影响足球球速诸因素的运动生物力学分析①

刘喜林

（武汉职业技术学院体育部 湖北武汉 430074）

踢球是运动员有目的地用脚的某一部位把球踢向预定的目的地的技术动作。踢球是足球比赛中最重要的赢得时间和空间的技战术手段之一。任何一场足球比赛都是竞技双方对时间、空间和球的争夺，足球比赛过程就是创造时空、利用时空和控制时空的过程。

快速、精准的踢球是最重要的进攻武器之一，能为赢得比赛的胜利奠定坚实基础。如果一个球队不能快速、精准地踢球，那他们几乎无法获得比赛的胜利。足球运动员只有熟练掌握了多种的踢球技术后才能达到精湛的传球、射门水平。

传球是足球比赛中应用最多的一项技术，传球是队员之间联系的主要工具，在比赛中不停顿的及时传球，高度准确的转移中长传，高速控运球中进行隐蔽性传球以创造射门、进球良机，已是世界足球强队的重要标志。

主动传出威胁球、致命球的传球五要素是传球的隐蔽性、传球方式的选择、传球的时机、传球的力量与速度、传球的准确性。一般在传球力量不当或传球不准确时就会出现防守队员断球的情况。

2.1 德阳地区学龄前儿童缺铁性贫血的患病现状 1 452例受检儿童共检出儿童缺铁性贫血患儿120例，患病率为8.26%，其中6～12个月的患病率为13.76%(52/378)，1～3岁的患病率为7.90%(47/595)，4～6岁的患病率为4.38%(21/479)，3组比较，差异有统计学意义(χ2=8.95，P<0.05)。6～12个月的幼儿是儿童缺铁性贫血的主要人群。

由上面分析得到的大腿和小腿的角速度及线速度变化规律可以得出以下的结论：踢球腿的摆动动作属于鞭打动作。下面将用鞭打动作的原理来对踢球腿的摆动对击球的力量所产生的作用进行生物力学分析。

踢出球的速度和落点反映出踢球的力量和技术。在击球点合理的情况下，踢球的力量主要取决于助跑速度、踢球腿的摆动、踢球脚脚踝的紧张程度、身体和支撑腿的方向以及踢球腿的随前动作。文章将从这几个方面进行运动生物力学分析。

1 助跑的生物力学分析

原理是：当△mv为常数时

可知只有下肢各环节连续发力，才能提高脚的线速度。一般举重运动员的下肢力量比足球运动员的下肢力量大，但却踢出的球却没有足球运动员踢出的球运行远，就是因为举重运动员的踢球摆动腿不快，下肢各环节发力不连续的原因。

2 踢球腿的摆动的生物力学分析

踢球腿的摆动是指踢球时摆动腿的动作。摆动腿的动作有助于发挥击球的力量。踢出球力的大小主要取决于摆动腿的摆动，它是踢球力量的主要来源。摆幅大、摆速快、动量的变化大，踢球的力量就大，球的运行速度就快，球的运行距离就远。

在色彩上，我选择了一些跳出固有思维的色彩，例如我在花园内花草色彩上的选择，就选择了一些日常生活中并不常见的色彩，例如紫色、宝蓝色、柠檬黄色等。我希望这一些跳脱的色彩能够给观众带来新颖的感受。此外，为了保持画面色彩的呼应，我将蓝天和海洋用同一组色彩来表现，正好两者在画面的一头一尾，形成首尾呼应。画面中部的一些人物的服装色彩也是提取与花园里花草一致的色彩来表达，做到整个画面都同一在一个色调内。

何为“喘息服务”？顾名思义，是政府花钱为失能老人家庭提供服务，或是请专业人员去家中照料，或是把老人接到养老院照看，既让家属喘口气，也让老人康复得更好。

在此动作过程中，摆动腿大腿在进一步充分后引的基础上，髂腰肌迅速收缩，大腿以髋关节为轴产生较大的角加速度，同时小腿向大腿靠拢、后屈，处于屈曲状态。大腿继续以髋关节为轴向前做加速摆动，小腿以膝关节为轴继续后屈，保持屈曲状态。在这一过程中，大腿先前的角加速度急剧增加，产生相当大的线速度，小腿的线速度增加量明显大于大腿的线速度增加量。

由此看出，当膝盖摆到球的正上方或侧上方时，大腿的角速度因为制动急剧下降，小腿因做爆发式前摆动作，角加速度急剧增加，大腿的动量传递给小腿，动量叠加，使肢体末端动量急剧增加，从而踢球快速有力。

由于地形变化、季节变化等所引起的D与18O同位素变化可以被地下水所保留，这些变化可以用来计算地下水的补给高程[19]。但是不同时期的D与18O值会有不同，如冰期的时候，大气降水的氘氧值可能会比较低，而高程效应造成的结果也是氘氧值低，所以，要考虑到时间的问题。因此为了排除时间因素对D与18O值的影响，该次研究取温泉地热水进行14C同位素测年分析，确定地热水的补给年龄。14C测年的基本原理是应用地下水中的溶解无机碳作为示踪剂，以14C测定地下水中溶解的无机碳的年龄。年龄是根据地下水的14C浓度与补给时浓度之间的差别来计算。其计算公式如下：

