旋轉(zhuǎn)球的定性研究

旋轉(zhuǎn)球的定性研究

一、對于旋轉(zhuǎn)問題的研究旋轉(zhuǎn)是乒乓球的主要技術(shù)要素之一。由于球體又圓、又小、又輕,球離拍后的運動狀態(tài)只有兩個,即球速和旋轉(zhuǎn),所以,無論在運動實踐還是理論研究中,這兩個因素都受到教練員、運動員和研究人員的特別重視。乒乓球技術(shù)的發(fā)展與進步,主要依賴于球速和旋轉(zhuǎn)的相互聯(lián)系與相互制約。60年代,我國的近臺快攻和削球的旋轉(zhuǎn)變化顯露鋒芒,達到并保持世界先進水平。70年代,歐洲的弧圈球?qū)ξ覈鴺?gòu)成強大威脅,我國傳統(tǒng)打法和其它打法已不占優(yōu)勢。由于對付弧圈球有一定困難,致使我國男隊曾于1979年35屆時負(fù)于匈牙利隊,失去冠軍寶座。進入80年代,世界乒乓球技術(shù)朝著速度與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的方向發(fā)展,歐洲以旋轉(zhuǎn)為主,配合速度,亞洲以速度為主,結(jié)合旋轉(zhuǎn)。近幾年來,我國與歐洲對抗,勢均力敵,若想恢復(fù)優(yōu)勢,仍要繼續(xù)過好弧圈關(guān)。為此,無論從理論上或?qū)嵺`上,進一步研究和揭示旋轉(zhuǎn)球的規(guī)律,在今后幾年內(nèi),仍是一項重要任務(wù)。有關(guān)乒乓球旋轉(zhuǎn)問題的研究,國內(nèi)乒乓界從感性和理論上已作了一定數(shù)量的定性分析,對于一些基本規(guī)律也作了許多闡述。但感性認(rèn)識與實際情況有時并不一定完全一致,不少問題還有待于通過定量研究來深入認(rèn)識。然而,由于實時測量這種近距、快速的非金屬物體運動目標(biāo),有一定特殊性和困難性,在國內(nèi)外文獻資料中尚未找到現(xiàn)成的解決辦法,以致多年來對該問題“束手無策”,無法開展實驗工作。1977年以來,我們調(diào)查、了解到世界上還沒有此項專門設(shè)備,更無商品出售,只從聯(lián)邦德國、日本有關(guān)人士處了解到,乒乓球轉(zhuǎn)速可達100—150轉(zhuǎn)/秒,但從聯(lián)邦德國乒協(xié)50周年紀(jì)念文獻上看到,乒乓球轉(zhuǎn)速只達50轉(zhuǎn)/秒。其它報導(dǎo)還未見到。8年前,經(jīng)多方聯(lián)系,找到了愿承擔(dān)研制測轉(zhuǎn)儀任務(wù)的電子工業(yè)部12所,使考慮了多年的實驗工作得以提上日程。自1979年提出試制任務(wù)后,經(jīng)過4年多的艱苦摸索和研制,于1984年5月制成“PD-1型乒乓球動態(tài)測轉(zhuǎn)儀”樣機,同年底,通過了部級技術(shù)鑒定[注]。利用測轉(zhuǎn)儀對旋轉(zhuǎn)問題進行研究,還有下列實際意義和學(xué)術(shù)意義:1.可作為一種科學(xué)的技術(shù)鑒定器材,向教練員、運動員快速提供訓(xùn)練效果的信息。2.可將我國弧圈手與歐洲運動員進行直接或間接對比,找出我們的差距,為制定我國弧圈打法趕超世界最高水平的具體目標(biāo)和措施創(chuàng)造條件。同時,提高模擬訓(xùn)練的質(zhì)量。3.可較深入地揭示乒乓球技術(shù)訓(xùn)練的本質(zhì),研究乒乓球技術(shù)訓(xùn)練的原理,這方面的研究結(jié)果,有可能從理論上對掌握新技術(shù)、改進舊技術(shù)等提出某些依據(jù)。