动力学的基本任务,就是研究物体的运动和物体受力的 关系。因此,在武术运动中运用动力学的知识进行分析研 究,就是通过动力学的原理来研究武术运动员运动状态改变 的原因,测出各种力的大小、方向及变化情况,并研究它们 的规律。在武术运动中,运动员身体都处在运动状态之中,运动 的速度不断变化。根据力学原理,任何物体产生运动或运动 速度发生变化,都是在力的作用下实现的。如;腾空跳跃动 作,身体的腾空;侧踹腿踹出的力等等。这些武术中最基本 的技术动作,都是力量作用的结果。尤其是武术强调直接对 抗,在实战中力量就占有更重要的地位了。运用动力学知识分析技术动作时,不光只测出力量的大 小,还应该全面地测出用力的方向和随时间变化的情况。只 有全面地测出用力的大小、方向、时间和变化情况。才能分 析出武术技术动作的合理性。如;就跃动作的起跳技术,在测试中,就必须要测出或计算出踏跳力量的大小、踏跳角度的, 大小、踏跳腿用力的时间和踏跳质量的变化情况等等。力是动力学研究的一个基本内容。在武术中各种复杂的 动作,从外部形式看,都是人体机械运动的表现形式,都有 力的存在,有力的相互作用和相互转移。那么,武术中通常 提到的“内力”与“外力”包括哪些内容? “力”与“劲” 又有什么区别呢?所谓“内力”就是人体内部各部分互相作用产生的力。 例如;肌肉力、韧带张力、软骨应力,骨的应力等都属于人 体内力。其中肌肉力是人体内力中的主动力或称可控力。而 “外力”则是相对来自人体外界作用于人体的力。例如;重 力支撑反作用力、摩擦力等。只有“外力”才能引起整个人 体运动状态的变化。武术中提到的“劲是通过肢体运动表现出来的一种 融于武术技术的力。这种力是在意识支配下,通过气息吐纳一 和肌肉舒缩的有序化配合产生的,从大的方面讲,人体自身 的运动以“内力”为基础,内力牵动关节,产生人体各部位 间的相对运动。它作用于外界,可以克服阻力而使物体产生 运动,也可获得外界给予的反作用力,引起人体的整体运. 动。武术运动中引起人体运动的“劲”,同样也是“内 力”。从这一点说,“劲”与“力”有相同的一面。但,武 术的“劲”与通常所说的力也有区别。首先,“力”是指大 脑指挥下的肌肉收缩力;而“劲”是意识支配下的气息吐纳 和肌肉舒缩,按照一定动作规格进行有序化配合产生的力。 因此“劲”所包含的要素要比力多。另外,力作用外界时,. 往往是局部用力,而且作用面积大,压强相对地也就小了皿 而劲作用外界时,强调聚全身之力(整劲)发之于二点1;故 作用面积小,压强相对地大了,也就是说攻击力强了 .再次, 力是先天具有的本能,随意性较小,变转滞钝,而劲是经过 意识支配,经“有序化”配合锻炼而获得的,同时加上气息 吐纳的配合,因此,随意性较大,变转灵活。为了能获得最大限度的力,我们在发力的过程中要注意 三点。(以冲拳为例)1 .拳到击打目标要打最短距离。这样冲拳所需要的时间 就少了,拳对于身体有了一个初速度。2.注意拧腰。从生物力学角度来讲.可以得到一个来自 身体的旋转速度,这涉及到转动力学中的动量距问题。身体 要旋转,必须有一个外力来产生角动量,这个外力只能来自 脚下,通过脚与地面的摩擦等外力使腰拧转,这就是武术中 常提到的“力发于根节”。因此,在练习冲拳时,双脚要稍 内扣,感到地面向上的反作用力,这个力可以加大脚与地面 的摩擦力(静摩擦力);最大静摩擦力的公式是f = RN.其 中,N为脚与地面的作用力,〃为摩擦系数。3.要注意制动。因为根据动量定理和动量矩定理,在制 动时,由于腰部停顿而给手臂一个反作用力,当然这时产生 制动的不仅是腰部,而且还有肩、胯、膝等部位的肌肉配 合。这时拳若在短时间内停住,拳的速度(几个速度的合 成),以动量的方式转化为力,这就会产生极大的爆发力, 它比单由拳直接打出的力量要大许多倍。在拳向前出击时腰 胯的制动,这个相对动作起了决定性的作用。