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标题: 【山野教室】攀石协调发力动作的作用原理及攻克方式 [打印本页]

作者: 山野杂志 时间: 2021-2-13 09:42
标题: 【山野教室】攀石协调发力动作的作用原理及攻克方式
文、图 / 蔡陆远赵凯

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蔡陆远
中国国家攀岩队教练组组长，中国登山协会攀岩专业委员会委员，洲际攀岩定线员。

赵凯
攀岩专家，毕业于北京大学物理系。

随着竞技攀岩成为奥运正式项目，攀石项目线路风格更加多样化，对运动员运动素质的考查更加全面。其中，Coordination（协调发力）动作是近几年的热点风格，在国内外重大攀石比赛的每一轮次（单项的预赛、半决赛、决赛或全能的预赛、决赛）中都会出现。研究该动作的作用原理及攻克方法，对教练员教学质量和运动员竞技水平提高均有重要现实意义。

对协调发力动作组合的分析

随着奥运会攀岩项目比赛形式的改变，攀石项目改为三条线，也分别代表着三种主要线路风格：一、Balance+Technical（平衡+技术）；二、Coordination+Tricky（协调发力动态+易失误动作）；三、Power compression or crimpy（能力坡点或扣点）。

其中，协调发力动作分为启动、过渡、结束三大元素，是由之前攀石项目中的Dyno动作逐步转变而来的，是在原来的启动动作到结束动作中，加入了若干个过渡动作，最后形成协调发力的动作组合。近几年的国际比赛中，定线员主要在过渡动作和结束动作中尝试创新，寻求突破。

运动员通过启动动作向某个方向（通常为左上或者右上）发力，在四肢离开启动点时身体获得一个速度，这个速度会受到重力加速度g=9.8m/s²的影响，如果速度不足或者方向不准确，就会导致运动员不能进入结束动作。这时候运动员就需要从过渡动作中发力，再次获得一个速度，修正运动方向和力量大小使身体可以进入结束动作。

理论情况下，在进入结束动作时，速度降为零，再通过支点的发力组合稳定重心，完成动作。实际情况中，在进入结束动作时，如果速度为零或者稍大一点，身体无摆动或者摆动最小，则更容易稳定重心；如果速度过大，虽然具备在结束动作稳定重心的条件，但是必然需要消耗更多的力去抵消过大的速度，这往往产生失误；反之如果速度为负数，结果就是运动员不能完全进入结束动作，表现为抓不到目标点或抓不住目标点。

协调发力动作元素之一启动

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作用原理

通过手点和脚点甚至甩脚等多种方式的发力组合，使身体在合力的作用下获得运动方向上的初始速度。

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攻克方法

△图 1 启动动作平面示意图

通常情况下运动员只注重在平面状态下左右和上下的发力情况，如图1所示。在平面示意图的情况下，运动员通过向左上的力F1，获得一个向左上的速度。而力在空间中是三维的，大家往往忽略内外的发力情况。如图2所示。

△图 2 启动动作俯视示意图

在俯视示意图中，运动员通过向左向内的力F2，获得一个向左向内的速度。这个向内的力在整个启动动作中尤为关键，通常情况启动动作会出现在90度到120度的岩壁角度中。

我们以图2为例，岩壁角度约95度。如果运动员忽视这个向内的力，同时由于岩壁角度的问题，在运动过程中会被迫得到一个向岩壁外的速度。则结果表现为，运动员离开启动动作后，身体往往会向岩壁外面掉，导致离目标点越来越远。

因此，通过发力组合获得合理大小的V内（向岩壁内的速度），去尽可能抵消由于岩壁角度造成的不可避免的V外，从而去修正和优化合力的速度方向，是攻克启动动作的重要方法。

协调发力动作元素之二过渡

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作用原理

在启动动作完成后，身体获得目标方向的速度。在受到不可避免的V外和重力G的影响，运动轨迹发生偏移，不能向目标方向继续运动，则需要通过过渡动作再次发力，增加速度，调整方向，以修正运动轨迹，克服V外和重力G的影响，使身体可以进入结束动作。

