第715期:試析太極拳技擊運動中的力學原理
作者/蔣林華 ⊙ 編輯/張宏婉
導讀:在21世紀中華武術逐漸走向世界,我國全民健身體育不斷發展的形勢下,著重分析了在太極拳技擊運動中的力學原理,闡述了太極拳技擊運動中的用力都是受著運動定律的支配,使太極拳的技擊運動的技術動作更趨規範化。
試析太極拳技擊運動中的力學原理
隨著北京申奧的成功,在我國各地正蓬勃興起一股全民健身運動的熱潮,太極拳是人們首選的運動項目之一。在清晨,我們只要留意市區中的公園、樹林、廣場、河邊空地等處,就可看到有一批批參練太極拳的人。這是因為,太極拳不僅具有健身的作用,而且有它獨特的醫療作用。為此,我們有必要對太極拳運動進行分析與研究。本文僅太極拳在技擊上對力學原理的運用予以剖析,並根據個人的學習和探索,把較為基本的幾個要點,作進一步地分析與研究。
1 太極拳的用力符合牛頓運動定律
英國傑出的物理學家牛頓在他的巨著《自然哲學的數學原理》中提出了牛頓三大運動定律,牛頓認為:在沒有外力作用的情況下,任何物體都有保持靜止狀態或運動狀態的性質,這種性質叫做慣性。牛頓又認為:自然界的物體是相互聯繫、相互影響、相互作用的,這就告訴我們「每一個作用力總是有大小相等、方向相反的反作用力」,並且作用力與反作用力是同是發生的,比如,手拉彈簧,彈簧受手拉力的同時手也受到彈簧的拉力;又如,雞蛋碰石頭雞蛋殼破裂而石頭不破,是由於蛋殼所能承受的力遠小於石頭所能承受的力,所以在相同大小的力作用下才產生蛋殼破而石頭不破的結果。無數事實已經證明:牛頓力學(即牛頓運動定律)產生於人類許許多多的物體運動現象,並對後來的人類生活產生了極其深遠的影響。在太極拳技擊運動中,太極拳在出手時總是以用力越少為好,不肯立即用大力去打擊對方,這樣,首先就可以不引起太大的反作用力作用於自身;其次,在與對方身體相接觸以後加力於對方身上時,如果對方用大力抵抗,我也能夠很自然的立即鬆手,將力減少或者撤消,使對方身體受慣性規律的支配,不由自主地繼續前進而失去平衡。這時,我就可乘對方重心不穩立即發勁擊他,如果對方不懂太極拳,兩腳往往不肯隨勢移動,在慣性的作用下,總是上身向前傾倒,而不是整個身體一起前進,從而要影響他自己的重心。練太極拳者,在這種情況下,必然要動步相隨,以保持自己的平衡,如我們在遇到電車突然停止時應當趁勢向前邁步以免傾跌,是同樣的道理。
2 太極拳的慢力符合動量定理
首先舉日常生活中的兩個例子:(1)在天平的兩個盤上各放相當重量的物體,使其平衡。此時,如用一根小玻璃管對重物迅速地打一下(擊人時一擊即回),天平的平衡不會受到什麼影響,但如把這根小玻璃管放到重物上去,這一頭的盤立即下降,天平的平衡就被破壞了。(2)我們用大鐵鎚去擊幾尺見方的大石塊時,如兩手舉硬柄的大鐵鎚用大力去擊石塊,因怕兩手虎口被震痛,往往錘到石面立即鬆勁,由於力的作用時間很短,結果只能擊碎石塊的表面而不能使石塊裂開;如果改用軟柄的大鐵鎚(用藤或竹的軟柄可免虎口震痛),兩手使出同量或者較小的力去擊石塊,只要聽任大鐵鎚重重落下,使石塊受震(即是加長力的作用時間),石塊就會分裂為二。
根據力學中的動量原理,我們知道,動量的變化是由力和力的作用時間共同決定的。以上兩個例子說明了力的作用時間對物體速度變化的影響。具體到太極拳擊法中運用慢力與力學中的動量定理是相符合的。
在太極拳擊法中,出手的快慢和用力的多少,雖然也要根據客觀情況而有所不同,但所出之手與對方身體相接觸以後,並不立即收回,而是有意識的向對方身上繼續加力,以延長力的作用時間,使對方身體發生加速運動,那麼,對方的身體自然要隨著力的方向而變動原有位置了。太極拳的出手,總是在接觸對方身體以後,開始伸臂發勁,也就是為了這個原因。
3 太極拳的順力符合合力原理
在許多實際生活中,我們可以發現,一個力的作用效果是可以與多個力共同作用的效果相同的。圖1所示的一個人提桶與兩個人提桶的例子,並根據圖2的受力圖,說明F與F1、F2的等效代替關係。
在太極拳的擊法里,凡是對方先出手向我攻擊,最忌從相反的方向去用力抵抗,總是或多或少地順著對方進擊的方向,加力於對方的力上,以產生更大的合力。這裡所說的「加力於對方力上」,有時是化勁,目的在引動對方重心;有時是發勁,須用在對方重心不穩的時候。總之,都離不開順著來力的方向及時加力,從合力來提高打擊的效果,這是借人之力以供我用的方法,也就是太極拳能夠以小力勝大力的關鍵所在。
