近半个世纪来,乒乓球运动的主流技术无疑是弧圈球技术。说起拉弧圈球,总离不开甩劲。人们经常说起拉弧圈时,当吃住球后应该甩臂、甩腕,要用甩劲。那么“甩劲”是一种什么劲?怎样产生的?怎样队对弧圈球技术起作用呢?知其然,知其所以然,从必然到自由,不亦乐乎。观其形,解其理,运用自如,岂不美哉!为了把弧圈拉得更转更冲,本帖旨意探讨“甩劲”的产生和作用,以期认识本质,建立意识。在此基础上,至于如何应用,对于每一个弧圈爱好者而言,只要首先认知清楚,掌握运用则是不言而喻的。
“甩劲”在日常生活中司空见惯,例如,人们在洗衣时看到洗衣机脱水甩干的结果;在乘公共汽车拐弯时感受被甩的过程;在球类运动中“甩劲”更是屡见不鲜,乒乓球、高尔夫球、链球,甚至连属于直线运动的推铅球,如今也崇尚旋转式推铅球新技术,以发挥较大的生物力学优势。球类如此,武术亦然。太极拳的缠丝劲、螺旋力、浑圆力,泰拳的拨浪鼓式发力,形意拳的横拳、贴身拳,八卦掌的回身掌等都应用的一股甩劲。身体一蹲,腰力旋转,全身根节甩动,突发甩劲。
“甩劲”在不同运动中表现形式花样繁多。在目不暇接的“甩劲”现象中,却蕴藏着不变的物理本质。本质是什么呢?“甩劲”纵有千变万化,但在 “甩劲”发出时总离不开人体转动。外观与与内在的转动,围绕着身体重心轴的转动,围绕着腰轴或者臂轴等不同轴线、或者肘腕等关节轴点的转动产生了“甩劲”。转动是产生“甩劲”的共同的运动形式。既然“甩劲”动力因在转动,那么从转动着手分析动作结构和运动过程,就会抓住“甩劲”的本质,为掌握和应用“甩劲”打下基础。
众所周知,具有转动特点的运动太极拳和乒乓球,习惯上被人们称为圆运动。前者的发力机制归纳为内开外合,内开发力解读为离心力,而外合发力则称为向心力。相比之下,描述乒乓球运动的发力原理使用轮轴原理比较贴切。腰为轴,臂为轮,以腰带臂,同时同向,轮轴同转。轮轴是杠杆的变体,轮轴原理也是杠杆原理,即力矩平衡原理。现在应用轮轴原理,结合拉弧圈球的技术动作,看一看“甩劲”如何对弧圈球技术起到加速作用的。
1.收臂加速-----轮轴内旋收缩运动
弧圈球技术的基本动作可比为人体轮轴,蹬腿转腰的重心转移比作轴转,而手臂挥拍的击球动作看成轮转。腰和臂同步转动看作轴轮共转,采用这种简化模型有助于分析问题。例如分析拉弧弧圈时重要的收小臂问题,即甩小臂加速问题,为什么以肘为轴的小臂“甩劲”会加速呢?如果把重心转移发力看作一次加速,为击球提供初速度的话,在此基础上的收小臂视为二次加速,为击球产生更大速度,如同两级火箭的速度叠加,以求实现最大速度。这一形象比如可从动量守恒和传递角度去理解加速的原因,但是并没直接触及到收小臂的影响。
如图所示,收小臂后,r2小于r1,即转动半径缩短。由于转动半径与转动惯量为指数关系,而后者又与角加速度成负指数关系,这种非线性关系使收臂瞬时的角加速度以指数关系极快加大,使瞬间角速度和线速度极快加大。收臂加速问题,首先要抓住身体重心的转轴,在这个前提下再看收臂的功能。实际上,这与球磨机收缩半径获得加速的原理一样,即加速度是由转动矢经的缩小而获得的。
收臂加速以肘为轴的转动,体现了小臂的 “甩劲”,集中增大了瞬间击球力,使弧圈球又转又冲。它主要应用于正手的不同种类弧圈球。同理,也可应用于正手快攻、快撕、抽球等主动进攻技术。
