运动生物力学论文
1 研究方法
文献资料法：查阅大量文献资料，对提腰在篮球跳投中的作用和意义进行了深入的研究。
录像观察法：通过录像观看奥运会、世锦赛、世界杯等篮球国际赛事的比赛录像，经过反复观看录像，深入了解跳投技术动作的要求。
2 讨论与分析
2.1 提腰可以增大地面对人体的反作用力蹬地、提腰和摆臂是篮球跳投起跳过程中的主要技术动作，这三个技术动作的综合作用，使人体获得垂直向上的地面反作用力。依据解剖学的知识，臀大肌、股后肌群使髋关节伸、股四头肌使膝关节伸以及小腿三头肌等使踝关节趾屈，完成蹬地用力[1]167-169.依据生物力学的原理，摆臂的动作形式称为摆动，当摆动环节质心做竖直向上加速运动时，必然对施力部位（躯干）产生反作用力，臂的质量乘以摆臂的加速度就形成附加的对地面压力[2]201-207.
篮球跳投过程中，关于提腰增大地面对人体的反作用力的文献资料很少，日本的阿江通良从环节的线动量角度对人体垂直起跳动作进行过研究，认为，在起跳过程中，人体所给予地面的作用力，躯干在起跳的前半段占 66.19%,后半段占 66.11%.但是文献中没有提到躯干的作用过程对地面反作用力的影响。
笔者进行了一项实验：受试者臀部着地，收腹屈膝并使双脚离地，向上方快速摆臂，同时提腰使脊柱完全伸直。结果显示：部分受试者完全可以借助于快速摆臂和提腰使整个身体离开地面。如图 1、图 2 所示。
在起跳过程中，竖脊肌下端固定向心收缩，内力作用于骨盆，这样躯干部位作用于地面的力除了躯干的重力，还有竖脊肌积极主动收缩产生的力量。这个力量通过下肢作用于地面，增大了地面对人体的反作用力。这种力量类似于猫科动物奔跑过程中前腿带动躯干的向前伸展。
因此在起跳过程中，地面对人体的反作用力为F=F1+F2+F3+G（F1:下肢对地面的作用力；F2:提腰产生的惯性作用力；F3:摆臂产生的惯性作用力；G:
人体重力。），其中 F2 和 F3 都与提腰动作密不可分。
2.2 提腰为上肢的二次用力提供稳固的投篮支点
关于篮球跳投动作过程中球出手的时刻，不同的教材提出了不同的观点。《篮球运动高级教程》认为：跳投球离手瞬间发生在身体升至最高点或接近最高点；《球类运动-篮球》认为：跳投球离手瞬间发生在身体接近最高点[3]63-68.
根据生物力学的原理，人体处于腾空状态进行活动时，由于两端不受约束，因此人体活动形式表现出所谓的"相向运动"的特点。投篮出手时刻如果发生在身体的最高点，由于此时人体的速度降为零，人体的动量也为零，此时只能完全依赖上肢的用力完成投篮动作，容易出现上下肢脱节、投篮吃力，中、远距离跳投出现投不到位[4]104-110.