现代足球的射门很多时候在距离球门20～30m左右就开始了，所以球的速度对是否完成进球起着至关重要的作用，当然，刁钻的射门角度也起着非常重要的作用，如果射门球力量大速度快角度刁，那无疑是完美的世界波。

踢球腿的鞭打动作是由质量大的大腿首先加速摆动，获得一定的动量。当膝关节摆到球的正上方或侧上方时，大腿的摆动速度突然下降、制动，动量向质量较小的小腿（鞭尾部分）传递动量，然后叠加。由于小腿的质量小于大腿的质量，因此小腿获得较大的运动速度。

踢球腿摆动的动作符合角动量定理

∵I10＝Ic1＋m1d12

∴K1＝（Ic1＋m1d12）w1

又因为小腿的角动量为K20＝I2w2

∵I2＝Ic2＋m2d22

∴K2＝(Ic2＋m2d22)w2

由于大腿的制动，于是大腿的角动量传递给了小腿，所以大小腿的角动量进行叠加后用公式表示为：

K1＋K2＝（Ic1＋m1d12）w1＋(Ic2＋m2d22)w2

运动员在传长距离球和大力射门时，主要采用的摆腿方法是在跨步支撑的同时，摆动腿大腿后引，小腿后屈，在支撑腿着地的同时以髋关节为轴，大腿带动小腿由后向前快速摆动，当膝盖摆到接近球的正上方或内侧上方时，小腿做爆发式前摆。

显而易见，大腿的角动量传递并叠加到小腿上，使小腿产生了高速摆动，从而增加了踢球的击球冲力。

在小腿逐渐屈曲阶段，主要是大腿加速摆动，小腿并没有主动加速摆动。这因为人的肌肉力量是有限的，屈髋肌群的肌力对髋关节的肌力矩也是有限的。所以只有靠减小下肢的摆动惯量来增加角加速度。因此，在踢球腿摆动过程中，小腿屈曲，减小下肢的转动惯量，从而加大小腿摆动的角加速度，达到增加大腿的转动效果。

踢球腿的随前动作对尚未达到最高速度的球体自身速度起着不可忽视的作用。如果踢球脚一接触球就立即停止前摆，那么就必然影响作用力的连续性。

原理1：w＝Mt／mr2

因为M、m、t为定值，所以r的减小，必然导致角加速度w的大幅度增加。

原理2：根据运动学V1＝V0＋at

由于髂腰肌及髋关节周围韧带的预先拉伸，使髂腰肌及髋关节周围的韧带的弹性增加，使后续动作达到理想的效果。另外，正因为跨步支撑，从而为踢球腿的摆动提供了稳固的支点。

3 踝关节的紧张程度的生物力学分析

踝关节的紧张程度，对踢球力量起着重要作用。触球的一瞬间，踝关节紧张，那么击球的力量就大。分之，提高踝关节松弛，那么在触球时踝关节就会出现退让式的缓冲动作，从而增加脚对球的作用时间，减小击球的力量。

助跑是指踢球前的几步的跑动。它的作用是使身体活获得一定的前移速度，并活动先前的初动量。助跑的关键在最后一步，最后一步的助跑要明显大于前几步的助跑，以便使身体获得稳固的支撑，即所谓的跨步支撑。此动作在踢球时摆动腿的大腿内侧得到充分的后引，同时使髋角度充分打开，从而增大运动幅度，有效地拉伸了髂腰肌，使踢球动作的主动收缩肌群得到充分拉伸。肌肉收缩时所做的功，等于其力与摆动腿在拉力方向是所移动距离的乘积。也就是说预先增加收缩肌群的初长度，可增加收缩肌群所做的功。

∵Ft＝△mv

∴F＝△mv／t

由于△mv是定值，t增加时必然导致脚的击球力量F的减小。

4 踢球腿的随前动作的生物力学分析

多出现在六至七叶期，发病初期在心叶基部的中脉两侧出现透明的虚线斑点，逐渐扩展到整个叶片，并在叶背、叶鞘和苞叶的叶脉上出现长短不一的蜡白色突起，后变黑褐色，用手触摸时有粗糙不平的感觉。发病后的玉米植株生长受到抑制，节间粗肿缩短，严重矮化，一般病株高度只有健株的1/3～1/2。叶片密集，顶端簇生，叶片厚硬僵直，浓绿。根系少而短，不足健株的1/2，很容易从土中拔起。轻病株一般能结果穗，但果穗小，花丝不发达，结实率很低，雄穗轴短，常半包在喇叭口内不能全部抽出。重病株雌穗、雄穗不能抽出，个别雄穗虽可抽出，但分枝极少，常提前枯死。