4 太極拳的轉身避讓符合力偶原理
我們知道,汽車司機兩手施於汽車方向盤上的力是兩個大小相等、方向相反的平衡力,在力學上,叫做力偶。力偶不能產生合力,但能使物體旋轉。力偶對於分析人體的運動有很大的作用。在太極拳的擊法里,如對方以右手擊我左肩(或者以左手擊我右肩,可以類推),我的左肩應當順著來手的方向轉身避讓,使對方的力不受我身阻力而繼續前進,同時,我立即以右手擊對方的左肩,無須用很大的力,就能使對方身體旋轉。如圖3所示:
AC作為對方伸手擊我左肩所受的作用力,當對方擊著我時,我即轉向避讓(只旋腰,不動步),使這一個作用力繼續前進以引動對方身體,我隨即循BD方向擊他左肩,這時,對方兩肩受著AC和BD兩個方向相反的平行力,就要使自己身體旋轉(如OE虛線所示),而呈現不穩狀態。如果對方感覺不穩而立即抽回右手,則AC作用力自然消失,而產生另一AC′力作用於對方右肩(如圖4),此時,BD力仍存在,對方反而受著BD和AC′兩個同方向的平行力,其合力為OE,對方受力更大,便要向後方(即OE方向)退步或者跌出,這就是力偶轉變為合力的一種現象。此處只用兩肩作比。
5 太極拳的隨勢變換符合平衡原理
體操運動員作手倒立(圖5)、懸垂(圖6)等動作是有單點支承或單軸支承的物體的平衡實例。如果物體偏離平衡位置時物體的重心升高,則物體的平衡為穩定平衡;若物體偏離平衡位置時重心降低,則為不穩平衡。所以,具有單點或單軸支承的物體,如果重心處於所有可能位置當中最低的位置,則平衡是穩定的;若重心在最高位置上,便是不穩平衡;如果重心的高度不管在什麼姿勢下都保持不變,便是隨遇平衡。
物體由穩定位置到不穩位置所轉過的角叫做穩度角。物體的底面積越大,物體的重心越低,這個角就越大。若同一物體以不同面為底(圖7,a,b)穩定角也會不同,並且隨著底面積增大,穩度角也會變大。這時,要使物體傾倒,需要轉動更大的角度。這個情況在運動實踐中常廣泛用來造成穩定的姿勢。圖8所示為運動員兩腳分立以促進平衡穩度的提高。在太極拳技擊中用以增大穩度角的方法極多。
由此可見,如要使物體有很大的穩定,非降低重心並擴大底面積不可。人體直立時,重心在臍部,沒有外物外力的幫助,不可能增加很大的穩度。如人的兩腳所佔的底面積,有了寬的一面,就會有窄的一面。在兩腳前後站開時,是前後寬而左右窄,在兩腳左右站開時,是左右寬而前後窄,如向其窄處打擊,身體重心的重垂線很容易越出底面積以外。可見練拳者如僅僅依靠重心降低而不知彌補底面積上的缺點,還是很難保持身體穩度的。太極拳以擊出對方身體為它的主要擊法,故在發勁時首先要動搖對方重心,使對方身體的重垂線越出底面積而失去穩定平衡。自身也處處以維護身體的穩定平衡為主。然而,太極拳是以人全身重量寄託於一腳為它的基本姿勢之一,一腳的底面積較兩腳更為狹窄,被擊時,重心的重垂線也更容易越出底面積,都是很顯然的事實,但為什麼,反能把身體的平衡維持得更好呢?唯一的方法,是靠兩腳的隨勢變換虛實,以適應身體穩定度的需要。所謂兩腳變換虛實,就是:當一腳不穩時,立即以全身重量移置於另一腳上,使身體由不平衡而復歸於平衡,也就是底面積時時隨著重心的變動而變動。這樣就自然使重垂線在將要越出底面積的一瞬間又納入另一個底面積了。
6 結束語
根據以上分析研究,使人們了解力學原理的一般運動規律是認識人的運動活動各個方面所必需的條件,研究太極拳技擊運動動作正是從這些定律入手。所以,我們要努力掌握力學原理在太極拳技擊運動中的規律,使太極拳的技擊水平得到全面提高。
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[本文來自《安慶師範學院學報(自然科學版)》2002年3期,由太極禪話慧館(微信號taijihuahui)發表。尊重知識與勞動,轉載請保留版權信息。本平台所發表內容的版權屬於相關權利人所有,如存在不當使用的情況,請隨時與我們聯繫協商]
太極禪話慧館 丙申猴年八月十五715期
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