王志祥以吉林、辽宁两省的甲 A 男子篮球运动员中 10 名优秀跳投选手作为研究对象，发现：
单手原地跳投技术的出手时间在所有情况下都不是在身体上升到对高点时，而是在最高点之前的不同时刻。
在篮球跳投过程中，身体腾空后存在着上肢的二次用力过程，即上肢的伸臂举球和屈腕拨球动作。
人体处于腾空状态时，由于不受外力矩作用，人体活动服从角动量守恒定律，当人体某一环节转动时所产生的角动量，必然被另一环节所产生的反向角动量所抵消。身体腾空以后，上肢的二次用力所产生的动量需要人体的部分动量与之相抵消。如果躯干动量消耗得比较多，不足以抵消上肢二次用力所产生的动量，会表现出投篮比较吃力。如果躯干动量足以维持上肢二次用力产生的动量，则投篮比较轻松，使得上肢仅需要对球施加一个较小的作用力，保证了用力的精确性，为提高投篮命中率提供了一个有力的条件。
提腰动作的持续性使得脊柱伸展充分，加强了下肢同躯干的合二为一，使得起跳的动量不会大量流失，而且下肢和躯干的质量和远远大于上肢和球的质量，提腰动作可以使上肢和球获得适宜的动量代偿，为上肢用力提供了稳固的投篮支点。
2.3 提腰有利于身体腾空后的平衡稳定性
保持身体平衡是影响投篮命中率的技术因素之一，跳投腾空后保持平衡更为重要[5]179-183.平衡状态指的是物体受到的和外力为零，物体处于静止状态或匀速直线运动状态。在跳投的腾空阶段，人体依然受到重力作用，重力作用不能使人体发生转动、腾空阶段，人体的动量矩守恒。因此，跳投身体腾空后的平衡稳定性可以理解为：腾空至上肢二次用力完成投篮动作之前，整个人体不存在转动动作。
据测定，站立时，人体重心一般在身体正中面上第三骶椎上缘前方 7cm,重心移动的方向与环节移动方向一致。蹬地、提腰、摆臂可以使人体重心上移，但是重心的位置还是保持在躯干部位。因此躯干环节的运动，尤其是提腰动作对于避免整个人体的转动起着至关重要的作用。
跳在空中的平衡稳定性依靠起跳的垂直向上。
在蹬地过程中，如果人体重力作用线同地面对人体的支撑方作用力不在一条直线上，人体腾空后，整个身体必然向后或侧向转动（根据力的平移原理：
刚体上的力可以平行于自身移动到任一点，但需要添加一力偶，其力偶矩等于原力对于新作用点的力矩，如图 4、如图 3）。由于破坏了起跳后的平衡稳定，这种技术动作对于提高投篮命中率提出了更高的要求。在蹬地过程中，如果人体重力作用线同地面的支撑反作用力在一条直线上，如图 5,由于不存在偏心力矩，人体在空中就不会发生翻转动作，有利于身体平衡如图 5.
跳投腾空后身体的翻转动作不是一个错误动作，从某种意义上说，这是一个高级投篮动作，如前NBA 球星乔丹的急停后仰跳投，以及现役德国球员诺维斯基的后仰跳投。球星的绝技应理解为对常规动作的创新，这种创新来源于大量的运动实践。对于初学者，应该建立规范的技术动作定型[6]210-213.
为了保证腾空投篮时的稳定性，无论是原地跳投还是运球或接球急停跳投，都要使身体重心尽快移到支撑面的中心点上，上体稍前倾；在起跳过程中，应保持提腰垂直向上，使得重力作用线同地面支撑反作用力在一条直线上。
3 结论与建议
跳投技术要求运动员跳得高，跳得快，对上肢、下肢、躯干肌肉协调、快速用力，以及跳起腾空后身体保持平衡稳定性提出了较高要求。在篮球跳投教学、训练实践活动中，可以通过直观的教学方式讲解和示范上肢、下肢的技术动作，而提腰技术动作需要练习者认真体会琢磨。提腰技术动作对于促使下肢和上肢的协调起着非常重要的作用，提腰可以增大地面对人体的反作用力；提腰为上肢的二次用力提供稳固的投篮支点；提腰有利于身体腾空后的平衡稳定性。在篮球运动中对提腰的技术进行有针对性的练习，可以规范跳投技术动作。
参考文献：
[1]胡声宇。运动解剖学[M].北京：人民体育出版社，2000.167-169.
[2]全国体育学院教材委员会。运动生物力学[M].北京：人民体育出版社，2000:201-207.
[3]孙民治。篮球运动高级教程[M].北京：人民体育出版社，2000.63-68.
[4]王家宏。球类运动-篮球[M].北京：高等教育出版社，2005.104-110.
[5]孙民治，李方膺。中国体育教练员岗位培训教材[M].北京：人民体育出版社，2000.179-183.
[6]球类编写组。篮球[M].北京：高等教育出版社，1990.210-213.