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中图分类号:G862 文献标识:A 文章编号:1009-9328(2016)02-000-02
摘 要 冰壶运动自1995年从日本传到中国后,通过短短几年的时间在国际冰壶比赛上取得了优异的成绩;通过查阅文献得知:目前对冰壶运动的研究主要集中在对国内外冰壶投壶命中率的比较、技术、影响因素的分析,却对冰壶运动给阶段生物力学的分析非常的少,为了推进我国竞技冰壶的发展,本文通过查阅文献资料,利用运动生物力学、物理的相关知识深入地对冰壶运动中击打(打定、打甩)后运动轨迹进行逻辑性分析,以此指导该项目的备战、参赛实践,提高训练的科学化水平,努力提升该项目的整体实力。同时,通过对冰壶项目优秀运动员竞技能力的研究,也为其他项目的发展提供借鉴经验。
关键词 冰壶运动 击打 运行轨迹
冰壶运动是技巧性、战术性较强的智力运动项目,在中国起步比较晚,但在中国发展具有较大的优势和发展潜力[1],短短几年,中国的冰壶运动员在国际冰壶比赛中已取得一席之地,同时也暴露出了许多的问题,其中包括:对项目规律理解不够,技战术水平较低、竞赛心里不成熟等[2]。因此,这些问题是摆在我国体育界管理者、教练员、科研人员、运动员面前的重大问题。
冰壶的运行轨迹分为击打前后,击打前主要包括向左、中、右三部分;击打后的情况比较复杂,击打的类型分为两种打定与打甩。
一、冰壶打定后的运行轨迹的分析
(一)动量守恒定律[3]:一个物体不受外力或外力的合力为0,这个系统的总动量保持不变,这个结论就做动量守恒定律,表达式:m1V1+m2V2=m1V3+m2v4(m表示质量,v表示速度)。通过对观察冰壶比赛:在冰壶的击打瞬间总有一个冰壶处于静止状态,所以动量守恒定律表达式:m1V1=m1V3+m2v4(m1、m2都是指冰壶的质量,两个相等,只是为了区分)
(二)能量守恒定律[3]:也就热力学第一定律,指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。在冰壶运动中,冰壶的势能是不会改变的。所以冰壶在击打的瞬间只是机械能的改变。表达式:1/2m1V12+1/2m2V22=1/2m1V32+1/2m2V42。同样,在打定中能量守恒定律表达式:1/2m1V12=1/2m1V32+1/2m2V42(m1、m2都是指冰壶的质量,两个相等,只是为了区分)
(三)打定就是两个碰撞的冰壶过质心的碰撞,其中击打前冰壶的运行速度与质心在同一条直线上[4]。
1.只考虑冰壶在水平方向上的速度如图1:
图1 打定瞬间冰壶运行方向分析
由图1可知:在水平方向上m1最终会静止,m2会取代m1的速度向前运动。
2.如果冰壶在打定前有旋转速度的话,那么在打定的瞬间,也将遵循1.3.1的分析过程,如果m1的旋转速度在竖直方向上,那么m2将获得竖直方向的旋转速度,且与m1相同。例如:m1逆时针旋转的话,在打定的瞬间,m1的旋转方向向上,那么m2也将向上,此后将顺时针旋转。
如果冰壶逆时针旋转向前运动[5],那么在冰壶的运行轨迹中会发现冰壶向左偏,顺时针的话则向右偏。这样的话在打定的瞬间,m2将会有向左向右的偏转的趋势,这将取决与 m1是顺时针还是逆时针旋转。
二、冰壶在打甩过程中的运行轨迹分析
(一)打甩:冰壶碰撞不是过质心碰撞[4],也就是碰撞前m1的运行速度与两冰壶质心的连线不在同一个方向上如图2:
V4
图2 打甩示意图
(二)光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。可归纳为:"三线共面,两线分居,两角相等"如图3所示[3]。
图3 光的反射
