網球運功生物了些那些事兒連載：彈性勢能

一、BIOMEC之彈性勢能略解

經典力學中彈性勢能（Elastic Energy）是因為物體發生彈性形變時，各部分之間存在著彈力相互作用而產生的。它的大小隨各部分之間相對位置變化而變化，彈性勢能是以彈力的存在為前提的。人體運動時，肌肉在牽拉-縮短在此期間存儲在肌肉中的彈性能量得以激發和釋放。肌肉（骨骼肌）是人體運動系統重要的組成部分，是人體運動的動力源泉。人體運動是肌肉主動收縮產生力的結果，人體各環節運動的動作形式是其外在表現（以時-空關係進行定量描述），肌肉收縮以人體肌肉的結構、機能和力學特性等綜合產生運動動力。

彈性勢能是在人體發生彈性形變時，各部分之間存在著彈力相互作用而產生的。從BIOMEC視角我們可以理解為存儲在於肌肉和肌腱中因肌肉牽拉-收縮產生的能量，所謂牽拉-縮短運動就是在肌肉離心收縮後馬上進行向心收縮。這樣就能使一部分能量以彈性勢能的形式得以激發，在隨後的向心收縮的過程中獲得釋放和利用以增加肌肉的做功量。網球擊球準備姿勢都要求屈膝，維持這一姿勢的下肢肌肉（包括股四頭肌等）處於牽拉狀態，也可以理解為下肢肌肉離心收縮。下肢主動肌在牽拉過程有彈性勢能儲存，並能在後繼快速的蹬地動也就是肌肉的向心收縮工作中以非代謝能的形式釋放，轉換成蹬伸力量，進而獲得地面的反作用力。

二、利用彈性勢能助升擊球威力

（一）充分利用下肢彈簧壓縮機制

下肢彈簧機制是把人體模擬成一個彈簧系統，發力擊球之前的準備中當下肢彈簧被壓縮時，下肢主動肌表現為離心收縮，肌肉被牽拉，在重心降低的過程中，部分能量以彈性能量的形式存貯在拉伸肌肉內。彈性勢能的大小與肌肉拉伸速度與幅度有關，拉伸速度越快、彈性勢能獲得的就越多；在一定範圍內，拉伸幅度越大，彈性勢能的獲得也越多。實踐中我們因此要降低重心，以此來增加肌肉拉伸的幅度，這樣獲得的彈性勢能也就越大；快速、積極和主動的蹬地，以此來加快肌肉的拉伸速度，肌肉儲存的彈性勢能也越大。此外下肢的彈簧機制還與支撐的時間長短、重心垂直位移和緩衝幅度的大小等相關，下肢的最大拉伸時間不能過長，也就是屈膝的最佳角度姿勢不能長時間保持，否則會消耗體能和影響下肢做功的效率。

在正反手擊球時，我們跑向擊球區，支撐腳站穩後開始屈膝，同時轉體，準備擊球，這時就是彈性勢能的激發，隨後支撐腳蹬地轉體，身體重量轉移到另一支撐腳上，這些力量都是來自於腿部彈性勢能對地面做功產生的反作用力，發球技術的屈膝原理也如此。

（二）發揮軀幹的彈簧轉動機制

軀幹的彈簧機制不同於下肢的彈簧壓縮機制，而是以髖關節與肩關節之間構成的一種轉動機制，換句話說是搭在下肢彈簧上下運動基礎之上的左右轉動的彈簧。當下肢固定同時，軀幹也完成左右轉動，也就在軀幹扭轉過程中就儲存了彈性勢能。當腿部的彈性上傳到髖部時，軀幹的彈性勢開始釋放了。為便於理解，我們可以把軀幹的彈簧轉動看成我們發條，即我們通常所說的側身、轉身、軀幹扭轉的意思，只不過表達不同而已。下圖中A與B代表左右肩關節，C與D代表左右髖關節，如果重剖面圖來看，直線AB與CD之間的夾角也就是相當於彈簧壓縮的程度，在一定範圍內，夾角越大儲存的彈性勢能也就越大。

三、獲得彈性勢能的方法

現代化的力量訓練幫助職業選手們擁有了常人無法匹敵的身體素質，這一點多數業餘選手是無法實現的。德約在《一發致勝》中說我為了把網球打得更好一天中14小時用來做以下三件事：打網球、訓練和喫東西，一年有11個月每天就是在做這些事。以此來激發我們網球愛好者要抓住訓練的核心，持之以恆，總會雲開見日出。下面介紹幾個主要練習方法，說是方法，其實是給大家一個訓練思路，大家明理之後便可以因地制宜、或簡化、或變形等進行核心訓練，即訓練的本質不變。

（一）坐在凳子上的擊球練習

屈膝儲存的彈性是能有利於蹬地產生反作用力，轉髖、轉肩等其他部分的力量也能最充分的發揮，會產生更大的擊球力量。輔助練習自己從椅子上站起來，同時模擬擊球的動作，即從坐凳姿勢開始，先讓整個重心隨著坐姿降下來，再啟動打球。這一練習，您可以反其到而行之，也就是保持屈膝的姿勢跑到擊球區坐在凳子上，利用蹬地轉體擊。