我國優秀女子跳遠運動員起跳技術的運動學分析

徐建宏，周繼和

近年來，我國田徑運動發展不斷取得好成績，比如女子的20公里競走、鏈球、鉛球和鐵餅等項目在國際大賽中多次取得優異成績。同時，就跳遠項目來說，我國男子跳遠項目在1984年洛杉磯奧運會和1992年巴塞羅那奧運會也都曾進入前八名，但是女子跳遠項目從歷屆奧運會比賽情況來看，我國并沒有運動員進入該項目的前八名，相比其他項目，我國女子跳遠項目的發展一直處于相對弱勢的地位。根據目前夏季奧運會世界女子跳遠比賽情況，再結合我國全運會女子跳遠成績情況來看，目前我國女子跳遠水平與世界女子跳遠水平的差距趨于縮小。所以對我國優秀女子跳遠運動員起跳技術進行三維錄像解析分析，是為了找出我國女子跳遠運動員技術存在的問題，探索有利于進一步提高其運動成績的因素，同時也為我國女子跳遠運動員的動作技術訓練提供一定的理論依據和參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以2018年5月全國田徑大獎賽（重慶站）女子跳遠項目前八名運動員的起跳技術為研究對象，解析對象具體情況見表1。本次比賽八名運動員的平均成績為6.17m，其中運動員陸敏佳是第十一屆全運會和第十三屆全運會女子跳遠項目的冠軍，運動等級為國際健將。許小令和王慶鈴為運動健將，而許小令是第十二屆全運會的女子跳遠冠軍。

表1 解析對象基本情況表

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過中國知網等多個數據庫，檢索查閱有關跳遠的文獻資料，并對文獻資料進行篩選、總結和歸納，為本文的研究方法設計和撰寫奠定理論基礎。

1.2.2 三維錄像解析法

使用兩臺日產JVC GC－PX10AC高速攝像機（50幀／秒）于2018年5月22日在全國田徑大獎賽（重慶站）比賽現場，對本次女子跳遠項目比賽的完整過程進行三維定點高速攝像。兩臺攝像機的位置都放置在跳遠比賽場地的側面（同步拍攝），其拍攝主光軸夾角約為90°（見圖一），并在比賽前對三維比例尺24點星狀框架進行拍攝（見圖二）。使用星高鈦3－D Signal TECV1.0C三維錄像解析軟件對此次比賽前八名運動員最好一次成績的起跳技術動作進行三維解析，選用松井秀治人體模型，21個關節點，16個環節（見圖三），原始數據經低通濾波器平滑處理，截斷頻率為8Hz。圖四是運動員陸敏佳三維解析后的動作技術連續棍圖。

圖一 拍攝現場攝像機位置示意圖

圖二 現場框架拍攝圖

圖三 解析選取的人體模型

圖四 陸敏佳解析后連續棍圖

1.2.3 數理統計法

本文采用SPSS25.0對所獲得數據進行統計分析，將八名運動員的運動成績與所選的有關運動學指標參數進行Pearson相關性分析。其中相關系數r的取值范圍為－1≤r≤1，丨r丨＜0.3為弱相關；0.3≤丨r丨＜0.5為低度相關；0.5≤丨r丨＜0.8為中度相關；丨r丨≥0.8為高度相關。文中*表示P＜0.05，**表示P＜0.01。

2 研究結果與分析

2.1 起跳階段的時刻與階段劃分

跳遠運動的完整技術動作包含助跑、起跳、騰空和落地四個部分，文章主要對運動員起跳技術動作進行解析分析。為了更簡單直觀地對研究過程進行描述和分析，將其動作劃分為3個時刻，2個過程和1個階段。