本文通過對國家乒乓球隊和青年隊24名隊員拉弧圈、搓球、發(fā)球等轉(zhuǎn)速的測定,了解我國選手這些技術(shù)的旋轉(zhuǎn)常規(guī)量和最高量,比較不同訓(xùn)練年限和水平的運動員在旋轉(zhuǎn)方面的差異,為定量檢測訓(xùn)練的進展情況打下基礎(chǔ)。還可驗證以前對旋轉(zhuǎn)球的感性認(rèn)識。在國際乒乓球訓(xùn)練研究中,本文將率先進行旋轉(zhuǎn)球的定量研究,這也許是一個“突破”。二、運動員使用檢測方法本文主要采用實驗研究法。(一)實驗設(shè)計:選用人一機練習(xí)形式,對國家隊和青年隊中弧圈、快攻和削球手主要技術(shù)的旋轉(zhuǎn)程度進行測定。每一技術(shù)重復(fù)50次,取平均數(shù)和最高值。各類型打法的測試技術(shù)如表1(為分析方便,把高吊弧圈和拉小弧圈統(tǒng)稱為拉弧圈,把前沖弧圈和沖統(tǒng)稱為沖弧圈)。(二)實驗時間和對象:本實驗于1987年3月16日至5月3日在國家乒乓球集訓(xùn)隊進行。對象為國家隊和青年隊男運動員各12名,每隊中,橫拍弧圈型6人,直拍弧圈型2人,直拍快攻3人(含生膠1人),橫拍削攻型1人。國家隊平均年齡22.8歲,平均訓(xùn)練限14年;青年隊平均年齡17.3歲,平均訓(xùn)練年限9.8年。(三)儀器設(shè)備:1.PD-1型乒乓球動態(tài)測轉(zhuǎn)儀(以下簡稱測轉(zhuǎn)儀)。它主要由光學(xué)系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、光探測器、信號處理系統(tǒng)和微機系統(tǒng)等部分組成,采用“光學(xué)成象、高速掃描、空間濾波”的檢測方法。其特點是動態(tài)測量.實時顯示,對處于高速隨機運動中的目標(biāo),能及時給出測量結(jié)果。該儀器視場面積:0.75M×1.05M測量范圍:20—200c/s(c/s:轉(zhuǎn)/秒)不確定度:≤±3%短期穩(wěn)定度:≤2%2.松陵牌B-83型乒乓球發(fā)射機(下簡稱發(fā)球機)。左發(fā)射頭——離球臺端線82cm,離地高75cm,發(fā)下旋;右發(fā)射頭——離球臺端線75cm,離高地88cm,發(fā)上旋。供球頻率:測弧圈時約42次/分,測削球、搓球和打下旋球時約37次/分。發(fā)球機發(fā)下旋時,大多數(shù)轉(zhuǎn)速在41～43轉(zhuǎn)/秒之間,發(fā)上旋時,在108轉(zhuǎn)/秒左右。發(fā)射球的弧線、落點等也有相應(yīng)控制。3.乒乓球和球臺。采用廣州乒乓球廠特制色標(biāo)的乒乓球,球臺表面涂上無光漆。(四)實驗方法:測驗前,給隊員試打幾個球。測驗時,隊員連續(xù)擊球50次。測轉(zhuǎn)儀同時記錄發(fā)球機和運動員的轉(zhuǎn)速。測驗中,主試經(jīng)常反饋測試結(jié)果。測驗順序為:拉弧圈→加轉(zhuǎn)搓→沖弧圈→打下旋球→一般削弧圈→加轉(zhuǎn)削弧圈→發(fā)球。(五)評定指標(biāo):1.旋轉(zhuǎn)球的平均轉(zhuǎn)速;2.旋轉(zhuǎn)球的最高轉(zhuǎn)速M;3.旋轉(zhuǎn)球的標(biāo)準(zhǔn)差S(反映技術(shù)穩(wěn)定性)。(六)數(shù)據(jù)處理:本文用不相關(guān)和相關(guān)小樣本平均數(shù)差異顯著性檢驗,對全部實驗數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計學(xué)處理,選定差異顯著性水準(zhǔn)a=0.05,由f\-100計算器完成。