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体育网刊2007年第4期
 
力学原理在舞龙运动中的应用

2007/10/12 11:11:54 浏览次数 4388  

杨华峰1  雷军蓉2  湖南涉外经济学院  湖南 常德 415900

摘要:根据动力学、杠杆原理、运动学等相关学科的基本知识和基本原理,分析力学原理在舞龙运动中的应用。以期从理论上对训练加以指导,为舞龙运动的发展、推广作出积极的贡献。
关键词:舞龙运动;动力学;运动学。

前言
    近几年来,舞龙运动发展迅速,并且成了竞技体育中的一个重要项目。1995年2月,经国家体委批准,把舞龙运动列入全国正式比赛(四类)项目,舞龙运动已经逐渐由一项传统的体育文化活动,开始形成了独有的一种体育竞赛项目和文化形式。本文通过研究力学原理在舞龙运动中的应用,为舞龙教学训练提供理论依据。

1  动力学原理的应用
    动力学主要研究物体运动与作用力之间的关系,即研究人体或器械的运动状态变化和引起这些变化的力之间的关系。应用动力学的原理定律、分析和解决运动技术中的实际问题,才能有效地确定动作的技术特点和改善运动技术动作的效果。
1.1 牛顿第一定律——惯性定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
    物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性。
    舞龙的游、穿、腾、跃、翻、滚、戏、缠、组图造型等动作和套式动作惯性定律无处不在,如:快速逆向跳龙行进接快速跑斜圆场时,就是利用逆向跳龙后龙体仍然保持比较快的速度,此时顺势改变龙体的运动方向,就能很好的衔接快速跑斜圆场,这样就提高了能量的利用率。合理利用惯性定律,在套路编排中尽量减少加速和急停的频率,不仅节约了体能,还可以使动作连贯流畅,演练风格则体现出快慢相间,节奏明快。
    运动员对龙体的控制主要通过控制九个龙把,利用惯性间接的控制整个龙体。两个把位的中间部分没有直接的受力点,如何让整个龙体在运动时保持一个圆顺,饱满,重点在于运动员的合理的运动节奏和适时转腕。根据惯性原理,龙体受到合外力为零时,能保持原来的运动状态即龙把中间部分能沿着原来的运动方向继续运动,并形成圆顺,饱满的龙体轨迹。
1.2  牛顿第二定律——加速度定律:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。
    舞龙运动中速度不断变化,无论是由静到动、由动到静还是运动速度大小、方向的改变,都受到外力的作用,有速度的变化一定有加速度,要使物体运动状态发生改变,必须对物体施加力。运动员能正确及时的产生合外力是非常关键的,要求所有运动员清楚运动的路线、技术要求,在熟悉动作的基础上能正确、及时的使用力控制龙把。不能因动作的缓慢而出现牵扯或动作过急产生龙体皱折,从而影响整体的演练效果。
    该定律从另一角度还启示我们:当质量是定值时,较小的合外力产生的加速度比较的少,较大的合外力产生的加速度比较的大。因此在加强技术训练的同时,多加强运动员力量素质训练,特别是龙头的力量素质训练。
1.3 牛顿第三定律——作用力和反作用力:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
    在舞龙运动中作用力与反作用力最明显的表现在许多旋转动作中都涉及到的一个向心力与离心力的问题。图1试分析在连续360螺旋跳龙龙体对人体上肢的拉力(正面观)。


    如图1-b。根据牛顿第二定律,得出:F=ma-Gcosθ= mw2R-Gcosθ(向心力)
    F表示运动员对龙把的拉力,θ为龙把与水平垂直线的交角,G为龙体的重量。由上方程式可知:龙体绕肩做螺旋时速度越快(角速度愈大),则人体上肢对龙体的拉力愈大。通过上面的分析可以知道:当θ=00时(即龙体在头上,龙把垂直与地面),上肢的拉力等于向心力减出重力(离心力),此时需要的拉力最小。F= ma-G。当θ=900时,上肢的拉力等于向心F= ma。当θ=1800时,拉力等于向心力与重力(离心力)之和,此时需要的拉力最大,F =ma + G。
    从以上分析可知,在θ=1800时(即龙体处于最底点,龙把垂直地面)龙体所需的拉力最大,即离心力最大。此时运动员也是腾空的最高点,因此运动员在腾空的同时不能减少对龙把的拉力。根据θ的不断变化有着不同的情况,因此在完成此动作时发力的时机是非常重要的。若不能准确的发力,不但不能正常的完成动作,还有可能使龙把脱手,沿圆周运动的半径垂直的切线方向飞去,造成受伤。
2  杠杆原理——“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。
    速度杠杆(力点在阻力点和支点中间),在舞龙运动中最为普遍,因动力点在中间,动力臂始终小于阻力臂,故一定要用较大的力才能克服较小的阻力。图2试对舞龙运动员的握把进行杠杆原理分析(以右手在上为例)。
    为了研究杠杆的利用,O为支点(左手握点),D为动力点(右手握点),R为阻力点(龙体与龙把的结合处)。L1 为OD的距离(右手与左手的距离),L2 为DR的距离(右手与龙体的距离),OR为整个龙把的长度。
    根据杠杆原理得出:F=F1×(L1+L2)/ L1
    速度杠杆可以获得比较大的速度,但需要较大的力量,因此在舞龙运动中两手的距离对龙把的控制非常重要。在获得相等的速度时,两手的距离越小,需要的力越大,相反两手的距离越大(在两手可能达到的情况下),需要的力越小。通过上面的分析可知,可以通过调节两手的距离(实际是调L1、L2的变化),产生不同的效果。如:在竞速舞龙的舞龙中,速度是主要目的,根据杠杆原理:动力点(D)应尽量的靠近阻力点(R),即右手靠近龙把顶端,以达到最大的速度,争取用最快的时间完成规定的动作。

