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網球的生物力學


「徐sir，想問下你點樣可以用發多d力去抽波？」「徐sir，點解d小朋友打波又鬆又快，我地打波就好似又緊又大力呢？」相信大家練習時都會遇到類似的疑惑，因此這次我會深入淺出介紹有關生物力學的資訊，讓大家了解在網球運動中如何應用生物力學。當你能夠自然地應用生物力學於你的技術及比賽，你的進步肯定會一日千里。

什麼是生物力學 (Biomechanic)?


簡單來說，生物力學是研究人體動作。在網球裏，生物力學主要針對如何提升球員的動作、移動及形態的效率性，即是如何用更少的體力產生更多的力量及速度。

什麼是最佳的技術？
最佳技術是可以有效地將力量及控制應用於動作及移動上，而同時可以將受傷的風險減到最低。由於每個人的身體條件如身高、體重、肌肉及骨骼都各有不同，所以不用勉強自己去模仿別人的動作及形態，反而如何應用生物力學建立一套合適自己的技術最為重要。
生物力學主要分為6個範疇，而英文縮寫BIOMEC 的每個字母都代表一個力學理論︰

1.     平衡 (Balance)

2.     慣性 (Inertia)

3.     相反作用力 (Opposite force)

4.     動量 (Momentum)

5.     彈性能量 (Elastic energy)

6.     協調鏈 (Coordination chain)

平衡


平衡分為動態 (Dynamic balance) 及靜態 (Static balance) 兩種。而網球中主要用到的平衡為動態平衡。動態平衡是指球員在跑動時保持重心穩定的能力，基本上網球涉及很多跑動及持續的動作，所以如何在移動中保持平衡在比賽中尤為重要。例如對於頂尖球員來說，在處理較刁鑽的來球時，如何保持頭部及軀幹的平衡及穩定性，是解決難題及打出有利回球的重要因素。



慣性

在慣性原理中，除非有外力施加於身體上，否則身體會保持靜止或維持原來的運動狀態。簡單來說，即是身體對於移動及停止移動的阻力。例如當你正處於準備動作的狀態，身體及球拍都處於靜止不動的狀態，就會產生一定程度的靜止阻力，因此你會看到球員在準備接球時會做出分腿墊步 (Split step) 及擺動身體，藉此減少慣性的阻力。



相反作用力


在牛頓的第三定律中，每個作用力都有相等的反方向的反作用力。網球中每球的移動及所應用的技術都需要先由雙腿向地面發力，由地面產生相等的反作用力，讓力量由下而上傳送需要運用的身體部位。例如一個頂尖球員在開始發球時，首先會屈曲膝部向下或地面用力，地面反彈產生的反作用力會為球員強勁的發球提供力量。



動量

動量是由身體產生的力量。動量 (Momentum) 是由質量 (Mass) x速度 (Velocity) 所產生。動量主要分為以下兩種：

1.     線性動量 (Linear Momentum) –動量在直線上產生
2.     角動量 (Angular Momentum) –動量在轉動時產生
當你打反手削球 (Backhand Slice) 時，揮拍擊球時將身體的重心由後轉移向前方，這是線性動量的例子。另外，當你轉動身體打正手時，身體因髖部及軀幹的轉動而產生力量，這是角動量的例子。


彈性能量


彈性能量是肌肉伸展及收縮時所產生的能量，而能量會儲存於肌肉及肌腱。例如一個頂尖球員利用發球上網來到網前準備截擊，分腿墊步就可以使球員的雙腿儲存足夠的能量，在落地的一瞬間產生具爆發力的首步移動。




協調鏈


很多教練會以「適時Timing」或「節奏 Rhythm」去形容關於身體協調這個抽象的概念。
協調鏈是指身體各個部位連接在一個環環相扣的系統上，力量會經協調系統由一個身體部位順利連接到下一個身體部位。(Groppel, 1984)
協調的目的主要是加強力量及控制，延遲疲勞及防止受傷。協調的原則包括動作需要由地面開始，動作需要由大組肌肉到小肌肉，與及協調時需要適時及有節奏的漸進。


身體部位協調的順序 (正手)

身體部位
生物力學的動作
腿部
膝部屈曲及伸展
髖部
轉動髖部
軀幹
轉動身體
肩膊及手臂
手臂在肩膊前方旋轉
手肘
手肘伸展–前臂旋前
手腕
手腕屈曲


而影響球員發力的協調問題主要為以下四個原因：


1.     需要運用的身體部位被遺漏
-       如打正手時，需要用到腿部、髖部、軀幹、上臂、前臂及手腕，但球員在擊球時遺漏了髖部的使用，你會看到他/她擊時好像在腿部至髖部及軀幹的位置卡住或不順暢。

2.     適時問題
-       例如你會常常聽到有球員說出手太快就可能是上臂或前臂的適時問題，腳步太慢或在不適合位置擊球可能是腿部的適時問題。

3.     未能充分善用身體部位
-       例如你看到球員擊球時整個動作很急趕或者縮起身體，就是未能善用身體部位所引致。

4.     運用不必要的身體部位
-       如打正手截擊時，需要運用的身體部位包括腿部、髖部、軀幹、上臂及前臂，球員在截擊時加入了手腕擊球，就是運用了不必要的部位。



資料參考

Groppel, J.L. (1984). Tennis for advanced players and those who would like to be. Human Kinetics, Champaign Ill.

ITF Advanced Manual

ITF Biomechanics of Advanced Tennis

文章載於香港運動版圖Sportsoho 2015年12月號
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