三、研究2:高吊弧圈與前沖弧圈的轉(zhuǎn)速對研究的啟示(一)青年隊與國家隊:從實驗結(jié)果看(表2),青年隊在拉,沖弧圈方面,平均轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速略低于國家隊(如拉弧圈,青年隊平均轉(zhuǎn)速為126.7c/s,最高轉(zhuǎn)速為143.5c/s;國家隊分別是128.4c/s和145.3c/s)。青年隊拉、沖弧圈的穩(wěn)定性也不如國家隊,即S值較大。經(jīng)檢驗,這些差異都沒有顯著性(P>0.50或0.20)。青年隊打下旋球的平均轉(zhuǎn)速(57.2c/s)低于國家隊(65.5c/s),最高轉(zhuǎn)速(85.8c/s)略高于國家隊(84.8c/s),經(jīng)檢驗,這些差異也無顯著性(見表2)。在技術(shù)穩(wěn)定性方面,青年隊比國家隊差(s值較大),這個差異接近顯著性(P<0.10)。由此看來,打下旋球并不是簡單地撞擊,而是邊撞擊邊摩擦球,這樣才易制造弧線過網(wǎng),生膠由于球拍特點,攻球時易下網(wǎng),所以,打下旋球時更要摩擦球。本實驗中,孫××、張××的平均轉(zhuǎn)速(67.7c/s和85.7c/s)高于正膠就是這個原因。從表2看,青年隊加轉(zhuǎn)搓的平均轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速都低于國家隊,其中,平均轉(zhuǎn)速的差異接近顯著性(P<0.10)。在技術(shù)穩(wěn)定性方面,青年隊明顯不如國家隊(P<0.01)。青年隊發(fā)下旋球的平均轉(zhuǎn)速約49c/s(見表3),最高轉(zhuǎn)速在69c/s左右,略低于加轉(zhuǎn)搓的轉(zhuǎn)速。理論上講,發(fā)球的轉(zhuǎn)速完全可以強于搓球。因發(fā)球有拋球的重力作用,加速距離和爆發(fā)力也可大于搓球,且不象搓球需抵消來球的旋轉(zhuǎn),所以,青年隊的發(fā)球,從旋轉(zhuǎn)上講,還有相當(dāng)大的潛力可挖。上述結(jié)果表明,青年隊在拉、沖、打等主要技術(shù)方面與國家隊相差無幾,但就個人比較來說,在高吊弧圈上還比不上國家隊(青年隊陳××最轉(zhuǎn),為138.4c/s,M是156.2c/s;國家隊李××最高,為145.5c/s,M是168.3c/s)。另外,青年隊在搓球等輔助技術(shù)和技術(shù)的穩(wěn)定性方面也不如國家隊(詳見附表)這正是運動員尚未成熟的表現(xiàn)。建議青年隊在抓好主要技術(shù)的基礎(chǔ)上,提高發(fā)球和搓球的質(zhì)量。最高轉(zhuǎn)速是運動員某項技術(shù)的轉(zhuǎn)速所能達到的最高值,它與平均轉(zhuǎn)速之差的值越大,該項技術(shù)提高的潛力也越大。表4對這方面作了一個統(tǒng)計,差值在20c/s以上,提高的潛力較大。(二)高吊弧圈與前沖弧圈:一般認(rèn)為,高吊弧圈比前沖弧圈轉(zhuǎn),但沖力小于前沖弧圈。因為球拍作用于球后(作用力不通過球心),作用力(F)就分解為使球向前平動的分力(f)和使球產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的分力(S),如圖一、拉高吊弧圈時,作用力F1主要用于摩擦球,切球較薄,力臂(L1)較長,由此產(chǎn)生上旋強(S1較大)和速度慢(f1較小)的特點。本實驗中,高吊弧圈的最高轉(zhuǎn)速(168.3c/s)大于前沖(163.6c/s),就是一個證明。