sports in XYZ dimension

motion and skills in XYZ dimension
正文

對比孫楊分析先天條件的重要性

(2013-12-02 16:51:11) 下一個
假設有一個小夥子,天生神力,跟孫楊的力量差不多,甚至略微超過孫楊一籌,各項基本遊泳技
術全都一流。但是比較矮,尤其是胳膊短,手小。因為他矮,又和孫楊力量差不多,應該這個人
應該更粗一些(身體橫截麵積大),也許肩和髖比孫楊更寬一點。這個小夥子完全學孫楊,請孫
楊的教練,他1500米可能超過孫楊嗎?

難度很大。孫楊的各項技術均爐火純青,但是原封不動地學他,對這個小夥子有害無益。我僅就
從手臂劃水和腿打水的配合來說說,學孫楊對他沒有好處。

巡航階段,孫楊的手腿配合方式是:動力臂開始劃水同時,同側腿重打水;打水之後試情況可能
省略一到兩次輕打水;有時不省略,但輕打水的目的是平衡而不是驅動;然後輪到另一個動力臂
開始劃水,那側腿再重打水;如此循環往複。

腿重打水之後將產生一個推動軀幹在水平麵旋轉的力矩。隨後的高肘劃水,產生第二個力矩,與
剛才的力矩同向。再隨後的推水,采用孫楊的貼身向後推水技術,會產生第三個旋轉力矩,仍然
與剛才的兩個同向。這三個力矩疊加起來,如果沒有其他力矩抵消,會導致遊進的方向變成
zigzag形狀。

所以運動員必須想辦法抵消掉這三個水平麵軀幹旋轉的力矩。

孫楊是怎麽做到的呢?很簡單,非動力手臂向前進方向伸直,手掌略微外翻。水的巨大阻力
矩,完美地抵消掉另外三個旋轉力矩。

下麵對小夥子做動力力矩分析。由於動力手臂基本上垂直於身體平麵,所以動力的力臂是從肩到
身體平麵旋轉軸。根據我們前麵的假設,他的肩可能比孫楊寬;他的身高不如孫楊,所以脖子到
身體平麵旋轉軸距離可能比孫楊短。這樣動力的力臂長度兩者相當。小夥子的劃水力量,或者說
獲得的水對手掌的反作用力,有沒有孫楊大呢?因為他的手小,他需要比孫楊更快的劃水速度。
然而他的臂短,所以劃水距離比孫楊短,在更短的距離內達到比孫楊更快的速度,是個巨大的挑
戰。我們假設他通過苦練做到了,他的手獲得的水的推力和孫楊相當。類似再分析腿。旋轉力矩
的力臂是從髖到軀幹旋轉軸線;他的髖也許比孫楊寬,但是肚臍到這個軸線距離短;這樣兩人力
臂的長度相當。打水的力量假設兩個人也差不多。這樣腿重打水產生的軀幹旋轉力矩和孫楊也差
不多。到現在為止,我們知道他的動力臂和動力腿產生的旋轉力矩和孫楊相當。

然後是小夥子的抗旋轉阻力力矩分析。前麵說了,他臂短手小,所以他的阻力力矩遠遠小於
楊。這樣,因為他原封不動地照抄孫楊,他的軀幹不可避免地會旋轉。孫楊遊1500米,也許他
要遊1550米,甚至更長。

他有什麽辦法補救呢?

第一個也許可以試試用動力臂異側的腿重打水。這個打水力矩可以幫助他部分抵消動力手臂產生
的水平麵旋轉力矩。然而,人體不是一個質點,他的軀幹將因為這個打水力矩沿縱軸有一個翻滾
的趨勢。由於他的動力臂在異側,動力臂很快就要出水,頭就要換氣,換氣時軀幹的翻滾和剛才
說的打水力矩導致的翻滾趨勢是相反的。這也就是說,他要在提臂出水加轉頭換氣階段比孫楊要
花更大的力氣。

第二個可能的辦法是非動力手臂前伸的時候更靠近頭部中線,甚至越過中線。但是這種補救將犧
牲隨後的高肘劃水獲得的動力:水的推力將變成斜前方。

第三個可能的辦法就是索性不管旋轉力矩,把體力用在提高劃頻上。隻要頻率上去,自然左右動
力產生的旋轉力矩(一個順時針,一個逆時針)就抵消了,遊的總距離也許可以從1550米下降
到1530米。不過,別忘了他的身體阻力更大(橫截麵積大),前麵已經提到他的劃水速度要更
快,現在又要他必須提高劃頻……有人說,他矮,所以體重更輕,身體負擔更小;孫楊更高、更
重、負擔更大……別忘了,這是在水裏,以專業運動員巨大的肺活量,身體比重和水相差無幾;
在陸地上孫楊可能跑不過他,但是在水裏,水承擔了重力,比的是誰動力強,誰阻力小。

第四個可能的辦法是提高打腿頻率,采用均勻打水,而不是兩次重打水。比如說,用6次打水遊
1500米。對這個年輕人的體力要求越來越高了。

還有別的什麽補救辦法呢???

從這樣一個手腳配合的角度,可以看到,這個年輕人進退維穀了。有個孫楊橫在那裏,讓很多先
天條件不好的運動員唯有無奈。

那是不是說以後超過孫楊的人一定得比他高,手比他大,胳膊比他長?我覺得很有可能,起碼不
能差很遠。
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