如果你要研究的杠鈴訓練系統不僅僅是關于該主題的意見的集合，那么它也一定不僅僅是活動的歷史、作者的個人喜好以及在高水平運動員中觀察到的習慣。 歷史上充斥著一些行之有效但效率低下的例子。 個人偏好在很大程度上反映了一種難以遏制的偏見。 人們常常可以在不知道因果的情況下把事情做好，但如果知道原理，他們也許就能做得更好。 如果杠鈴訓練與工程學而不是占星學有更多共同點，如果杠鈴訓練更像是物理課而不是生日聚會，如果杠鈴訓練是基于力學而不是民間傳說來發展的，那么也許杠鈴訓練和教學可以更有效地進行。
為了準確分析杠鈴訓練過程中的動作，有必要了解影響舉重運動員和杠鈴的因素。 深蹲、臥推、硬拉、推舉和高翻都是潛在的多關節復合練習，構成了杠鈴訓練的基礎。 因為這些動作是人體在進行負重運動時非常自然的行為——當身體與環境相互作用時，骨骼系統如何將肌肉收縮產生的力傳遞到運動中——所以它們并沒有那么復雜。 然而，如果你想將這些自然動作作為訓練計劃，并有效且高效地使用它們，就必須對它們進行專門的細化，以確保它們能夠調動最大量的肌肉并在最大的運動范圍內使用。 ，這樣我們就可以舉起最大的重量，從而實現最有效的力量發展。
在杠鈴負重的情況下大家應該如何完成動作； 如何將肌肉的收縮力通過骨骼傳遞給杠鈴，從而最有效地完成動作； 在每個動作模式中，隨著可承受的重量越來越大杠桿的機械效率，身體也會如何適應和變化——如果我們能夠準確地描述這些方面，我們就可以對每個練習進行建模。
該模型必須基于控制身體系統行為的原則。 每種模式的掌握使得每個動作的表演和教學更加直接、邏輯性強、易于理解。 經典力學探索力對物體運動的影響。 對這門科學的深入探索顯然超出了我們討論的范圍，但在這里的杠鈴訓練方法中，對幾個概念的基本理解是為每個練習建立準確模型的關鍵。 理解這些概念很重要，因為用來舉起杠鈴的杠桿系統（肌肉移動骨骼，在重力框架中承受重量）遵循力學定律。 在分析舉重和優化運動模式之前，您必須了解它們。
因此，我們從最基本的概念開始討論并建立模型。 如前所述，杠鈴的重量是由重力產生的。 重力是由我們居住的星球產生的。 為了討論方便，我們將其視為一個規則球體。 每個無障礙物體都垂直于球體表面下落。 “水平”一詞用于描述與行星表面平行的平面，因此下落的物體將始終垂直于“水平面”，我們將這種軌跡描述為垂直。 因此，作用在杠鈴上的重力總是垂直向下的，而抵消自由落體杠鈴重力的唯一方法就是提供垂直向上的力。 杠鈴運動時可能會受到水平力的作用，但水平力不會影響杠鈴的垂直運動。 因此，當涉及到深蹲、硬拉或杠鈴推舉時，起作用的是垂直分力——對抗重力。 這意味著在重力框架中，最有效的杠鈴運動路徑始終是垂直線，不僅因為兩點之間的直線距離最短，而且因為任何作用在其他方向上的力都無法對抗重力（請參閱圖1）。
圖1：重力作用于垂直方向且僅作用于垂直方向
任何反抗重力的活動都是與重力相反的方向，即垂直向上。 任何水平移動的物體都不能抵抗重力。
重力以三種方式表示為舉重杠鈴系統中的基本力：張力、壓力和力矩（圖 2）。
圖 2：張力、壓力和扭矩是重力作用在舉重杠鈴系統上的方式
張力是指沿著物體傳遞的力，如果物體可變形（并非每個物體在正常訓練條件下都可變形），則該力將物體拉長。 例如，當舉重運動員將身體懸掛在單杠上時，他的身體就會產生張力。
壓力是施加在物體上的力，如果物體是可變形的，則可以使物體縮短。 壓力和拉力方向相反。 例如，當舉重運動員背著杠鈴站立時，就會對他產生壓力。
拉伸和壓縮都被視為軸向力，因為它們是平行于重力軸表達的。
扭矩是指傾向于使物體繞軸旋轉的力。 當您用扳手轉動螺栓時，這種力會沿著扳手手柄傳遞。 扭矩也可以被認為是“杠桿”或旋轉力。