前沖弧圈邊撞擊邊摩擦球,切球較厚,力臂L2短于L1,故顯出沖力大(f2較大)、上旋力較弱(s2較小)的特點。然而,實驗結(jié)果表明,拉弧圈的平均轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速均低于沖(見表5),差異非常顯著(P<0.01)。從打法上看,13名橫拍反膠中,約75%的隊員拉低于沖,另有15%的隊員拉與沖差不多,拉高于沖者僅占10%。9名直拍正膠和反膠的拉都低于沖或與之差不多(詳見附表)。為什么會出現(xiàn)這么多隊員拉弧圈的轉(zhuǎn)速低于或近于沖弧圈呢?對這一重要的新事實,我們認(rèn)為主要原因有兩方面:1.訓(xùn)練因素。根據(jù)訓(xùn)練學(xué)原理,任何技術(shù)只要在訓(xùn)練中有一定的重復(fù)次數(shù),就會產(chǎn)生相應(yīng)的效果。實驗結(jié)果表明,拉弧圈的轉(zhuǎn)速不理想,由此可以推斷運動員在訓(xùn)練中,拉弧圈的質(zhì)量和數(shù)量不如沖,即向前發(fā)力的訓(xùn)練多于向上發(fā)力的訓(xùn)練。測驗時觀察到,運動員拉弧圈時,動作不如沖弧圈緊湊、協(xié)調(diào),也是一個佐證。這種情況在青年隊中更明顯,一些教練有時責(zé)備他們簡直“不會”拉球。2.時代背景。60～70年代的弧圈技術(shù),以高吊為主,逐步與前沖結(jié)合。進入80年代,弧圈技術(shù)朝著旋轉(zhuǎn)和高速的方向發(fā)展,尤其是1981年第36屆世乒賽以來,前沖弧圈的使用此例逐漸上升,單一上旋的弧圈球不僅威脅不大,有時反而造成被動。這就促使教練員、運動員對這一趨勢更加重視,對前沖弧圈更感興趣。由于目前這批隊員正處于成長時期,尚未接班,所以,這種情況還將持續(xù)相當(dāng)長的一段時間。應(yīng)該指出的是,雖然發(fā)現(xiàn)了以沖代拉的潮流,但這并不等于不要拉了。拉和沖在比賽中,各有所用,相得益彰,對付削球和在站位不太好時搶先上手以及變化戰(zhàn)術(shù)節(jié)奏等,多要使用拉。所以,仍應(yīng)提高拉弧圈的質(zhì)量。(三)正膠與反膠:實驗表明,反膠在拉、沖弧圈、加轉(zhuǎn)搓和發(fā)球方面,平均轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速均高于正膠(見表6)。如沖弧圈時,反膠平均轉(zhuǎn)速為137.2c/s,最高轉(zhuǎn)速是155.0c/s而正膠只有121.6c/s和136.8c/s。經(jīng)檢驗,這些差異都有顯著性,其中不少達非常顯著水平(P《0.01)。這與人們的一般看法是吻合的。那末,正膠在旋轉(zhuǎn)上還有發(fā)展前途嗎?有,本實驗中,正膠平均轉(zhuǎn)速雖不及反膠,但一些隊員、沖或或搓時,轉(zhuǎn)速超過不少反膠選手。如:陳××(青年隊)和朱××(國家隊)拉弧圈的最高轉(zhuǎn)速,在18名反膠選手中列第11、13位;沖弧圈的平均轉(zhuǎn)速在17名反膠選手中排第11、15位(如圖2)。這說明,正膠選手只要動作、擊球時機和爆發(fā)力掌握好,其旋轉(zhuǎn)和沖力完全可以接近和達到一般反膠的水平。正膠快攻是我國的傳統(tǒng)打法,也是我國戰(zhàn)勝歐亞諸強,保持冠軍榮譽的主力軍。然而,目前各級運動員中,拔尖的快攻手甚少(如1987年全國少年比賽,男、女單打前4名中,只有一名快攻),而反膠打法越來越多,使得國家體委在全國性競賽中不得不規(guī)定,各隊上場隊員里必須有一名直板快攻。