(三)两冰壶在打甩过程中,它们的碰撞点相当2.2中的O点,m1的运行方向相当于入射光线,反射光线相当于碰撞后m1、m2的运行方向,所以完全遵循光的反射定律。
1.在不考虑旋转的情况下分析冰壶打甩瞬间的运行轨迹,如图4所示 :
其中α=β γ= Ω
图4 冰壶打甩瞬间运行方向分析
由图4可知:在打甩的瞬间m2、m1都将改变了原先的速度,并且方向相反,其中m1不会静止在m2原先所在的位置。
2.当打甩的瞬间m1有逆时针的旋转方向呢, m2将获得顺时针的旋转,m1将保持原先的逆时针旋转。
如果冰壶逆时针旋转向前运动,那么在冰壶的运行轨迹中会发现冰壶向左偏,顺时针则向右偏,所以在2.3.1的基础上,m2将会有向右偏转的趋势,m1将有向左的趋势。如果打甩前冰壶是顺时针旋转,则m1、m2的偏转方向正好相反。 三、结论与结果
(一)冰壶在打定与打甩过程中遵循动量守恒定律、光的反射定律、能量守恒定律。
(二)冰壶运动员在进行冰壶运动轨迹训练时,应该遵循理论与实践相结合进行训练。
(三)建议教练员应不断改进训练方法,加强人员的配合与科研力量。管理层应继续加大对冰壶项目的扶持力度,使我国的冰壶队员们能更早地走上奥运会的大舞台。
参考文献:
[1] 柴如鹤,李振伟,梁志剑等.我国冰壶运动发展优势及制约因素分析[J].哈尔滨体育学院学报.2011.29(5):6-8,12.
[2] 李淑青.第21届冬奥会中国女子冰壶队与对手比赛的技术分析[J].体育科技文献通报.2011.19(4):37,53.
[3] 北京海淀区教师进修学校编,全日制普通高级中学教科书:物理[M].北京师范大学出版社,2003:46,49,70.
[4] Denny, M.(1998) Curling rock dynamics. Canadian Journal of Physics 76, 295-304.
[5] 王珂,冯伟.冰壶投壶技术分析[J].冰雪运动,2006,(1):39-41.
摘 要 冰壶运动自1995年从日本传到中国后,通过短短几年的时间在国际冰壶比赛上取得了优异的成绩;通过查阅文献得知:目前对冰壶运动的研究主要集中在对国内外冰壶投壶命中率的比较、技术、影响因素的分析,却对冰壶运动给阶段生物力学的分析非常的少,为了推进我国竞技冰壶的发展,本文通过查阅文献资料,利用运动生物力学、物理的相关知识深入地对冰壶运动中击打(打定、打甩)后运动轨迹进行逻辑性分析,以此指导该项目的备战、参赛实践,提高训练的科学化水平,努力提升该项目的整体实力。同时,通过对冰壶项目优秀运动员竞技能力的研究,也为其他项目的发展提供借鉴经验。
关键词 冰壶运动 击打 运行轨迹
冰壶运动是技巧性、战术性较强的智力运动项目,在中国起步比较晚,但在中国发展具有较大的优势和发展潜力[1],短短几年,中国的冰壶运动员在国际冰壶比赛中已取得一席之地,同时也暴露出了许多的问题,其中包括:对项目规律理解不够,技战术水平较低、竞赛心里不成熟等[2]。因此,这些问题是摆在我国体育界管理者、教练员、科研人员、运动员面前的重大问题。
冰壶的运行轨迹分为击打前后,击打前主要包括向左、中、右三部分;击打后的情况比较复杂,击打的类型分为两种打定与打甩。
一、冰壶打定后的运行轨迹的分析
(一)动量守恒定律[3]:一个物体不受外力或外力的合力为0,这个系统的总动量保持不变,这个结论就做动量守恒定律,表达式:m1V1+m2V2=m1V3+m2v4(m表示质量,v表示速度)。通过对观察冰壶比赛:在冰壶的击打瞬间总有一个冰壶处于静止状态,所以动量守恒定律表达式:m1V1=m1V3+m2v4(m1、m2都是指冰壶的质量,两个相等,只是为了区分)
