高尔夫的力学原理以及挥杆技巧

打高尔夫球时会干事非常重要的一个步骤，可以说成败都在这一挥之中了，那么你知道，挥杆与力学之间有什么联系吗，如果知道了这些，以后你也可以精准的计算出距离，力度，以及挥杆时需要掌握的力度等等了。以下仅供参考！

一、高尔夫挥杆转动的动力来源

高尔夫杆头速度来源于人及球杆转动的速度，而转动速度由小到大则是在下杆过程中由人体持续施加于身体部件以及球杆的转动驱动作用所致。由于人体由一些部件及一些连接这些部件的活动关节组成，为简化分析，我们需要将人体及球杆的运动简化成胯、肩及左臂、球杆三个主要部分的运动。

与此相对应，我们可以将人体的转动驱动简化为三个主要的转动驱动：两腿对胯的转动驱动;扭腰对肩臂的转动驱动;两手对球杆的转动驱动。两腿对胯的转动作用来源于两条大小腿的交错移动形成大腿对胯的一推一拉。扭腰对肩的转动作用来源于腰肌及肩肌对肩的拉扭。两手对球杆的直接转动作用来源于两手腕及右肘的协调转动形成两手对球杆握巴的直接转动。

高尔夫挥杆运动中的水平转动驱动作用往往为初学者忽视。其实，我们只要体念打水漂的动作就会理会到水平转动驱动的作用。打水漂的几种打法：用转手腕，挥臂+转腕，水平转肩+挥臂+转腕，转胯+转肩+挥臂+转腕。显然，越往后的打法，效果越好。高尔夫挥杆水平转动驱动主要来源于两腿对胯的驱动。在水平驱动过程中，左胯基本类似杠杆系统的支点，右胯类似动力点，右腿对右胯的推力类似动力，左右胯的连接线类似动力臂，球杆杆头类似阻力点，杆头的水平惯性力类似阻力，通过腰提升起来的手臂及球杆类似阻力臂。

对这一杠杆系统的动态平衡分析及运动分析可以看到，由于此处动力能力(右腿的最大推力)和动力臂相对较大(相对于身体其它部位产生而言)，所以能带动的阻力点上的推动力也大，并且，右腿推动右胯的水平运动速度通过杠杆的传输能使杆头水平运动速度放大多倍，其作用效果可想而知。不仅如此，在下杆转胯过程的前期，胯的转动在下身反向拧紧腰肌，为扭腰转肩储备了弹性势能，可加倍提高扭腰转肩的力量和爆发程度。在行为上如何应用这一原理提高胯的转动启动力?可以参考拳击运动中的马步站位打右手直拳的动作，这种站姿推动胯的转动幅度大，更有力量，更稳固站盘。并且，这种站姿自动克服了初学者通过左右移动胯而不是转动跨带动球杆的毛病，左右移动胯显然对杆头没有速度的放大作用。

人体的三个主要的转动作用犹如装在人体的三个转动发动机。人体挥杆过程中三个转动作用都可以分别带动球杆击球，但三个转动作用的转动方位不一样、施加作用所需的时间不一样，如何使它们既能分别充分发挥作用又能协调一致是挥杆技术的关键。为此，需要了解这三个转动协调作用的一致性以及它们的特征差异。

二、控制球杆端头速度方向的条件

对于单个转动物体，其转动时的端头速度方向一定是沿端头与轴心连线的垂直方向，见下图。

但是，多个相连转动体的端头速度方向则不一定这样。为了解杆头速度的方向，先看二个相连刚性体转动的例子，见下图。

一般情况下二杆转动时端头相对地面的速度方向是不会垂直OO2连线的。只有当二杆成一条直线时，端头的绝对速度正好垂直OO2。在这一瞬间，端头O2被转动的L1杆所牵连的速度其方向与L1杆垂直，其大小等于L1杆转动角速度乘L1+ L2。此刻端头O2相对O1转动的速度其方向也与L1垂直，其大小等于L2绕O1转动的角速度乘以L2。根据速度合成定理，此时端头相对静止的球的速度方向一定正好对准端头与固定转轴连线的垂直方向，其大小等于上述两个速度的和。

可见，只有两个转动物体的转动轴及外端点在同一条直线上时，外端点的绝对速度方向正好垂直转动轴与外端点的连线。

通过力学分析可以得出一般性的结论：多个相连刚体被分别转动情况下，只有全部这些转动物体的转动轴及外端点在同一平面时，外端点的绝对速度的方向一定垂直这一平面。

将这一结论应用到高尔夫挥杆中，按照前面三个转动的简化力学模型，只要控制杆头击球时，使胯绕左腿转动的轴线、肩绕脊椎转动的轴线、杆绕左手腕转动的轴线以及杆头基本在同一无形的板墙面内，则杆头速度一定垂直这个面。只要我们将这个板墙面朝向目标，杆头速度方向就会对准目标。这个板墙面是我们挥杆准备时根据目标、球位、站位就能确定的，在此后的分析中将简称为目标板墙面。

实际的高尔夫挥杆中，我们查看职业球员在击球瞬间的照片发现，这时候左脚脚跟、左胯、左臂关节、左手腕以及杆头基本在同一个平面内，这和理论上的结论有一点点的偏差，但运动特征是基本一致的。形成偏差的原因是我们简化的力学模型与身体实际挥杆的差异造成的，例如，身体部件是有一定变形的而不是完全的刚性物体，特别是左臂与肩之间在下杆过程中有一定的相对转动而在前面的三个转动的简化模型中将这个转动和扭腰转肩简化成一个主要转动。