造成這種情況的原因,除快攻培養(yǎng)難度較大,早期不易出成績外,對它在旋轉(zhuǎn)方面的潛力認(rèn)識不足也是一個重要因素,以致在快攻訓(xùn)練中,不太注意對旋轉(zhuǎn)的培養(yǎng),造成多數(shù)快攻選手拉、沖轉(zhuǎn)速較低的狀況。本實驗證明,正膠拉小弧圈有潛力。建議教練員在訓(xùn)練中,注意培養(yǎng),開發(fā)快攻運動員的旋轉(zhuǎn)潛力,以適應(yīng)世界乒壇速度加旋轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。直拍反膠在我國乒乓史上也曾取得過很好的成績,郗恩庭、郭躍華、曹燕華等都屬于這種打法。目前,國內(nèi)持這種打法的人數(shù)已經(jīng)不多了,主要原因是反手技術(shù)不過關(guān)。另外,由于握拍法的緣故,人們認(rèn)為直拍反膠不如橫拍反膠易制造旋轉(zhuǎn)。從本實驗看,直拍反膠與橫拍反膠的轉(zhuǎn)速無顯著差異(見表7),直拍拉弧圈和發(fā)球的平均轉(zhuǎn)速還高于橫拍。所以,只要直拍反膠在反手技術(shù)上有所突破,還是很有前途的。(四)弧圈與削球:我國的削球在60～70年代曾擠身世界乒壇,出奇制勝的例子也不少。而在80年代,這種打法日趨減少(尤其是男子),人們一直在探索削球打法的創(chuàng)新和發(fā)展。有一種想法認(rèn)為,既然強烈上旋有弧圈,那末削球也可能達到弧圈的轉(zhuǎn)速。本實驗中,削球選手有王×(國家隊)和丁×(青年隊),他們的運動水平在同齡隊員中屬上等。他們加轉(zhuǎn)削弧圈的平均轉(zhuǎn)速為83.3c/s和103.0c/s,最高轉(zhuǎn)速是106.9c/s和120.7c/s(見表8),接近正膠的弧圈轉(zhuǎn)速,但低于反膠。理論上講,削球旋轉(zhuǎn)不會強于弧圈。因為①削球離臺較遠,有相當(dāng)一部分作用力需用于球的平動,這樣,用于球轉(zhuǎn)動的分子相對減少;②削球離臺遠,速度較慢,球到對方臺面后,轉(zhuǎn)速已不如出手時;③根據(jù)流體力學(xué),削球與空氣阻力作用后,球體下部產(chǎn)生的壓力大于上部,削球旋轉(zhuǎn)越強,越容易成高球或出界。削球轉(zhuǎn)速雖不及弧圈,但進一步加轉(zhuǎn)是有可能的。理由是:①本實驗要求削球命中率高,弧線低。如果降低要求,轉(zhuǎn)速就會提高。實驗觀察到一些出界球,轉(zhuǎn)速都較高;②隊員反映平時常用一般削接弧圈,加轉(zhuǎn)削弧圈的練習(xí)很少,故本實驗中加轉(zhuǎn)削的轉(zhuǎn)速有可能還不是隊員的最高水平;③如果站位近臺一些,旋轉(zhuǎn)還能加強。一般認(rèn)為,長膠削弧圈異常轉(zhuǎn),一些看似易打的半高球會突然下網(wǎng),70年代外國人就稱它為“魔杖”。本實驗表明,王×長膠削弧圈的旋轉(zhuǎn)并不特別強,其轉(zhuǎn)速介于反膠加轉(zhuǎn)削和一般削弧圈之間(見表8)。為什么人們不怕加轉(zhuǎn)削而對付長膠不易呢?原因是反膠加轉(zhuǎn)削時,爆發(fā)力強,動作幅度大,球的運行穩(wěn)定,對方容易判斷,所以就使勁拉或擺短。長膠削球的動作雖與一般削球相似,但球的運行與反膠削球有微小變異,且旋轉(zhuǎn)遠高于一般削,故會產(chǎn)生意想不到的效果。上述分析給我們兩個啟示:1.反膠加轉(zhuǎn)削弧圈球比長膠更轉(zhuǎn)。如果削球手在比賽中,能用強下旋來接弧圈,對方就不能輕易地拉、沖、打,這樣