下面运用动力学的一般原理和公式来简单地计算一下在 冲拳过程中,由于拧腰和制动而增加的爆发力。假设拳对身体的速度为Vo,腰拧转的角速度为3,另一 夕卜,拧腰带动手臂而给手臂上增加的速度为⑺=侬,r为半个 宽肩.根据动量定理可知,增加的力;△F° = m—^―在动量矩的传递转移过程中,往往是身体某些部分突然 急停制动,使这部分肢体的动量矩迅速转移传递给邻近部 分。在完成冲拳动作时也不例外。制动时,拧转的身体突然 停止,必须要有一个力作用于它。根据动量矩定理;IdgMA t = I 3 2 一 I 8 j,而M 二 F • r所以,F • r = dt ,因为F 的方向是沿着旋转的切线方向,只需用标量式来计算大小。 所以;K=  /「 (I为身体转动惯量;3为扭转角速度)因此,这个力F1是由脚下摩擦力、腰胯等肌肉张力,手 臂肌肉张力三者合成。据牛顿第三定律,它也给手臂部位一 个反作用力Fz,这个力与F】方向相反,它是沿着出拳的方向 向前的,大小梢小于Fi,于是拳面将得到增加的力量△F.n Fio所以,拳的出击力量由三部分组成,可写成;F=Fo + AFx + af2可见,△玛和AFg就是所谓身体发力.还可以粗略地估计一下冲力的大小。一般出拳时,拳对身体速度约为5米/秒,即V产5米/秒。按每秒钟转两圈(出二4忆/秒)的腰扭转速度计算,出拳的作用时间为0.5秒◎又设人肩宽为40厘米, 即0.4米。J; r = 0.2米,可算出增加速度为:Vj - ra> = 0. 8r米/秒22. 5米/秒 这表明腰部扭转能增加约一半的速度。设人肩厚为0.1米,将人体看作一个长0.4米、宽0.1米. 高1・7米、质量为60公斤的刚体来计算近似转动惯量为,1 11= g m (a2 + b2) =- - o X 60 X(0.12 +0.42)= 0.85千克•米20 = 4胃/秒 dt = /\t=0.5秒(0.5秒内停止)故:艮=需/「=(^詈邈/0.2=106.76牛顿LI L U . U足11千克实际上作用时间比仇5秒小得多,若取0.2秒,则F]为27.5 千克;0.1秒则F1为55千克。由于Fg比F1略小,所以,可以 认为AFz即制动产生的力也是很可观的。因此,在武术技术动作中,不论是肌肉收缩的工作顺 序,还是外力对身体的作用,都有着具体技术所特有的规律 性。我们必须通过对技术动作的动力学分析来认识这些规 律、运用这些规律,以便能更好地为我们的运动技术服务, 为提高运动的成绩服务。(三)静力学的基本原理在武术中的应用静力学是研究物体或物体系在外力作用下处于平衡状态 的性质和行为的力学分支。武术运动员在完成武术技术动作 过程中身体静止平衡的种类,主要是以下支撑为主,因此,根据保持平衡的可能性,分为三种类型。即;随遇平衡、不 稳定平衡和限制性平衡。随遇平衡;它是指人体无论在什么位置都能保持身体 的平衡。这一类平衡的特点,是人体的重心既不升高,也不 下降,始终保持在一个水平面上,重力作用线始终通过支点 或支“撑”面。这一类平衡动作在武术中很常见,象;前滚翻 等,就属于这一类平衡动作。 不稳定平衡;它是指身体在平衡位置稍被推动,重心 位置就下降,平衡就破坏了。这是由于身体倾倒,重力矩将 增大物体的偏离程度,使其不能再恢复到原来的位置上。象 猴棍中的支撑动作,二指禅等等都属于不稳定平衡。限制性平衡;人体位置的偏离仅在一定的边界内仍能 回到原来位置。这一类平衡是武术中最具有特点、最为重要 的,也是最为复杂的。这一类平衡动作,在武术竞赛规则中 明确规定了在长拳套路中必须选用,如;燕式平衡、侧身平 贫、朝天蹬等,都是这一类平衡动作因此, 有必要对其进行深入地分析研究,这对于提高武术运动员的 技术水平都会起到积极作用。

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