當杠鈴放在舉重者的背上或在推舉過程中處于頭頂鎖定位置時，重力會產生壓力。 當杠鈴在硬拉或翻舉過程中懸掛在手臂上時，作用在手臂上的力是張力。 骨骼傳遞壓力，而結締組織和肌肉傳遞張力； 結締組織和骨骼共同作用來傳遞扭矩（杠桿）。 如果杠鈴舉過頭頂并鎖定，然后沿弧線下降至硬拉懸掛位置（圖 3），則所有三個力 - 頂部的壓力、手臂沿弧線移動抵靠身體的力矩以及杠鈴到達并停留在腿部時的張力——人體可以依次感受到。
圖 3：舉重運動員握住杠鈴時上半身的壓力、扭矩和拉力如何出現
力臂是旋轉點與力作用點之間的距離。 我們從力的作用點出發，畫一條垂直于力的方向到旋轉點的線段，然后計算這個距離。 例如，當您使用扳手時，在旋轉點（螺栓）和引起旋轉運動的力的施加點（您的手）之間，力臂是從旋轉點到直線的垂直距離。線沿力的方向。 力矩是沿著作用在樞軸或支點上的剛性杠桿傳遞的力。
力臂（與“杠桿力臂”同義）是計算杠桿產生的力矩所必需的：力矩等于作用在杠桿上的力乘以力臂的長度。 在整個運動系統的一側，力作用在杠桿上。 在系統的另一側，旋轉物體抵抗旋轉力。 因此，沿著剛性杠桿，力在兩個方向上作用。 （因此，力矩是切向力，與拉伸和壓縮所屬的軸向力相反。）“力臂”是旋轉力作用的有效距離。 力臂越長，作用在杠桿上的實際力產生的旋轉力就越大。
拉動扳手的最有效角度是垂直于手柄。 這對于任何使用過扳手的人來說都是顯而易見的。 您可以輕松調整扳手鉗口在六角螺栓上的位置——六角螺栓的設計是為了方便我們旋轉——無論扳手卡在螺栓上哪個角度，您都可以以垂直于扳手手柄的角度拉動。 如果以 90° 以外的任何角度拉動扳手，部分力會沿扳手方向轉化為壓力或拉力 - 90° 是唯一可以使用所有力來轉動螺栓的角度。 。 因為90°是轉動螺栓最有效的角度，而對于其他角度，只有垂直于力方向的部分，力臂的長度才有效。 因此，有一個約定，計算90°角時力臂的長度（參見圖4）。
圖4
力臂是旋轉點與力的作用點之間沿直線段的距離； 該線段與力的作用方向成 90° 角。 在杠鈴訓練中，重力提供力量，并且重力始終垂直向下。
作用在螺栓上的旋轉力的大小將隨力臂的長度（垂直于力的方向、扳手旋轉點與握住扳手的位置之間的距離）以及作用在螺栓上的力的大小而變化。扳手（當您拉動扳手時）。 （力量）變化。 您可以通過兩種方式增加旋轉力 - 加大力度或延長扳手的長度 - 使用較長的扳手或使用“延長襯套”來增加扳手的長度。
在杠鈴訓練中，旋轉力是由重力作用在杠鈴上產生的，力臂是杠鈴與沿受力的相應身體部位的關節之間的水平距離。 深蹲時，當膝蓋和臀部未鎖定且背部、大腿和小腿之間形成角度時，杠鈴相對于身體的位置與這些身體部位的端點和平衡點之間會形成力臂在腳的中心。 重力總是垂直向下——轉動這個特殊“扳手”的“手”實際上是重力，它總是將杠鈴垂直向下拉。 因此，我們需要計算垂直于杠鈴運動路徑的線段上的力臂。
這意味著深蹲時沿背部的力臂長度始終等于杠鈴和髖關節之間的水平距離（圖 5）。 對于我們的大腿來說，力臂是杠鈴和髖關節之間以及杠鈴和膝關節之間的水平距離。 由于股骨被重力矢量分為兩部分，因此我們需要分別考慮髖關節和膝關節處的力臂。 髖伸肌“看到”髖關節和杠鈴之間的股骨力矩，膝伸肌“看到”膝關節和杠鈴之間的股骨力矩。 （實際上，對于背部和大腿來說，髖關節和桿之間的水平距離是相同的，因此作用在兩個部分上的扭矩是相同的。）同樣，沿著膝蓋和腳踝之間的小腿長度，扭矩可以分別視為杠鈴與踝關節之間的力矩以及杠鈴與膝關節之間的力矩。
圖 5：深蹲時力臂沿背部移動