2
典型事例及攻克方法

（1）脚点

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△图 3 脚点过渡动作

如图3所示。从初始速度开始，通过两次脚踩造型（F脚1和F脚2）的过渡动作，增加速度，调整方向，使身体继续向左上方运动。

以F脚2为例说明，需要注意两个重点来攻克这类问题：

一是脚踩到造型后必然会得到向上的力来克服自身重力，但是发力时间的早晚会导致速度方向的偏差，当身体重心还在脚点右侧时发力，将改变速度方向为右上。

实际表现为，脚点发力过早会导致身体不能继续向目标点移动，被蹬出岩壁。只有当身体重心移动到脚点左侧时再发力，速度方向微调，继续向左上运动。因此由目标点的方向反推得出脚点发力时机是解决问题的关键。

二是从俯视的角度看，造型脚点是有一定厚度的，踩的位置越靠外，身体的站立角度越小，就越容易通过支点摩擦力获得V内，从而减少V外的影响。实际表现为，可以使身体相对较晚地往外掉。

（2）手点

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△图 4 手点过渡动作

如图4所示。从初始速度开始，过渡动作为通过双手抓握橘黄造型F手，增加速度，微调方向，使身体继续向右上方运动。

这个动作比较常见，重点是除了在橘黄造型提供向右上的力，同时需要依靠摩擦力获得向岩壁内的力，去修正新的速度大小和方向。

（3）多点组合（依次调整速度大小和方向）

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△图 5 多点组合的过渡动作

如图5所示。从初始速度开始，过渡动作为先通过左脚踩粉色造型F1获得向左上的速度，再通过左手撑橘黄造型F2获得向上速度,最后通过右手抓蓝色造型上支点F3获得向左上的速度,使身体继续向左上方运动。

这个动作的攻克重点在于如何结合F1的大小方向和F2的发力时机，来控制身体能否到达足够高度去抓握D点获得F3，使身体继续向左上方运动。在目标明确的情况下，我们可以用倒推的方式来解决问题。

目标是抓握D点，那么就需要C点的F2能够提供足够向上速度。这里与脚点过渡动作中的发力时机的原理相同，只有在身体到达一定高度时再发力，才能尽量减少F2中向右的力，反之发力过早的话，会导致速度方向不正确，身体会直接被推向右边，则够不到D点。

此时，目标转换到使身体到达一定高度，那么高度够，则需速度够；速度够，则需发力够。因此，就需要左脚在粉色造型上能够提供足够的向上的力F1。F1=ma（m为运动员质量，a为加速度），那么运动员左腿在作用于粉造型时的爆发力越大，通过反作用力的得到加速度a越大，就能提供越大F1。

因此归根结底，这个动作的关键点在于运动员左腿爆发力。这个动作是一个极为复杂，多点先后作用的情况，虽然运动员的左腿爆发力是能否完成这个动作的必要条件，但是依旧需要运动员的协调发力能力，先后在瞬时间完成多个组合发力，才能做出这个动作。

此外，如图5这个时刻，如何判断这个动作是结束动作还是过渡动作？当身体在图5这个时刻时，身体重心仍有一个速度，使身体从A点到B点移动，如果F2可以提供足够的力，使这个速度降为零时身体重心仍保持在C点的右侧，那么这个动作将变为结束动作。否则，如果重心已经转移到C点的左侧，那么F2失去作用，则速度不可能等于零，身体只能向左侧运动，这个动作就为过渡动作。

（4）甩脚（大幅度改变速度方向，并增加速度大小）

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△图 6 甩脚的过渡动作

如图6所示。从初始速度开始身体往右上方运动，过渡动作为双手在绿色造型与甩脚产生的合力F1，大幅度改变运动方向并增加速度，再次向结束动作运动。

注：这个动作在定线设计的过程中，重点为绿色造型受力角度和方向。如果绿色造型比较平，身体会有条件直接停在此处，变成结束动作。只有调整到一定斜度后，身体在从A点到B点转换时通过配合手脚，可以提供大小合适、方向正确的F1，继续出手。如果运动员不出手，当身体从B点回落到A点左侧时，则得不到合适的F1稳定重心导致脱落。如此，才能确定这个动作为过渡动作。