随着我国人口老龄化进程的加快，离退休党员数量持续增长。据有关部门统计，我国离退休党员人数占全体党员人数的比例接近20 %，而且还存在着“三多”问题，即年龄大的越来越多，身体差的越来越多，长期不能参加组织生活的越来越多。

孤独症儿童和正常儿童在区分愿望任务上的成绩差异无统计学意义；孤独症儿童在区分信念和错误信念任务上的平均成绩都很低，且均显著的低于正常儿童（P值均＜0．01）。两组儿童在各任务上的平均成绩见表2。

原理是：Fs＝1／2mv2

1.5 脑脊液采集 行为学实验结束后处死大鼠，沿硬脑膜易被刺破区域的上缘正中刺入延髓池[10]，抽取脑脊液，于 －80 ℃ 冰箱保存待用。

当F为定值时，s对球的作用距离越长，那么球体获得的动能就越大，球就能以更高的速度运行更远的距离。

（4）按照国家标准《鲜柑橘》，在石门县采集的252件柑橘样品大部分属于优等果，优等果比率达91%。重金属超标率较低，仅少量样品汞、砷超标。

所以，踢球腿随球前摆送髋，使整个身体继续前移，既能加大踢球力量，控制出球方向，又能缓冲因踢球腿急速前摆而产生的向前冲的惯性，有利于维持身体平衡。

而根据挫折理论，面对经营失败，尤其是一而再的经营失败，教师要引导学生以积极的态度对待挫折，将消极性行为转化为积极性、建设性行为。

福建竹编的主要技法是“雀目法”，“雀目法”的“雀目”是指六角形透空雀目格，这是由4条篾连贯且交叉地编织而成的。因此，编织而成的竹编工艺品具有透空疏朗的效果。竹编可以通过漂白、染色、上漆获得不同的颜色。漂白后的竹编颜色比较自然朴素，很好地保持了竹子本来的颜色。而染色竹编的颜色主要以老棕色为主，色调比较沉重，工序却并不简单，要经过多次的染色后再进行磨光才能完成。此外，还有一种上漆竹编，是在竹编表面上漆，使竹编工艺品不仅具有竹编的外形，还具有漆器的质感，因此显得非常别致。上漆竹编的品种主要有瓶、盘、罐、篮、盒、灯罩、屏风、挂帘、枕席等[11]。

随前动作有利于维持身体平衡是符合动量矩原理的。当踢球腿触球以后，踢球腿依然具有一定的向前摆动的角动量，如果触球后踢球腿立即制动，不随球前摆，身体会后到，不利于维持身体的平衡。

原理是：M＝（I2W2－I1W1）／△t

由于△t大幅度减小，必然导致地面对人体产生一个反方向的转动力矩，使人体向后倾倒。

旅游小镇建设开发要适度，生态环境保护是第一要务，在保障生态环境的前提下渐进发展，如何平衡开发与保护，和谐发展，是武陵山乡旅游小镇建设的重要挑战。

5 结论与建议

5.1 结论

在足球教学和训练中，很多教练员往往只强调运动员的击球脚型和击球点的训练，而忽视了对踢球腿正确摆动的训练。这其中的原因是多种多样的。最主要的原因是教练员是知道踢球腿正确摆动的重要性的，但因为自己学识水平和理论水平不够高，往往只能凭自己的踢球经验进行教学和训练，讲不清也道不明踢球腿正确摆动的原理，所以有意无意的忽略了对运动员踢球腿正确摆动的训练。而这直接导致了很多运动员踢球的力量不足、速度不快、落点不准，由此产生了：己方错失很多进攻和得分的配合机会，敌方获得很多反击的机会；己方射门乏力，射门角度不佳；己方战术不能正常执行，再好的战术都成了纸上谈兵。

文章对踢球腿摆动的全过程做了全面的运动生物力学分析，给踢球腿的摆动提供了一个优化模式，为足球教学和训练提供了理论依据。

5.2 建议

在足球教学和训练中，教练员除了要强调运动员的击球脚型和击球点的训练外，还要大力抓好对运动员踢球腿正确摆动的理论学习和实际训练。

做踢球腿摆动的徒手练习，特别要注意小腿在摆动的前半部分要处于较为屈曲的状态；小力量踢定位球，体会摆腿动作；大力量踢定位球，进一步体会摆腿动作；踢各种性质的来球；结合实战的长传球和射门练习，巩固已形成的动力定型。

[1]宋智,陈运来，毕岩智.足球比赛中隐蔽性传球的探讨[J].体育科技文献通报,2010,18(1).

[2]郑援朝.足球业余训练传球技术教学法初探[J].安徽体育科技,2011,32(3).

[3]陈希磊.足球比赛一次进攻行动中传球数量和质量对进攻效果的影响[D].南京:南京体育学院运动系,2008.

[4]龙志伟,李毅钧,马明兵.提高广东省优秀青年足球运动员腿部力量对射门质量影响的研究[J].广州体育学院学报,2011,31（3）.