對我國優(yōu)秀男子背越式跳高運(yùn)動員起跳階段兩臂和擺動腿擺動技術(shù)的運(yùn)動學(xué)研究

王凌飛

摘 要：采用技術(shù)動作錄像拍攝與分析, 對參加2004年全國田徑錦標(biāo)賽暨奧運(yùn)會選拔賽男子背越式跳高運(yùn)動員在起跳過程中兩臂和擺動腿擺動技術(shù)有關(guān)的運(yùn)動學(xué)參數(shù)進(jìn)行定性、定量分析。結(jié)果表明:在起跳過程中, 擺動腿擺動角度速度最大值為騰起垂直初速度呈非常顯著性的正相關(guān), 兩臂和擺動腿的擺動使身體重心高度運(yùn)動軌跡曲線呈上升趨勢。另外，改進(jìn)擺動技術(shù), 提高兩臂和擺動腿的快速擺動與制動能力,是提高背越式跳高成績的有效訓(xùn)練途徑。

關(guān)鍵詞：男子；背越式跳高； 運(yùn)動學(xué)；起跳階段； 擺動技術(shù)

中圖分類號：G823.114

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1007-3612(2008)08-1144-03

A Kinetic Study of Chinese Excellent Men High Jumpers' Arms and Leg Swing Technique in

Fosbury Flop

WANG Ling-fei

(Sports School, Linyi Teachers' College, Linyi 276005, Shandong China)

Abstract:Adopting the technical movement video records to take with analysis, to attend 2004 national farmland path championship and Olympic game tryout man to carry on the back more a type high jump athlete two arms and swing leg to swing a technique in jump the distance relevant of the kinetics parameter carry on settle sex, quantitative analysis. Express as a result: swing a leg a swing angle speed in jump the distance biggest the value rises perpendicular and early speed to present for the very just related, the swing of two arms and swing legs makes the body center of gravity exercise highly the track curve present up-trend. To improve a swing technique moreover, raise two arms and swing legs of fast swing with make kinetic energy dint, is an exaltation to carry on the back more a type high jump result of valid train path.

Key words: men; Fosbury flop; kinetics; jump stage; swing skill

長期以來, 國內(nèi)外專家學(xué)者對影響背越式跳高的因素做過大量的研究, 如起跳力量、騰起角度、垂直速度的損失等等。隨著對背越式跳高運(yùn)動技術(shù)研究和實(shí)踐的不斷深入, 起跳時腿臂擺動的擺動作用越來越引起教練員、運(yùn)動員和科研人員的重視。有關(guān)研究成果指出:“擺動力量占整個起跳力量的60%～70%”。也就是說, 腿臂擺動甚至比蹬伸更為重要。本文通過對我國優(yōu)秀男子背越式跳高運(yùn)動員起跳階段兩臂和擺動腿擺動對重心速度變化特征的研究, 進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)腿臂擺動技術(shù)對起跳的重要性，旨在為指導(dǎo)運(yùn)動訓(xùn)練和教學(xué)提供理論參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 以我國健將級男子背越式跳高運(yùn)動員參加2004年全國田徑錦標(biāo)賽暨奧運(yùn)會選拔賽男子背越式跳高運(yùn)動員作為研究對象（表1）。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 通過大量閱讀與本研究有關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料, 了解當(dāng)前世界的研究現(xiàn)狀, 進(jìn)一步確定研究方向和內(nèi)容, 收集了國內(nèi)優(yōu)秀運(yùn)動員的有關(guān)數(shù)據(jù)和指標(biāo)。

注: 運(yùn)動健將級標(biāo)準(zhǔn):2.18 m； 國家一級運(yùn)動員標(biāo)準(zhǔn):2.00 m。

1.2.2 影片拍攝法 運(yùn)用平面定點(diǎn)攝影的方法,對參加2004年全國田徑錦標(biāo)賽暨奧運(yùn)會選拔賽男子背越式跳高的運(yùn)動員,采用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭固定不變的P·AN GE2N IEU X2200 mm 高速攝影機(jī),在比賽現(xiàn)場對研究對象的每一次技術(shù)動作進(jìn)行了跟蹤拍攝,拍攝范圍為背越式跳高的完整技術(shù)。攝影機(jī)固定在距橫桿垂直平面17.50 m處,使用變焦鏡頭,鏡頭距地面的高度為1.25 m。預(yù)先設(shè)置參考體及拍攝比例尺,每次拍攝提前2s開機(jī),比賽結(jié)束后用同樣的拍攝速度拍攝了置于運(yùn)動平面上的比例尺,兩次拍攝頻率經(jīng)用拍電子秒表讀數(shù)的方法校正, 拍攝頻率經(jīng)秒表校正后為91格/s。

