研究人体的运动,要定量地测定人体的力学状态和运动功能,以及动作本身的各项指标,同时也可以做定性分析。定量特征既可以进行测量,也可以进行计算,它们具有一定的数值,并能表明一种量度同另一种量度的区别和关系。例如,速度表明位移同所需时间之比。而定性特征常用文字加以表述,表明性质上的差别,而没有精确的数量和量度。
动作结构是从力学规律来描述动作的,但是这里还必须重复指出,人体的运动虽然是遵循着机械运动的力学定律,然而必须考虑到活体的生物学特点。人体的运动是在外部的机械力和身体内部的肌肉力的共同作用下发生的,因此,内外力的相互作用规律和特点,以及神经系统的控制作用是研究人体运动动作的核心。
(一)动作结构的概念
每个完整的特定动作,都有它的固有的特点,它的各个动作成分之间都有着固定的联系,这就是一个(一种)动作区别于另一个(一种)动作的特点,动作的这种固有特点和固定内在联系叫做动作结构。
动作结构的概念,是从力学规律来说明各种动作千差万别的原因。
动作结构包含运动学特征和动力学特征两个方面。运动学特征是指动作的时间特征、空间特征和时空特征所表现出来的动作形式上或动作外貌上的特征,因此,叫做动作形式。动力学特征是指决定这个动作形式的内外的相互作用情况和特点。
就是说,运动学特征是在不考虑质量和作用力的情况下研究动作的空间形态(几何关系)和动作随时间的变化(即动作的性质),而动作的发生和变化的原因—力,则是动力学的研究任务。
因此,作为动作结构,它既反映动作的时间和空间相互作用的规律性,又反映力的相互作用和能量相互作用的规律性。
(二)动作形式(运动学特征)
区别两个不同动作或是区别同一动作的正确与错误,首先是观察动作的形式,即动作的外貌特点。因此,掌握运动学特征,就能比较不同运动的整个身体和各个环节的外形特点。此外,运动员技术的个性化,合理而适宜的动作特点的选择,很大程度上也都取决于运动学特征。
运动学特征是人体在空间和时间内的位置以及运动的量度,它包含空间特征、时间特征和时空特征。
1.空间特征
确定或测量人体和运动器械的运动,必须有参考物,因为一切运动都是相对的,参考系是有条件的选定一个假定不动的物体。参考它来确定运动物体在不同时刻的相对位置。
空间特征是指运动的初始位置的坐标到终末位置的坐标,以及运动的轨迹。
运动轨迹反映人体运动的空间特征,它表明动点随着时间在空间上连续占有的几何置。轨迹的长度、曲率、空间取向以及点的位移是可以测定的,它是一条连续曲线,也是动点的假想痕迹,即点的运动的空间图象。
通常是根据直角坐标系的三个坐标轴来描述人体总重心或环节重心在空间内的变化,即所谓总重心轨迹或环节重心轨迹。
2.时间特征
时间特征表达了人体的运动动作同时间的关系。包括:运动的开始和结束时刻;运动的持续时间;运动的频率;动作的节律等。这些特征确定了人体运动的性质。
运动的频率是动作重复性的量度,频率就是单位时间内重复进行动作的次数。频率同运动持续的时间成反比,即动作的频率愈快,运动持续的时间愈短。
动作的节律是运动的各个动作阶段之间相互关系的时间量度。节律是根据动作的各个阶段持续的时间的比例来确定的,即节律表达了各个动作阶段之间的时间比。
频率和节律,两者有着密切的关系。随着频率的改变,节律也要发生变化。频率除了时间指标外,还有空间指标。频率和节律可以在很大程度上判定动作的完美程度。