杠鈴和髖關節之間的力臂會根據杠鈴在背部的位置和背部的傾斜角度而變化（圖6）。 如果杠鈴處于我們建議的較低位置，髖關節和杠鈴之間的距離將比杠鈴處于較高位置時更短。 但由于杠鈴必須始終位于腳中心平衡點的正上方，因此杠鈴越低杠桿的機械效率，舉重者需要采用的背部角度越接近水平。 同樣，如果杠鈴位置較高，則杠鈴和髖關節之間的距離較長，需要通過更垂直的背部角度來補償。 如果膝蓋保持在相同的位置，則髖關節和杠鈴（力臂）之間的水平距離在兩個位置上可能是相同的。 我們不使用低桿位置，因為它會減少反扭矩； 我們使用低桿位置，因為更水平的背部角度、閉合的髖部角度和開放的膝蓋角度使髖關節保持一定距離。中足平衡點更靠后，產生更長的力臂，可以吸引更多的肌肉并舉起更多的東西。重量。 使用這種身體結構可以增加參與移動負重的肌肉數量，從而使舉重運動員能夠進行更重的訓練。
圖6：力臂的長度隨著線段的角度和長度的變化而變化。
如果線的長度發生變化但角度保持不變（上圖），或者角度發生變化但線的長度保持不變（下圖），則力臂也會發生變化。
還有另一種方法可以考慮作用在舉重杠鈴系統上的扭矩。 在每種情況下，力臂都涉及作用在一端的力、另一端的旋轉點以及力在兩者之間傳遞的距離。 我們需要考慮肩杠對足部平衡點中心可能產生的影響：如果杠鈴的位置從足部平衡點正上方的理想位置向前或向后偏離——例如，任何作用在足部平衡點中心上的力杠鈴方向水平力。 我們可以把腳中心的平衡點看成是一個旋轉點，那么杠鈴和腳中心點之間就會產生作用于整個系統的旋轉力。 這種水平力在腳中心和杠鈴之間產生力臂，該力沿著身體垂直表達。
現在你需要知道這樣一個事實：你的腳底是一個平坦的表面（鞋底），與另一個平坦的表面（地面）接觸，而離地面最近的旋轉點是我們的踝關節。 但由于踝關節由小腿肌肉穩定，當你的身體或杠鈴向前或向后移動時，重量會相對于腳的中心移動。 舉重運動員-杠鈴系統將有一個力臂，以腳中心的平衡點為旋轉點。 重量越大，距離越長，這個力臂的效果越明顯。 當杠鈴相對于平衡點向前移動時，系統要求舉重者施加更大的力來抵抗杠鈴的重量。
由于人體的一些特性——腳踝在腳中心的后面、膝關節在前、眼睛向前看——當我們的身體失去平衡時，我們很容易向前摔倒。 大多數人經過幾周的訓練后，不會讓自己處于肩上扛著杠鈴向后移動的尷尬境地。 另一方面，當身體處于深蹲或硬拉的最低點時，舉重者通常處于不對稱的位置——身體的更多部分位于杠鈴后面。 所以我們很容易得出結論，杠鈴相對于腳中心點的向前和向后運動對這個動作系統的影響是對稱且相等的。 例如，如果杠鈴向后偏移 3 英寸（7.6 厘米），則您需要施加與杠鈴向前移動 3 英寸相同的力（但方向相反）。 在這種情況下，術語“不平衡”是指杠鈴與腳中心點之間存在一個力矩（旋轉力），舉重者必須施加一定的力來抵消其影響，才能控制它（圖 7）。 如果杠鈴處于平衡狀態，則可以更有效地利用抵抗不平衡力矩的力來舉起更大的重量。
圖 7：“平衡”被定義為垂直方向系統的狀態，沿水平方向沒有力臂。
因此，您控制杠鈴與腳中心之間力矩的能力（將杠鈴保持在腳中心正上方的能力）就是您在舉重過程中使用良好技術的能力（圖 8）。 記住這一點并重新閱讀以前發布的文章的內容。
圖 8：良好的深蹲技術是指能夠在杠鈴和中足平衡點之間保持零力臂。
當我們深蹲時，我們必須考慮兩個杠桿系統的作用。 沿著身體部位水平作用的力矩是由作用在杠鈴上的重力產生的。 當你舉起沉重的杠鈴時，無論是蹲著還是站著，它們都是與生俱來的，構成了我們變得更強所需對抗的阻力。 然而，作用在桿和中足平衡點之間的垂直力矩必須保持為零，以避免浪費可用于舉起更大重量的力量。 在分析該系統的生物力學時，必須考慮這兩個力矩（圖 9）。
圖 9：深蹲時作用在身體上的扭矩概念
(A) 沿身體部位的力臂A是深蹲運動中固有的，是我們訓練時的阻力來源。 (B) 為了實現最大效率，舉重者必須在杠鈴和腳中心的平衡點之間保持零力臂。 力臂 B 對舉重者向力臂 A 施加力的能力有負面影響。
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