因此，根据理论分析的基本规律，考虑实际挥杆与理论分析模型的差异，参考职业运动员的标准结果，控制高尔夫杆头速度方向对准目标的条件可以更直观表述如下：只要杆头击球时，胯绕左腿转动的轴线、左臂绕肩转动的轴线、杆绕左手腕转动的轴线这三条轴线以及杆头都同时通过过左脚脚跟及过球的垂直板墙面，则杆头速度一定指向目标。

高尔夫球作为一项专业性很强的运动来说，其中的专业技巧是非常多的，不是一朝一夕就可以学全的，所以需要不停的在训练中在实践中磨练自己，认识到自己的长处，也要看清自己的劣处，这样才更加有利于以后职业生涯的发展。要记得控制好杆头击球的速度和方向。

三、增大转动作用效果的条件

杆头动能越大，击球距离越远。杆头动能主要来源于三个转动驱动持续作用于人体及球杆的结果。按照动能定理，动能的增加等于其增加过程中作用力所作的功，这个功等于该过程中力与路程的乘积的累积，在转动体系中，这个功等于动能增加过程中转动角度与转动作用(力偶)的乘积的累积。由此可见，动能的增加不仅与力的大小有关，还与力作用经历的路径大小有关，物体在同样力的作用下，经历的路程越长则获得的动能越大。同样，对转动系统，在转动驱动的作用下，转动的角度越大则系统获得的动能越大。因此，为使杆头获得最大的动能，在人体结构允许、不影响击球精确度的条件下，挥杆施力过程应尽量增大转动的幅度。值得注意的是，不仅仅是人体一个部分如胯的转动幅度要尽量大，肩臂相对胯的转动、手转杆相对左臂的转动幅度也应尽量大。

另一方面，挥杆过程中身体及带动的杆头的位置相对改变也能增大杆头的动能。挥杆过程中，球杆与左手臂成夹角(构成一个倒L造型)随身体转动，转胯及转肩驱动使转动的身体及球杆获得动能。当手转杆发生后，杆头离身体转动中心的转动半径增加了一个杆身的长度，这时杆头随身体转动的线速度必然增加。

犹如溜冰中缩身快速原地转时伸展手臂增加手端线速度)，增加量为杆身长度乘以此刻肩臂转动的角速度，杆头的动能由此而骤增。正因为如此，手转杆在增加杆头速度和击球距离的能力上扮演关键的角色。根据能量守恒定律，杆头动能的这种增加必然导致身体转动能量的减少，手转杆打开球杆与左臂的夹角起到的是将身体转动能量向杆头传输的作用，这就是高尔夫教学中常提到的“能量释放”，其实，当我们明白其中的原理后用“能量传输”可能更合适。要使杆头由此获得尽量大的传输动能应该做到以下三点：身体及成倒L造型的臂及球杆的转动幅度尽量大，上杆到顶时，倒L造型中的杆身至少应该达到在头顶上方平置的位置;大力转体以加快身体转速(查看明星挥杆的`慢动作，从其刚开始启动，杆身就被转弯就足以证明这点);击球前将倒L造型中的杆身尽量展开打直。

在击球前尽力控制住左脚后跟进而控制左腿不随身体的移动对增加杆头的速度有显著的效果。当一个物体自由运动的时候，突然在一个节点受到约束，其运动形式将变为绕这一节点的转动，在总动能没有改变的情况下，物体远离转动中心位置端头的线速度会大大提高。例如，一个匀速运动的杆。

当其一端被突然约束，如果忽略约束完成的过程中能量的损耗，则在转动形成后自由端的线速度达到原来速度的1.73倍。如果这个杆上质量分布靠自由端头更少一些，则杆头的速度还会更大些。体育运动力学中将这种人为制约人体运动的约束行为称为制动。虽然，人体挥杆下杆过程中左脚地面进而左腿等对身体移动的约束过程不是上例的理想状况，但基本规律是相符的。下杆开始后，身体重心从右脚向左平移，身体必然有向目标方向运动的速度，这样，击球前左脚以及左腿对身体的制动能借此增大杆头的速度。同时，这种制动也是前述以左脚跟为转动轴之一控制杆头击球方向的条件。

高尔夫球由于被杆头撞击而获得速度。按照动量定理，球飞出时的初始动量(球质量与球速度的乘积)等于撞击时间与撞击期间内杆头对球的平均撞击力的乘积。对同等质量的球，初始动量越大，则飞得越远。由于撞击时间太短(不超过0.01秒)，人体挥杆不可能在这么短的时间内改变撞击力，但持续撞击时间对球的动量的影响是明显的。所以，挥杆击球时，不能杆一碰球就松劲，或者是还没有碰球就已松劲，而是要尽量“送杆”以增加撞击时间。为此，击球时要尽量使三个转动的作用在击球时刻同时达到最大值。这种施力方式有两个效果，一是三个转动作用的力量都能全部发挥出来，使杆头能获得最大的击球速度，二是击球时刻保持的最大力量使杆头获得最大的加速度，从而能增加杆头撞击球的时间。

四、转动的差异性特征

两腿推动的胯的转动基本是在一个水平面的转动，两腿推动的转动体系包括跨及其以上身体以及手握的球杆，该转动在挥杆下杆时基本以左腿为轴，其转动惯量(转动惯量是该转动体系被转动的难易程度的度量)是最大的，但转动起来后所具有的动能也是最大的;扭腰转肩能带动肩及其以上手臂包括手握的球杆转动，该转动基本以脊椎为轴，其转动惯量为次;