健身训练中运用的简单力学常识

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杠杆原理健身训练中的力学原理 |
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一、杠杆原理
健身训练中最常用的力学原理就是杠杆原理。
(一)基本原理
健身训练中,骨胳可在肌肉拉力的作用下绕关节运动,并克服阻力做工,叫做骨杠杆,骨、关节、肌肉的运动符合杠杆原理,可以用杠杆原理加以说明。
健身训练中,阻力大多是固定的,所以,要想获得最大训练效果,就是要获得最大动力,那就需要最大阻力臂和最小动力臂;而力臂是转动轴到力的作用线的垂直距离,因此,健身训练时,应该通过调整动作的姿势、角度、轨迹、方向等,尽量缩短力臂。
(二)人体杠杆类型
1、人的头颅——平衡杠杆点一下头或抬一下头都是杠杆的作用,杠杆的支点在脊柱顶端,支点前后各有肌肉,头颅的重力是阻力。支点前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起来,有的收缩有的拉长形成低头仰头动作。
2、人的手臂——费力杠杆人的手臂绕肘关节转动,可以看成是由肌肉和手臂骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是阻力。这是一种典型的费力杠杆,举起重物时需要很大的力气才能完成。但是却节省了移动的距离,提高了工作的效率。
人的手臂——费力杠杆人的手臂绕肘关节转动,可以看成是由肌肉和手臂骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是阻力。这是一种典型的费力杠杆,举起重物时需要很大的力气才能完成。但是却节省了移动的距离,提高了工作的效率。
三角肌中束,在用哑铃训练时我们常常喜欢用站姿侧平举、肩上推举、直立划船等几个动作。在这些动作中究竟杠铃原理如何在帮助我们健身呢?接下来我们对比一下这两个动作,站姿侧平举这个动作力点在支点和阻力点之间,这是我们典型的费力杠杆。这个动作的阻力臂很长,大大增加了我们的训练难度。通常用站姿侧平举来训练时,我们练习的重量一般不会很大,而且这种练习方法对三角肌的刺激是很强的。但是,对肩关节的压迫也是比较大的。而直立划船这个动作,虽然也是属于费力杠杆,但是此时的阻力臂却被大大缩短,因此直立划船这个动作的训练难度就会大大减低。通过分析我们可以看出来,在训练三角肌中束的时候我们按照先站姿侧平举后直立划船的顺序,这样在前期训练的时候可以把难度提高,在后期的时候为了减轻难度,动作可变换为直立划船。如果能力突出者也可以将此顺序颠倒。其实在健身的初期,很多人的肩袖肌群力量不够以及肩关节的稳定性不够,此时可以用难度较低的直立划船来代替训练,从而减轻肩关节的压力。
腹直肌,在自重训练的时候我们通常会采用上、下固定来训练。这里我们举下固定仰卧卷腹的动作来分析。通常卷腹时我们会将手置于耳后,或者抱于胸前。如果当我们将双手向后伸直,每次卷腹的时候手伸直举过头顶上方,此时我们会感受到训练难度在加大。为什么会出现这样的情况呢?因为手臂伸长后,力点在支点和阻力点之间还是属于费力杠杆,但是阻力臂在手臂伸直时却增长了很多,这样就大大增加了训练的难度。因此在卷腹自重训练时,为了加大难度是可以将手臂向后伸直增加阻力臂来提高训练的效果。但是腰部压迫比较的人士建议慎用。同样,在上固定练腹的动作中,这里举一个例子就是悬垂举腿这个动作。动作在卷腹的时候我们可以屈膝再向上卷动,做了一个骨盆后倾的动作。但是为了增加训练难度我们可以将双腿伸直,不用屈膝,这样再向上卷动时就会增加我们的训练难度。这个动作也是属于典型的费力杠杆。通过伸直小腿,可以增长训练时的阻力臂,加大我们卷腹时的训练难度。通过以上几个动作我们可以看出来,杠杆原理在我们健身实际中是非常有实际用途的,通过增加我们训练时的阻力臂可以在原有的基础上增加难度,从而提高我们训练的效果。不过需要注意的是,如果基础动作还没有做好,那么还是先把基础动作做好之后再进行“进阶训练”。同时进阶训练时要注意自身的承受能力,难度加大要在自身可以承受并且动作规范的前提下才会对自身收益,否则只会加大关节的压迫。
3、走路时的脚——省力杠杆我们走路抬起脚时,脚就是一个杠杆。脚尖是支点,人体的重力就是阻力,小腿肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的体重。
二、惯性原理
也叫牛顿第一运动学原理或牛顿第一定律。
三、平衡原理
也叫牛顿第三定律。作用力和反作用力平衡。
例如,想锻炼胸大肌,应该让阻力方向与胸大肌肌纤维收缩方向相反。
站姿哑铃飞鸟夹胸,阻力方向与胸大肌肌纤维方向垂直,所以是无效动作。
绳索上斜夹胸,阻力方向与胸大肌上部肌纤维收缩方向相反,所以是锻炼胸大肌上部的有效动作。
哑铃卧推,阻力方向与胸大肌中部肌纤维收缩方向相反,所以是锻炼胸大肌中部的有效动作。
双杠臂屈伸,上身前倾时,阻力方向与胸大肌下部肌纤维收缩方向相反,所以是锻炼胸大肌下部的有效动作。