂

大臂的动作从架拍时的平举变成了击球时的向上抬起,也是发力过程
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发表于 2016-12-3 01:40:40 | 显示全部楼层
原来如此!好帖!一系列都是好帖!涨知识了,谢谢谢谢!
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发表于 2016-12-3 07:07:45 | 显示全部楼层
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发表于 2016-12-3 08:02:29 | 显示全部楼层
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发表于 2016-12-3 08:03:12 | 显示全部楼层
发自iPhone客户端
真是太牛了,好学术
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发表于 2016-12-3 08:48:26 | 显示全部楼层
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我去,物理白学了
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发表于 2016-12-3 08:58:45 | 显示全部楼层
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增加阻力点,回增加角速度,不会增加线速度,也就是动能不变。冰王物理白学了
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发表于 2016-12-3 09:08:03 | 显示全部楼层
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为了防止大家误解,再解释一下。冰王的小球细线模型示意图选取不当,是因为小球质量远大于细线质量,如果换成逐渐变细的辫子,是会有线速度变化的。简单的解释就是:角动量不变,半径减小使得角速度增加,线速度不变,同时,因为半径减小,质量也减少了,那么线速度增加,以保证动能守恒
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发表于 2016-12-3 10:49:59 | 显示全部楼层
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发表于 2016-12-3 10:53:01 | 显示全部楼层
zroor15951 发表于 2016-12-3 08:58
增加阻力点,回增加角速度,不会增加线速度,也就是动能不变。冰王物理白学了

根据能量守恒定律 没有外力做功动能不变 线速度也不会变 螺旋加速效应又是什么东西。。。。我还特地去百度了一下。。。
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发表于 2016-12-3 11:02:13 | 显示全部楼层
楼主物理学的不错
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发表于 2016-12-3 11:42:01 | 显示全部楼层
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影响挥拍关键的不只是动作 胸背力量更是关键.. 只有在跳杀的时候腰腹力量才是关键
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发表于 2016-12-3 11:53:16 | 显示全部楼层
谢谢说教
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