这个动作的攻克重点在于发力时机和手脚配合。即：当身体到达A点右侧时，双手的瞬间发力，得到相应的向上的力和向岩壁内的力，同时通过加大双脚从A点到B点的角速度来获得更大向上的力。

这三个力的合力F1增加了速度同时大幅度修正了速度的方向，使身体向结束动作再次运动。因此这个过渡动作中双脚从A点到B点的角速度才是解决这个问题的重中之重。

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△图 7 改变左右运动轨迹动作的破解

但是如图7所示，这个动作依旧可能存在破解点。当身体从B点回落到A点左侧时，如果运动员可以通过岩壁折角找到支撑点C提供F2，当F1+F2正好抵消重力G时，合力为零，就可以实现动作破解。

通过这个情况我们可以得出两方面建议：一是定线员在制定此类动作时，尽量避免过大的岩壁折角，避免C点的存在。二是当运动员在比赛中发现此类动作出现在岩壁折角较大的区域，就有机会寻找到C点去破解动作。

协调发力动作元素之三结束

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作用原理

在离开过渡动作后，身体再次获得目标方向的速度。在进入结束动作后，通过单点或者多点的发力组合稳定重心，完成结束动作。

2
典型事例及攻克方法

结束动作多种多样，本文摘取其中部分有特点动作进行分析。

（1）踹脚Ninja-Kick

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△图 8 踹脚的结束动作

结束动作中，结束点的力的分解组合合力为零。如图8所示运动员一共有A、B、C三个着力点，C点的力很小，忽略不计。A点合力为F1，B点合力为F2。

F1分解后得到X、Y、Z轴上的三个力，分别为F1右、F1上、F1外（蹬造型会在Z轴上得到一个向岩壁外的力，图中不便表示）。

F2分解后得到X、Y、Z轴上的三个力，分别为F2左、F2上、F2内（手抓支点会在Z轴上得到一个向岩壁内的力，图中不便表示）。

此时，X轴和Z轴的力均抵消为零，Y轴的F1上和F2上抵消自身重力G，因此合力为零，完成结束动作。

（2）翻肩“电梯门”

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△图 9 翻肩“电梯门”的结束动作

如图9所示，用之前同样的方法原理，这里就不具体展开力的分解。F1和F2的左右力在X轴上抵消，F1和F2向岩壁内的力与F3和运动过程中产生的向岩壁外的力在Z轴上抵消。F1、F2和F3向上的力与重力在Y轴上抵消。最终合力为零，完成结束动作。

（3）翻肩+撑

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△图 10 翻肩 + 撑的结束动作

本文在图5多点组合的过渡动作中分析过类似动作，只有在极端情况，才能将重心保持在A点右侧降速为零，稳定重心。但如图10所示，B点由之前的在A点左侧变成了现在的在A点右侧，则很容易保持身体重心在A点右侧降速为零，保持F1。根据之前几个事例的分析方法可以得出，合力为零，完成结束动作。

（4）勾脚

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△图 11 勾脚的结束动作

如图11所示虽然两个动作略有区别，但原理相同。由a、b、c三点获得初始速度，没有过渡动作，直接到A、B、C三点构成的结束动作。

攻克重点

一是B点要能提供足够的大小的F3来抵消自身重力G。具体表现为：到达结束动作时，重心尽可能高到能使运动员支撑腿（左腿）伸直，来提供足够的F3。通过调整初始速度的方向可以解决这个问题。

二是身体重心尽可能贴近岩壁，减少身体向岩壁外掉落的力。如图11的左图所示，运动员左手和右脚充分展开的长度明显大于AC的距离，如想使重心尽可能地贴近岩壁，则需要弯曲左手肘，使左手到右脚的长度尽可能接近AC的距离。

如图11的右图所示，AC的距离变得更短，则需要同时弯曲左手肘和右膝来完成这一目的。这也是为什么在实际的比赛过程中，大个运动员在此类动作是存在一定劣势。

以上通过定性的力学分析对三大元素中特点动作进行了简化模型剖析。明析主要动作基本原理，并通过倒推的方式去探究每个动作的攻克重点，为竞技攀岩教练员和运动员提供有效的原理性指导。

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