为什么要加速球杆的转动----加速转杆分析(一)

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挥杆卡波斯鞭打 |
分类: 高尔夫技术研讨 |
对于同一个人,同样的身体躯体发力方式,如果击球前手腕手肘的调节方式不一样,则击球前球杆转动的速度不一样,结果是击球距离会有很大的差距。
击球就是人杆体系对球的撞击。根据动量定理,撞击物的动量(质量与速度的乘积mV)越大,则被撞击物的撞后初速度越大。如果撞击物是绕固定轴做圆周运动,根据动量矩定理,撞击物的对转动轴的动量矩(各质点动量对转动轴的矩的和)越大,则被撞击物的撞后初速度越大。
击球前身体及球杆整体的动量主要来自身体躯体的驱动,为什么同样的驱动产生的击球效果会有很大的差距呢?
我们先来看看以下小列车撞击前面小球的情况。图一(上)是货物均分在三个车厢、图一(中)是货物集中在最前面车厢、图一(下)是货物集中在最后车厢。虽然三种情况车辆的总动量都是一样的,根据我们的生活经验,显然中间情况的撞击效果最大,小球会被撞的最远, 而下图情况的撞击效果最小,小球被撞最近。这样的结果好像不符合动量定理,这是因为,动量定理是对两个刚体而言的,这里的小列车并不是一个刚体,动量定理不能简单套用。在碰撞过程非常短暂的情况,例如,击球过程只有约0.5毫秒,离直接碰撞处较远的物体的动量的传输有较远的路途,它的撞击效益自然会折减,这个规律是可以通过非刚性体碰撞理论证明的。对于图一这样的非刚性系统,我们看到,总动量相同的情况下,动量分布越集中靠近撞击位置,则撞击效果越好,反之,动量分布越远离撞击位置,则撞击效果越差。
再来看挥杆击球过程,人体及球杆的转动是可以多样化的。假如击球前身体和球杆同步转动,身体及球杆上动量简化如图二左所示;如果击球前球杆被加速转动大大超过身体肩的转动速度,身体及球杆上动量简化如图二右所示。可以看到,同样身体费力的情况,在非常短暂的撞击过程中,图二右情况碰撞击打效果要好。
挥杆过程身体和球杆是可以相对转动的。在挥杆下杆的过程中我们可以通过两手腕松紧的调节来调整身体及球杆的相对转动的快慢,从而调节身体和球杆系统动量的分布。为提高整体的撞击效果,我们当然要尽量提高杆头速度,使身体和球杆系统的动量尽量多的分布到杆头。所以,在击球前,要在身体转动的基础上尽量加速球杆的转动,这就是通常所说的鞭打。最理想的状态就是:击球前身杆体系动能全部传递到杆头,手腕以上身体不转,只有球杆快速绕手腕转动,如图一(中)所示集中动量的情况,当然,这是不可能的。