研究人體的運動,要定量地測定人體的力學狀態(tài)和運動功能,以及動作本身的各項指標,同時也可以做定性分析。定量特征既可以進行測量,也可以進行計算,它們具有一定的數(shù)值,并能表明一種量度同另一種量度的區(qū)別和關系。例如,速度表明位移同所需時間之比。而定性特征常用文字加以表述,表明性質上的差別,而沒有精確的數(shù)量和量度。
動作結構是從力學規(guī)律來描述動作的,但是這里還必須重復指出,人體的運動雖然是遵循著機械運動的力學定律,然而必須考慮到活體的生物學特點。人體的運動是在外部的機械力和身體內部的肌肉力的共同作用下發(fā)生的,因此,內外力的相互作用規(guī)律和特點,以及神經系統(tǒng)的控制作用是研究人體運動動作的核心。
(一)動作結構的概念
每個完整的特定動作,都有它的固有的特點,它的各個動作成分之間都有著固定的聯(lián)系,這就是一個(一種)動作區(qū)別于另一個(一種)動作的特點,動作的這種固有特點和固定內在聯(lián)系叫做動作結構。
動作結構的概念,是從力學規(guī)律來說明各種動作千差萬別的原因。
動作結構包含運動學特征和動力學特征兩個方面。運動學特征是指動作的時間特征、空間特征和時空特征所表現(xiàn)出來的動作形式上或動作外貌上的特征,因此,叫做動作形式。動力學特征是指決定這個動作形式的內外的相互作用情況和特點。
就是說,運動學特征是在不考慮質量和作用力的情況下研究動作的空間形態(tài)(幾何關系)和動作隨時間的變化(即動作的性質),而動作的發(fā)生和變化的原因—力,則是動力學的研究任務。
因此,作為動作結構,它既反映動作的時間和空間相互作用的規(guī)律性,又反映力的相互作用和能量相互作用的規(guī)律性。
(二)動作形式(運動學特征)
區(qū)別兩個不同動作或是區(qū)別同一動作的正確與錯誤,首先是觀察動作的形式,即動作的外貌特點。因此,掌握運動學特征,就能比較不同運動的整個身體和各個環(huán)節(jié)的外形特點。此外,運動員技術的個性化,合理而適宜的動作特點的選擇,很大程度上也都取決于運動學特征。
運動學特征是人體在空間和時間內的位置以及運動的量度,它包含空間特征、時間特征和時空特征。
1.空間特征
確定或測量人體和運動器械的運動,必須有參考物,因為一切運動都是相對的,參考系是有條件的選定一個假定不動的物體。參考它來確定運動物體在不同時刻的相對位置。
空間特征是指運動的初始位置的坐標到終末位置的坐標,以及運動的軌跡。
運動軌跡反映人體運動的空間特征,它表明動點隨著時間在空間上連續(xù)占有的幾何置。軌跡的長度、曲率、空間取向以及點的位移是可以測定的,它是一條連續(xù)曲線,也是動點的假想痕跡,即點的運動的空間圖象。
通常是根據直角坐標系的三個坐標軸來描述人體總重心或環(huán)節(jié)重心在空間內的變化,即所謂總重心軌跡或環(huán)節(jié)重心軌跡。
2.時間特征
時間特征表達了人體的運動動作同時間的關系。包括:運動的開始和結束時刻;運動的持續(xù)時間;運動的頻率;動作的節(jié)律等。這些特征確定了人體運動的性質。
運動的頻率是動作重復性的量度,頻率就是單位時間內重復進行動作的次數(shù)。頻率同運動持續(xù)的時間成反比,即動作的頻率愈快,運動持續(xù)的時間愈短。
動作的節(jié)律是運動的各個動作階段之間相互關系的時間量度。節(jié)律是根據動作的各個階段持續(xù)的時間的比例來確定的,即節(jié)律表達了各個動作階段之間的時間比。
頻率和節(jié)律,兩者有著密切的關系。隨著頻率的改變,節(jié)律也要發(fā)生變化。頻率除了時間指標外,還有空間指標。頻率和節(jié)律可以在很大程度上判定動作的完美程度。