拔河比赛时为何的受力是怎样的?

拔河比赛时为何的受力是怎样的?

拔河比赛时为何的受力是怎样的?
拔河运动的力学特色
现代拔河运动的特色是参与的双方体重同等级,透过拔河绳的互拉以进行对抗的比赛.胜负的判定端看那一队先将对方拉向该队,且使拔河绳上的标志点超过所订定的界缐.因此拔河教练及选手所关心的是如何透过训练及姿势上的改变和靠绳位置的变化得以产生较佳及持续的水平拉力,使足够将对手拉向我方场地而获得胜利.
透过自由体图的解析,可以让我们对於拔河姿势中各作用力间的相互关系有较明确的认识.
拔河之自由体图(你的身体的姿势)
假设上图为一平衡的情况下,作用力於重心(CG)的力为重力(Fcg),地面反作用力的水平与垂直分力分别为(Gh)与(Gv)；绳子反作用力的水平与垂直分力分别为(Ph)与(Pv).
倾倒力矩与回复力矩
假设在拔河时之支点位於足部压力中心处,若要让身体达到平衡必须具备下列二个条件：一为合力为零,亦即图一中的重力(Fcg)等于地面垂直反作用力(Gv)与拔河绳上垂直分力(Pv)的和,其公式是Fcg＝Gv＋Pv；二为合力矩为零,亦即透过握绳处至足部支点所产生的倾倒力矩要等於由重力至足部支点所产生的回复力矩.
摩擦力
於现代室内拔河比赛中,选手穿著利於比赛的专用拔河鞋,其最主要的著眼点是专用拔河鞋具有较高的摩擦系数,在相同的垂直作用立下,可产生较大的摩擦力,如此较有利於姿势的稳定与平衡；一训练有素之一流队伍对拔河鞋底及拔河道表面的洁净都非常注意,其原因在於两者表面的不洁是造成摩擦系数减损的主要原因之一.重心至足部支点与地面的夹角愈小,所获得的水平分力最大,但垂直分力也愈小,若垂直分力所造成的摩擦力小於对方之拉力时,将产生不利的滑动现象.如重心至足部之点与地面的夹角角度较大时,回复力矩小於倾倒力矩,虽不易滑动,但因回复力矩的减小容易发生体轴向前倾倒的现象,这对比赛亦是不利的.
合力
经由研究数据发现,若有两位各能产生80公斤重(KGW)水平拉力的选手,以串联的方式测量其总拉力,所得之合力值要小於两位选手之水平拉力的和160公斤重(KGW),其原因在於两人以串联方式来拉的情况下,合力会有所消耗,这种现象在多人的情况下更明显.因此教练在安排选手位置及选手施力方向的指导需要注意到合力的因素.施力需施在有利的方向上及时间点上,方能对我方有利,否则纵使具备有极大的肌力,若不能在相同的时间脉动时配合施以有效的水平方向上的力,也是不具意义的,甚至要再产生一力来平衡此多馀的力.因此参赛的八位选手若在产生作用力的时间上能够一致,以在单位时间内便可产生较大的冲量(作用力合力F×作用时间T),给予对方较大的破坏性.
基本力学模式
经由运动学研究,拔河运\动是透过身体三组重要的关节组合运作的杠杆作用型态（图二）,一为腿瞪力的膝关节(β),其最佳角度介于110度至160度间；二为躯干张力的髋关节(γ),其最佳角度介于90度至120度间；三为足部支点与地面的夹角(α),其最佳角度介于40度至60度之间.