2.1.1 時刻劃分

2.1.2 過程劃分

T1－T2：著板緩沖過程；T2－T3：蹬伸過程。

2.1.3 階段劃分

T1—T3：起跳階段。

2.2 相關參數釋義

（1）著板角：運動員起跳腳著板時刻人體重心到起跳腳支撐點的連線與運動員跑進方向水平面的后方所形成的夾角。

（2）蹬地角：運動員起跳腳離地時刻人體重心到起跳腳支撐點的連線與運動員跑進方向水平面的前方所形成的夾角。

（3）起跳扇面角：運動員起跳腳著板時刻到起跳腳離地時刻這一過程中運動員身體重心所掃過的扇形區域角度大小，數值大小等于180°－（著板角＋蹬地角）。

（4）騰起角：運動員起跳腳離地時刻身體重心速度方向與水平面所形成的夾角。

（5）騰起初速度：運動員起跳腳離地時刻的水平速度與垂直速度的合速度。

2.3 八名運動員起跳階段運動學特征分析

起跳時的任務是應充分利用助跑所獲得的速度，在較短時間內創造盡可能大的騰起初速度和適宜的騰起角度［1］。

2.3.1 八名運動員起跳階段著板角、蹬地角及起跳扇面角分析

國內一些權威田徑教科書中的理論認為合適的著板角約在65°左右，優秀運動員的蹬地角為75°左右，合理的起跳扇面角在28°－43°之間。由表2中的數據可以看出，本次比賽八名運動員的著板角平均值為58.11±1.59°，均存在著板角偏小的情況，其原因與運動員T3時刻擺動腿的擺動速度慢和助跑與起跳銜接技術差有關。著板角偏小帶來的必然結果是使緩沖時間延長，并且在T3時刻會使運動員身體重心靠后，起跳腳在制動時將產生更大的制動力，損失更多的助跑速度，對助跑與起跳動作的銜接帶來影響。其次，本次比賽八名運動員的蹬地角平均值為75.70±1.85°，與合理值相比稍大且，運動員個體間也出現較大的差異性。其中史詩的蹬地角最大，為78.5°，最小的是鄒暢，為72.4°。鄭艷、陳水清和鄒暢三名運動員的蹬地角均沒達到合理值75°，偏小的蹬地角導致起跳腿肌肉松弛，發揮不出理想的蹬伸力量，這在一定程度上與運動員起跳腿肌肉力量差及身體協調性差有極大關系，其余四名運動員的蹬地角都約等于或者高于75°。合理的蹬地角表明，運動員在適宜的時機蹬離地面，蹬與擺的配合能夠發揮最大作用效力，提升起跳效果。最后，八名運動員起跳扇面角的平均值為46.05±3.07°，但處在合理角度28°—43°之間的卻只有陸敏佳的42.6°和許小令的42.8°。其余六名運動員的扇面角均偏大，其主要原因是由于運動員的著板角和蹬地角偏小造成的，運動員起跳扇面角越大，說明起跳的幅度就越大，相應的起跳時間就會被延長，會使助跑水平速度減小，從而減少人體的動量，影響起跳效果［2］。所以從數據看，本次比賽八名運動員主要存在著地角偏小和部分運動員起跳扇面角偏大的現象，導致的主要問題是會降低助跑與起跳相結環節的連貫性，同樣會引起速度損失。

表2 八名運動員起跳階段著板角、蹬地角及起跳扇面角表（°）

2.3.2 八名運動員起跳階段起跳腿膝關節角度分析

表3是本次比賽八名運動員T1時刻起跳腿膝關節角度表，其平均值為163.32±4.66°，且八名運動員T1時刻的膝關節角度均沒在合理范圍內，都存在偏小的情況，八名運動員中膝關節角度最大的是陸敏佳的170.6°，最小的是鄒暢的156.5°。T1時刻起跳腿膝關節角度小，下肢力量差是造成這種現象出現的主要原因，也說明運動員起跳腳在著板時起跳腿抵抗沖擊力的能力較差，起跳腿肌肉力量也都比較弱，這種情況下，運動員的起跳腿只能被迫通過減小膝關節角度來抵抗地面的反作用力，會導致蹬伸時機較晚。八名運動員在T2時刻膝關節角度的平均值為143.07±3.52°，除鐘嘉未的137.8°外，其余七名運動員的膝關節角度均處在合理范圍138°－145°之間，其中膝關節角度最大的是鄭艷的148.6°。理論上講，T2時刻運動員膝關節過度彎曲表明運動員系統的剛度較低，下肢力量弱，會導致緩沖時間長和蹬伸時機晚。T3時刻八名運動員膝關節角度的平均值為161.45±2.12°，均沒有達到伸直狀態，其中膝關節角度最大的是許小令的165.6°，最小的是鄒暢的158.6°，T3時刻偏小的膝關節角度不利于起跳腿肌肉充分收縮，發揮不出最大的蹬伸力量，這與運動員自身的協調性差和蹬伸動作不充分有關。從以上分析看，T1時刻起跳腿膝關節角度小，為了快速完成起跳動作導致起跳腿膝關節在T3時刻都未能充分伸直，起跳效果不夠理想。

