摘 要:投籃的命中率是一位運(yùn)動(dòng)員優(yōu)秀與否的標(biāo)準(zhǔn)之一,而影響投籃命中率的因素不僅僅有出手角度、球感、出手速度,還有出手點(diǎn)的選擇。規(guī)范的投籃動(dòng)作對(duì)于運(yùn)動(dòng)員而言會(huì)使命中率更高。本文通過模型分析并得出結(jié)論:當(dāng)投射高度不同,其他條件相同的條件下,投射高度為2.2m的投中概率比較大,投射角度為40°~50°。研究結(jié)果具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:出手角度;出手高度;出手速度;命中率
一、問題背景
投籃運(yùn)動(dòng)員如果投球角度很低,雖然投籃從一開始的時(shí)間可以縮短,但是強(qiáng)壯的手臂、手腕和手指頭上可能完全發(fā)揮不出作用。如果采用規(guī)范的投籃動(dòng)作,勢(shì)必出手時(shí)間較長,給防守者以充分的時(shí)間做準(zhǔn)備,被蓋帽的可能性增大。
二、模型假設(shè)
假設(shè):運(yùn)動(dòng)員有良好的心理素質(zhì),防守隊(duì)員的防守不影響投籃的命中率;運(yùn)動(dòng)員掌握熟練的投籃技術(shù),并能根據(jù)實(shí)際需要控制球的出手角度與相應(yīng)出手速度,準(zhǔn)確判斷出手點(diǎn)與籃筐中心的水平距離;投球的運(yùn)動(dòng)曲線和籃圈中心在同一平面內(nèi);籃球擦板進(jìn)籃時(shí),籃球與球板的碰撞是完全彈性碰撞,沒有能量損失。
三、問題分析
若運(yùn)動(dòng)員投籃一定會(huì)考慮到出手點(diǎn),然而籃球的出手點(diǎn)是指運(yùn)動(dòng)員投籃出手時(shí)碰到球最后的一點(diǎn),無論是單手或者雙手投籃,持球時(shí)手指應(yīng)自然張開,掌心空出一定距離,用手指根部及手掌觸球,會(huì)增大對(duì)球的接觸面積,以保持籃球的穩(wěn)定性,原地投籃時(shí)控制籃球的出手方向是必要的。投籃時(shí),籃球最后出手的動(dòng)作,是投籃能否命中的關(guān)鍵。它可以直接影響到投籃的力量、弧度、方向和籃球的自轉(zhuǎn)。出手動(dòng)作包括正確的投籃姿勢(shì)和全身各個(gè)部分的協(xié)調(diào)用力。投籃時(shí)全身各部分協(xié)調(diào)用力要有一定的順序,整體動(dòng)作要輕松柔和,連續(xù)貫通,掌握好全身節(jié)奏。
跳投球是一種斜拋運(yùn)動(dòng)。在個(gè)人攻擊跳投時(shí),設(shè)防守者在投者與籃圈之間,防守者封蓋的起跳點(diǎn)、投者跳投的起跳點(diǎn)、籃圈中心垂直于地面的投影點(diǎn)在一條直線上;投者采取垂直上跳用直臂高手封蓋。
四、符合說明
θ:出手角度;V:球出手時(shí)線速度;T:球的飛行時(shí)間(以出手時(shí)為零時(shí)刻)S:防守隊(duì)員與投籃者之間的距離;H:籃筐中心的高度;h:籃球運(yùn)動(dòng)員的出手高度;v:籃球運(yùn)動(dòng)員投籃出手速度;按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸,g=9.8(重力加速度),H=3.05(籃筐高度),d1=0.45(籃筐直徑),d2=0.246(籃球直徑)。
五、模型建立與求解
建模與求解。
根據(jù)圖1,其運(yùn)動(dòng)方程如下:
以籃球經(jīng)過籃筐中心時(shí)的入射角φ可以近似取代籃球球心經(jīng)過籃筐前上沿的正上方到球心低于籃筐平面過程中的入射角φ,則籃球入筐時(shí)不碰到籃筐的最小角度如下:
最后得到的是一個(gè)復(fù)雜的式子,很難看出v和θ的關(guān)系,此時(shí),我們假設(shè)身高1.91m的運(yùn)動(dòng)員在三分線和罰球線助跑起跳投籃,籃筐中心點(diǎn)距三分線邊緣的水平距離是6.25米,與罰球線中點(diǎn)的水平距離是4.60米;該運(yùn)動(dòng)員投籃出手時(shí)球的高度是2.25米,距離籃筐就應(yīng)為3.05m-2.2m=0.8m。
以第一次在三分線投籃為例,將l=6.25,帶入上式h=0.9(1)式,則有:
依據(jù)模型,我們分析如果中心距離是7.4m,出手高度是26m的投籃情況。因?yàn)樗俣忍。嚯x籃筐中心的誤差就比較大?;@球出手水平方向與板面的夾角成45°,假設(shè)成鏡面現(xiàn)象,只要投到正反面的筐內(nèi),那么球就一定能投入筐中。當(dāng)投射高度不同,其他條件相同的條件下,投射高度為2.2m的投中概率比較大,投射角度為40°~50°。
參考文獻(xiàn):
[1]張文鎖,汪穎,杜邦勝.影響打板投籃技術(shù)動(dòng)作的分析.體育時(shí)空,2015.
[2]曹喜望.管理科學(xué)中的數(shù)學(xué)模型.北京大學(xué)出版社,2006.
[3]方道元,韋明俊.數(shù)學(xué)建模:方法導(dǎo)引與案例分析.浙江大學(xué)出版社,2011.
[4]姜啟源,謝金星.數(shù)學(xué)建模案例選集.高等教育出版社,2006.
[5]姜啟源,謝金星,葉俊.數(shù)學(xué)模型(第4版).高等教育出版社,2011.
作者簡(jiǎn)介:陳海峰(1974-),女,內(nèi)蒙古烏蘭察布人,理學(xué)碩士,副教授。