選擇運(yùn)動員最佳成績的一次影片記錄, 利用“TYF22”影片分析系統(tǒng)對影片進(jìn)行逐格解析, 所得數(shù)據(jù)經(jīng)濾波平滑, 最后得到本研究所需數(shù)據(jù)。用計(jì)算機(jī)和SHARP-EL-5100電子計(jì)算器對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理, 得到各項(xiàng)指標(biāo)的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、各項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)及相關(guān)程度的顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腿臂擺動對著地時重心水平速度變化特征

(表2)從實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)擺動腿在助跑最后一步蹬離地面后, 立即加速向前上方擺動, 在起跳腿著地時, 擺動腿擺動角速度平均值為245.410 rad/s , 著地時重心水平速度為7.806 m/s,兩大腿夾角為73.42°,著地時小腿與地面的夾角為56.186°。從上表可以看出, 我國跳高運(yùn)動員的起跳著地角平均為56.186°, 大于世界優(yōu)秀運(yùn)動員起跳著地角。說明我國運(yùn)動員在著地瞬間的身體重心投影點(diǎn), 相對更接近起跳點(diǎn), 身體的向前性較好,減小了水平速度的損失率。這種技術(shù)符合當(dāng)代跳高技術(shù)的發(fā)展趨勢。但在著地瞬間的兩大腿夾角偏大(平均73.42°) , 說明我國運(yùn)動員不能更為有效地發(fā)揮擺腿擺臂在起跳過程中的作用, 也影響了整個起跳動作的幅度。

從（表3）中可以看到, 起跳腿著地時, 擺動腿擺動的角速度與著地時的水平速度及小腿與地面的夾角均呈非常顯著性的正相關(guān)。說明擺動腿角速度的增大會使身體重心的水平速度相應(yīng)增大, 同時也使小腿與地面的夾角增大。小腿與地面夾角的增大,能最大限度地減小起跳腿著地時所產(chǎn)生的沖撞力,有助于人體儲存最大的彈性勢能, 從而為起跳腿的蹬伸創(chuàng)造有利的條件。起跳腿著地時兩大腿的夾角可以用來衡量擺動腿擺動的積極程度和擺動時機(jī)。擺動腿擺動的角速度與起跳腿著地時兩大腿夾角呈非常顯著性的負(fù)相關(guān),兩大腿的夾角與重心水平速度呈非常顯著性的正相關(guān)。

2.2 在起跳支撐階段兩臂和擺動腿擺動對重心水平速度變化特征 現(xiàn)代背越式跳高技術(shù)發(fā)展方向是速度與力量的統(tǒng)一。但由于運(yùn)動員個體條件存在差異,還存在不同技術(shù)類型。盡管各國對不同類型稱呼不同,但總的可以分成兩種類型,即速度型和力量型或速度型和幅度型。依據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)和研究結(jié)果對研究對象進(jìn)行技術(shù)類型劃分,從表中可知,其中速度型的有劉洋、王舟舟、張樹峰、范恩亮、崔凱、鄭霆,其擺動效果分別是51.8%、49.4%、53.8%。幅度型的有徐偉強(qiáng)、徐 欣、吳欣榕、陳銘偉,其擺動效果分別是55.1%、54.1%。

（表4）兩種類型運(yùn)動員在兩臂和擺動腿擺動技術(shù)上有明顯的差別。速度型采用的是交叉雙臂擺動和折疊不緊的屈腿擺腿技術(shù)；而幅度型采用了短半徑，快速的交叉單臂擺動和折疊式擺腿技術(shù)。速度型運(yùn)動員在起跳結(jié)束瞬間，兩臂肘關(guān)節(jié)都超過了肩部的位置，擺動腿的大腿超過水平部位，且腿臂擺動速度都較快。幅度型運(yùn)動員在起跳結(jié)束瞬間，左右臂環(huán)節(jié)重心距地面高度分別為1.88 m和1.96 m，提肩拔腰動作比較充分。表中的數(shù)值反映出兩臂和擺動腿擺動對重心加速度的明顯變化。從技術(shù)類型來看,無論是哪種類型,擺動動作在起跳中所占的百分比沒有顯著性的差異,都為50%左右。