2. 伸臂加速 ------ 轮轴外旋伸展运动
前面讲了收臂加速,后面又说伸臂加速,岂不是前后矛盾?非也,两种情况的条件不同。前者收臂是在转腰的基础上进行的,即在轴转的基础上再加轮转,轴与轮的转动开始同步,收臂时就不同步了;而后者则是腰与臂同转,轴与轮的转动保持同步,例如,侧身撇拉、直臂拉,反手拉、攻、弹、打等均可运用伸臂加速。
伸臂加速,既能以肘为轴点转动,表现出小臂的“甩劲”,又能以肩为轴点显示出大臂的“甩劲”。虽然这两种“甩劲”的幅度不同,但发力机制一样,即发力瞬间肩或肘支点固定,并与腰轴的转动保持同步。由于腰与臂同步,轴轮同转,即腰与臂,轴与轮的转动角速度相等,当转动矢经伸长时,伸长外沿的线速度将随之增大。就像挥拍发球那样,在球拍边沿击球部位的线速度会大一些。在角速度相同的条件下,伸臂加速的原理通常容易理解。世界乒坛上这种加速方式的典型楷模,可能当属韩国选手柳承敏侧身直臂爆冲那一板,而誉为世界第一反手希腊选手格林卡的中远台反手击球动作,同样是充分利用蹬腿转腰和伸臂加速。
3. 甩鞭加速 -------轮轴刚柔力臂运动
上述收臂加速或伸臂加速主要是肘或肩一个关节的转动。如果有两个以上关节的同向有序转动,将会发生人们常说的鞭击效应。凡把弧圈球拉得又转又冲的时候,人们通常都能体会到发力过程中那种甩鞭加速的感觉。有时候人们还把这种感觉比喻为两节棍、三节棍或多级火箭等。这些生动的类比与甩鞭加速一样,对于描述弧圈球发力机制具有异曲同工的作用。可是甩鞭与轮轴有何干系呢?表面上看二者外形和运动完全不同,实质上二者区具有相同的工作原理,即简单机械杠杆的力矩平衡原理。
当手握鞭柄,用身体和手臂力量甩鞭的运动,可以简化为人体杠杆运动。柔性鞭绳与刚性鞭柄连接处为杠杆的支点,鞭鞘抽击点为阻力点,阻力点与支点之间的鞭绳为柔性阻力臂;动力点是脚蹬地之点,因为脚蹬地反作用力是人体唯一的外力来源,“力由地生”,盖出于此。在动力点与支点之间的、保持一定张力状态的身体部分为刚性动力臂。这种刚柔力臂结合的甩鞭运动可看作一种变体杠杆运动。如图所示,若髋为支点C时,CF为柔性阻力臂,AC为刚性动力臂。轮轴原是杠杆变体,人体轮轴同样视为杠杆变体,只是应看做刚性轴转动与柔性轮转动的结合。
甩鞭加速运动的动力机制可包括三方面内容:其一是刚柔力臂结合的人体杠杆(轴点转动)或人体轮轴(轴线转动)的力矩平衡原理(能量守恒);其二是柔性的阻力臂可视为多级可变质量的多体系统动量传递(动量守恒);三是鞭鞘效应的非线性鞭击特性。前二者为通常为运动动力基础,而后者往往是特殊现象探究。鞭鞘效应的刚柔相济的特殊运动效应经常应用于武术、游泳、球类等运动。人们可耳闻甩鞭发出的清脆响声,却难见鞭梢部分的惊人速度。此速度可以轻而易举地超过声音传播速度,在局部可造成冲击波,产生振奋的声响效应。同理,这一效应的加速功若能在弧圈球技术中发挥出来,乒乓球必然是又转又冲。使用甩鞭加速拉弧圈球的楷模非波尔莫属,他拉出的低弧高吊弧圈球旋转超常,他的甩鞭功能在世界乒坛上独树一帜。
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