表3 八名運動員起跳階段起跳腿膝關節角度表（°）

2.3.3 八名運動員騰起初速度和騰起角度分析

研究表明優秀運動員合理的騰起角度范圍應該在18°－24°之間，但隨著跳遠技術的發展，騰起角度有增大的趨勢，如世界男子紀錄保持者鮑威爾在跳出8.95m的成績時，他的騰起角度達到了24.6°［3］。由表4中的數據可知，T3時刻，本次比賽八名運動員騰起初速度的平均值為7.90±0.21m／s，通過檢驗發現，從表5可知，八名運動員的騰起初速度與其運動成績之間具有高度顯著正相關關系，相關系數r＝0.900**。研究者對中國第八屆全運會和同年的世界田徑錦標賽前八名女子跳遠運動員起跳技術研究分析表明：中國第八屆全運會前八名女子運動員的平均成績為6.53m，騰起初速度平均值為8.50m／s，其中包括我國的優秀女子跳遠運動員熊其英（成績為7.01m）和關英楠（成績為6.86m），兩人的騰起初速度分別為8.79m／s和8.94m／s。而同年世界田徑錦標賽前八名運動員的平均成績為6.84m，騰起初速度平均值為8.67m／s，其中第一名的加爾基娜運動成績為7.05m，她的騰起初速度達到了8.83m／s［4］。從表4中數據來看，本次比賽八名運動員中騰起初速度最大的是陸敏佳，為8.22m／s，最小的是鄒暢，為7.53m／s。因此，不管是從騰起初速度的平均值還是單個運動員的數據看，本次比賽的八名運動員騰起初速度與優秀運動員之間相比存在較大差距，主要是由于運動員絕對速度小，導致最終的運動成績不能進一步提高。八名運動員的騰起角度平均值為20.72±0.64°，從表5可知，通過檢驗，八名運動員的騰起角度與其運動成績之間并無相關關系，相關系數r＝0.362。此外八名運動員的騰起角度都處在合理范圍18°—24°之間，其中騰起角度最大的是鄭艷，為21.4°，最小的是陳水清，為19.5°。雖然八名運動員較好的將騰起角度控制在合理范圍，但每名運動員之間的差異性也很大，因為騰起角度在合理范圍內越大，運動員越能順利完成空中動作，進而提升騰空遠度。此外，運動員騰起角度與騰起時的垂直速度與水平速度之間有關系，所以從以上數據分析來看，在整個起跳階段，運動員應該避免在自身絕對速度較低的情況下為了獲得較大的騰起角度而去單一的追求大的垂直速度，這樣做只會取得適得其反的效果。

表4 八名運動員騰起初速度和騰起角度表

表5 八名運動員騰起的初速度和騰起角度與成績相關系數表

3 結論與建議

著地角偏小導致著板時身體重心靠后，水平阻力增大，使起跳效率降低，不利于快速起跳動作的完成。其次，八名運動員起跳腿部力量偏弱以及抵抗沖擊力的能力差，導致緩沖效果不理想。最后，八名運動員都較好的控制了騰起角度，但絕對速度偏小使其騰起初速度與優秀運動員之間的差距加大，這也是影響最終成績的主要因素。建議訓練時要注意積極前移身體重心，減小起跳時的扇面角，加快完成起跳動作的同時縮短起跳時間；此外，還應加強絕對速度素質與力量素質練習，提高緩沖和蹬伸效果。