通過對同一運(yùn)動員同次比賽不同高度的縱向研究可知(表5) ,無論是幅度型還是速度型,隨著高度增加到最好成績時,擺動動作效果達(dá)到最大。但在高度的增加過程中,擺動動作的效果沒有隨著每一高度的增加而增加,兩者沒有線性關(guān)系。從研究對象兩種技術(shù)類型來看，由于他們自身的條件不同，形成了各自的技術(shù)風(fēng)格。然而，從兩種技術(shù)類型共同表現(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)來看，充分反映了當(dāng)代背越式跳高技術(shù)以“速度”為核心的基本要素和速度與力量完美結(jié)合發(fā)展方向。

根據(jù)牛頓第三定律, 擺動腿的速度越快,起跳腿的支撐反作用力就越大, 提高了擺動腿擺動的速度, 也就減少了起跳腿的蹬伸時間, 從而加大了起跳的功率。從（表6）中可以看出, 在起跳階段, 起跳效果不僅取決于起跳腿技術(shù)的正確完成, 更重要的在于起跳腿、擺動腿以及身體其它各環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)配合。研究表明, 在起跳過程中, 蹬離地面瞬間兩大腿的夾角與瞬間的擺動腿擺動角速度也具有高度的相關(guān)性。在起跳腳離地瞬間兩大腿的夾角小, 說明擺動的速度和幅度都不理想, 勢必影響跳高成績。是教學(xué)和訓(xùn)練中應(yīng)該高度重視的技術(shù)環(huán)節(jié)和研究課題。

2.4 起跳蹬伸階段擺動腿擺動制動加速度

表7研究表明,在起跳蹬伸離地階段,只有當(dāng)起跳腿快速有力的充分蹬伸動作與擺動動作協(xié)調(diào)配合時,才能產(chǎn)生最大的起跳效果,創(chuàng)造最大的騰起初速度和合理的騰起角,從而取得理想的跳高成績。起跳蹬伸過程中兩臂和擺動腿的積極加速和積極制動,可以獲得更大的起跳速度和更大的騰起高度。可以看到，本研究對象在離地騰空之后都繼續(xù)保持?jǐn)[動腿高擺的姿勢，并在它的帶動下幫助身體圍繞著縱軸旋轉(zhuǎn)。這一動作有利于充分地向上騰起和避免過早地倒向橫桿，同時還有助于過桿階段挺髖和收腿動作的順利完成。從劉洋、徐欣、徐偉強(qiáng)和王舟舟的過桿技術(shù)中可以看出，他們在做挺髖和形成背弓動作時，是在擺動腿積極帶動下完成的，并配合積極的倒肩和展體動作，使髖部直接處于桿上最高部位。

2.5 跳高運(yùn)動成績與起跳過程中擺動腿擺動速度的相關(guān)分析

跳高成績是起跳過程中各種因素作用于人體后的綜合表現(xiàn)。其中, 起跳過程擺動腿的擺動速度直接影響起跳效果和起跳的騰起初速度(表8)。對起跳過程中運(yùn)動參數(shù)的分析表明, 跳高成績與緩沖階段擺動腿的擺動角速度, 起跳蹬伸階段擺動腿的擺動制動加速度, 以及起跳騰起初速度都有著十分顯著的相關(guān)性。起跳過程中擺動腿的擺動速度效應(yīng)極大地影響著起跳效果和跳高成績, 改進(jìn)擺動技術(shù), 提高擺動腿的快速擺動與制動能力,提高起跳腿的蹬伸能力, 是提高跳高成績的有效訓(xùn)練途徑。起跳技術(shù)本來就是由支撐與擺動兩個運(yùn)動技術(shù)環(huán)節(jié)組成，將擺動腿動作與支撐動作并列起來, 能更加客觀、全面地認(rèn)識和理解起跳技術(shù), 有利于起跳過程中“蹬”、“擺”技術(shù)的進(jìn)一步研究。

3 結(jié) 論

1) 背越式跳高運(yùn)動成績與兩臂和擺動腿擺動速度有著高度的相關(guān)性。擺動腿擺動的速度對提高身體重心的垂直速度和身體重心的高度起著重要的作用。

2) 擺動腿的擺動速度和兩大腿的夾角變化對重心垂直速度的增加和重心位置的升高有直接影響。身體重心的運(yùn)動軌跡曲線呈上升趨勢, 這是影響起跳垂直分速度、騰起初速度的重要因素。

3) 起跳蹬伸階段擺動腿的擺動制動加速度直接影響起跳離地瞬間起跳腿的蹬伸動作效果, 與起跳過程中身體重心高度的升高、騰起初速度和跳高成績有顯著的相關(guān)關(guān)系。起跳效果的優(yōu)劣應(yīng)以水平速度的轉(zhuǎn)化率為依據(jù),簡單地以垂直速度的大小評價起跳效果有較大的局限性。

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