跳高技術發展的物理學依據

李德宏

[摘要]本文通過對運動姿勢與重心關系的分析,闡述了跳高技術發展的物理學依據,并揭示了跳高成績不斷提高的本質是增加盈余高度。用事實證明了科學知識對體育訓練和比賽的重要指導作用。

[關鍵詞]重心 跨越式 滾式 背越式

一、前言

跳高,是人們通過助跑和起跳跨越高度的運動項目。從技術層面上講,可分為:助跑、起跳、過桿和落地等環

節。練習跳高可以增強腿部的肌肉力量,能使身體運動起來更加靈敏、協調,還可培養勇敢、頑強、果斷等優良品質。作為競技體育項目,各國運動員和體育科技工作者始終堅持不懈,從運動員選材到訓練方法、手段的改進,從提高運動員各項素質到運動技術的發展,一次次刷新了跳高運動的世界紀錄。但真正使跳高運動產生飛躍發展的事件,是技術上的革命性進步——姿勢的變化。從跳高技術的發展歷程來看,按運動員過桿姿勢可分為:跨越式、剪式、滾式、俯臥式和背越式。不同的跳高姿勢過桿的效果是不同的。下面,僅就本人多年從事運動物理的教學和對體育運動的理解來探討這個問題。

二、物體重心的位置與形狀的關系

1.關于重心。在地球表面和附近的一切物體都有重力,重力是作用在物體的各個部分的。但是,在分析力學現象時,為了簡便,通常可以認為物體所受的重力是集中作用在一點上的,這一點就是物體的重心。不同物體的重心位置是不同的。密度均勻、形狀規則的物體,其重心在它的幾何中心上;密度分布不均且形狀不規則重心位置差異很大。密度分布和形狀改變,其重心位置隨之改變。

2.人體的運動姿勢與重心關系。人體是一個非常復雜的可變物體。不同的運動姿勢由于質量分布和形狀的不同,其重心位置也各不相同。如圖甲所示:(1)人并足直立時,重心位于身體中軸線腹部位置;(2)雙臂上舉,重心上移;(3)身體側曲,重心外移直至身體以外部分。

三、跳高運動的規則及技術的發展

跳高,是一種通過助跑和無支撐跳躍越過一定高度的運動項目。跳高的成績(越過橫桿的高度)H,由以下幾個方面構成:運動員自身的重心高度H∫;運動員跳躍時重心能夠升起的高度H2;運動員過桿時重心與橫桿的高度差H3,又叫盈余高度。即:H=H∫+H2+H3

H∫可以通過選材來實現(挑選身高腿長的運動苗子); H2可通過訓練提高運動員的下肢爆發力以提高重心上移高度。但是,身高和力量已無太大突破空間,盈余高度卻越來越受到人們重視。為了不斷向新的高度挑戰,必須最大限度地發掘提升盈余高度的訓練方法和訓練手段,以實現技術的革命性突破。

1.跨越式跨越式跳高是經助跑后起跳,擺動腿和起跳腿依次越過橫桿的技術。1864年,英國運動員羅伯特?科奇以該技術創造了1.70米的第一個跳高世界紀錄。但是,該技術仍存在很明顯的缺陷:運動員過桿時,重心位于橫桿之上。其越過的高度H=H∫+H2-H3(見圖乙-1)。

2.滾式

運動員采用左側斜向助跑,過桿時以身體左側滾過橫桿。1912年,美國運動員霍林以該技術贏得大學生田徑賽冠軍,這也是人類首次越過2米的高度。

3.背越式

背越式相對于滾式和俯臥式是反其道而行之,因其過桿時身體反弓并且臉面朝上而得名。在第19屆奧運會上,美國21歲的福斯貝里以2.24米的成績,創造了新的奧運會記錄。第22屆莫斯科奧運會,聯邦德國運動員韋希格又以該技術一舉征服2.36米的新高度。在該技術問世20多年里,人們從驚奇、懷疑、研究到普遍采用,最終成為當今絕大多數運動員所采用的姿勢。背越式跳高,因運動員過桿時,其身體反弓,可最大限度降低重心(相對自身體位),使過桿高度遠高于過桿時運動員重心高度,因此,可最大限度地提升運動員過桿時的盈余高度,從而使運動員最大程度發揮了運動技能,運動成績也得到了較徹底的提高(見圖乙-2)。

四、結論

人們對運動姿勢與重心位置關系的研究,促進了跳高運動的技術發展,運動技術開發是無止境的。體育已經成為一門科學,世界競技體育更是飛速發展。在競爭日趨激烈的今天,只憑發達的四肢是難以攻克這項尖端技術的。相信只要我們廣大體育科技工作者抱定奉獻精神,堅守科學立場,把科學理論與體育運動實踐緊密結合,必能在今后的體育實踐中創造性地發展出更新、更高、更好的體育技術,為我國運動員不斷創造體育佳績做出貢獻,為中國乃至全世界的體育事業做出貢獻。

參考文獻:

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