3  运动学原理——主要研究物体空间的位置随时间变化的规律。
    舞龙运动的技术动作是在一定的空间和时间内进行的,因此,它包括运动的时间特性和空间特性。应用运动学的方法来研究舞龙技术动作,主要是研究舞龙运动技术动作位置变化与时间的关系,即是从时间和空间的角度来描述舞龙运动中身体或身体各环节的运动状态运动轨迹及其变化。
3.1 舞龙运动中的时间特征
    舞龙运动中的时间特征在很大程度上表现为速度特征。力学意义上的速度为位移与通过这段位移所经历的时间之比。其表达式为:
     V=△s(位移)/Δt(时间)
    在腾越行进中,每位运动员的都有一个相对应的腾越位置。每一个腾越位置在腾越动作过程中不断变化。根据v=s/t,允许每位运动员腾越的时间大体上是相等的,也就是说相对应的一个动作在同一时间(t)内做完动作,在不同的动作中每个把位的运动路线(s)是不同的,所以在训练过程中一定要根据具体情况,调整自己的速度(v)。注意平时多练习、多配合,准确的把握腾越时机。
3.2 舞龙运动中的空间特征
    舞龙运动的运动学特征还包括运动的轨迹、路程、位移所描述的空间特性。任何运动都是在一定的空间内按照一定的轨迹完成。舞龙运动员通过控制龙把,间接控制龙体的运动轨迹、路线等。舞龙动作中都以“圆”的呈现为主要空间特征,动作多取圆形,双臂做圆形运动,路线做圆形移动, 舞龙的一举一动多与圆有关,龙体的蜿蜒曲折和龙珠的滚圆都是圆的呈现。 从线条上看,圆往往给人以饱满丰富的形式美感,圆的形式美,充分体现在中国舞龙的构图和动作之中。在进行翻滚类动作时,圆形不断滚动,龙体在不皱、不折、不绞、不拖的情况下要舞得浑圆顺畅。龙体舞得圆不圆,是衡量舞龙技巧水平高低的重要标志。
    舞龙运动中运动员以曲线为主要运动路线,舞龙运动员通过控制龙把就能很好控制龙的运动路线,舞龙中曲线、弧线跑动中都有一个向外扩展的运动趋势,根据L=2π r,由于向外扩,r随着把位的后移而不断增大,因此在游龙类动作中,越靠后需要跑动的速度越快。如:快速跑斜圆场中,龙体的运动路线和运动员的运动路线几乎是一个同心圆,跑动中龙头按圆弧形路线跑动,主动去“咬”龙尾形成一个前底后高的斜圆。在这过程中运动员向外跑动同时积极向斜上方举起,这样有二个好处:第一:给一个向斜上的分力能充分的的撑开龙体,给人以饱满的感觉。第二:斜上举起减少了运动员跑动的半径,提高了能量利用率。

4  结论和建议
4.1 结论:
4.1.1 动力学原理应用于舞龙运动中主要解决舞龙运动中动力学方面的问题。舞龙运动中,运动的发生、运动状态的改变、身体姿势的变化,如此一类的问题均可以利用动力学原理中的理论进行分析研究,得到解决问题的有效途径。
4.1.2 运动学原理应用于舞龙运动中主要研究舞龙动作位置变化和时间的关系既动作的轨迹、速度、时间、空间特征方面,通过分析来指导各类跳越、翻腾、穿越等动作。
4.1.3 杠杆原理是应用的最为常见的原理,分析舞龙运动中持把的技巧,根据不同的运动要求情况,调整握把位置。建议教练员在运动员选才时,优先考虑上肢力量较好、爆发力较好、臂长较长的运动员。
4.2 建议
    舞龙运动中的技术动作并不是单纯的平动或转动,也不是单一生物力学原理作用的结果。教练员、运动员要掌握舞龙技术动作中的力学原理并灵活的应用到教学训练中,才能提高教学效率和能量的利用率,较少运动损伤。舞龙运动是一项典型的集体运动项目,而且运动强度很大,运动员一定要有良好的身体素质,所以在对运动员的选才中要有严格的要求,优先考虑力量素质、爆发力、身体协调性较好的运动员。

5   参考文献
[1] 《运动生物力学》编写组编.运动生物力学[M].2版.北京:高等教育出版社,2000(2001重印).
[2] 雷军蓉主编.舞龙运动[M].北京:北京体育大学出版社,2004.7:1-2.
[3] (美)詹姆士.海著.运动技术生物力学[M].孙成敏译.北京:北京体育学院编译室.1981:102.
[4] 国际龙狮总会审定.国际舞龙舞狮竞赛规则、裁判法[Z].中英版,2002:6.
[5] 中国龙狮运动协会审定.中国龙狮运动教学用碟[Z].2003.
[6] 李凌云.运动生物力学原理在武术运动中的应用[D].山东师范大学硕士学位论文.2002.5.
[7] 李恩琦.竞技健美操难度动作分类及力学原理的研究[J].山东体育学院学报.2005,21(2):63-65.
[8] “2002世界龙狮锦标赛”亚军套路(湖南师范大学舞龙队)动作录像[Z].2002.


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