(二)能量守恒定律[3]:也就热力学第一定律,指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。在冰壶运动中,冰壶的势能是不会改变的。所以冰壶在击打的瞬间只是机械能的改变。表达式:1/2m1V12+1/2m2V22=1/2m1V32+1/2m2V42。同样,在打定中能量守恒定律表达式:1/2m1V12=1/2m1V32+1/2m2V42(m1、m2都是指冰壶的质量,两个相等,只是为了区分)
(三)打定就是两个碰撞的冰壶过质心的碰撞,其中击打前冰壶的运行速度与质心在同一条直线上[4]。
1.只考虑冰壶在水平方向上的速度如图1:
图1 打定瞬间冰壶运行方向分析
由图1可知:在水平方向上m1最终会静止,m2会取代m1的速度向前运动。
2.如果冰壶在打定前有旋转速度的话,那么在打定的瞬间,也将遵循1.3.1的分析过程,如果m1的旋转速度在竖直方向上,那么m2将获得竖直方向的旋转速度,且与m1相同。例如:m1逆时针旋转的话,在打定的瞬间,m1的旋转方向向上,那么m2也将向上,此后将顺时针旋转。
如果冰壶逆时针旋转向前运动[5],那么在冰壶的运行轨迹中会发现冰壶向左偏,顺时针的话则向右偏。这样的话在打定的瞬间,m2将会有向左向右的偏转的趋势,这将取决与 m1是顺时针还是逆时针旋转。
二、冰壶在打甩过程中的运行轨迹分析
(一)打甩:冰壶碰撞不是过质心碰撞[4],也就是碰撞前m1的运行速度与两冰壶质心的连线不在同一个方向上如图2:
V4
图2 打甩示意图
(二)光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。可归纳为:"三线共面,两线分居,两角相等"如图3所示[3]。
图3 光的反射
(三)两冰壶在打甩过程中,它们的碰撞点相当2.2中的O点,m1的运行方向相当于入射光线,反射光线相当于碰撞后m1、m2的运行方向,所以完全遵循光的反射定律。
1.在不考虑旋转的情况下分析冰壶打甩瞬间的运行轨迹,如图4所示 :
其中α=β γ= Ω
图4 冰壶打甩瞬间运行方向分析
由图4可知:在打甩的瞬间m2、m1都将改变了原先的速度,并且方向相反,其中m1不会静止在m2原先所在的位置。
2.当打甩的瞬间m1有逆时针的旋转方向呢, m2将获得顺时针的旋转,m1将保持原先的逆时针旋转。
如果冰壶逆时针旋转向前运动,那么在冰壶的运行轨迹中会发现冰壶向左偏,顺时针则向右偏,所以在2.3.1的基础上,m2将会有向右偏转的趋势,m1将有向左的趋势。如果打甩前冰壶是顺时针旋转,则m1、m2的偏转方向正好相反。 三、结论与结果
(一)冰壶在打定与打甩过程中遵循动量守恒定律、光的反射定律、能量守恒定律。
(二)冰壶运动员在进行冰壶运动轨迹训练时,应该遵循理论与实践相结合进行训练。
(三)建议教练员应不断改进训练方法,加强人员的配合与科研力量。管理层应继续加大对冰壶项目的扶持力度,使我国的冰壶队员们能更早地走上奥运会的大舞台。
参考文献:
[1] 柴如鹤,李振伟,梁志剑等.我国冰壶运动发展优势及制约因素分析[J].哈尔滨体育学院学报.2011.29(5):6-8,12.
[2] 李淑青.第21届冬奥会中国女子冰壶队与对手比赛的技术分析[J].体育科技文献通报.2011.19(4):37,53.
[3] 北京海淀区教师进修学校编,全日制普通高级中学教科书:物理[M].北京师范大学出版社,2003:46,49,70.
[4] Denny, M.(1998) Curling rock dynamics. Canadian Journal of Physics 76, 295-304.
[5] 王珂,冯伟.冰壶投壶技术分析[J].冰雪运动,2006,(1):39-41.