跳高技術(shù)發(fā)展的物理學(xué)依據(jù)

李德宏

[摘要]本文通過對運動姿勢與重心關(guān)系的分析,闡述了跳高技術(shù)發(fā)展的物理學(xué)依據(jù),并揭示了跳高成績不斷提高的本質(zhì)是增加盈余高度。用事實證明了科學(xué)知識對體育訓(xùn)練和比賽的重要指導(dǎo)作用。

[關(guān)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(shù)層面上講,可分為:助跑、起跳、過桿和落地等環(huán)

節(jié)。練習(xí)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(xié)調(diào),還可培養(yǎng)勇敢、頑強、果斷等優(yōu)良品質(zhì)。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(xùn)練方法、手段的改進,從提高運動員各項素質(zhì)到運動技術(shù)的發(fā)展,一次次刷新了跳高運動的世界紀(jì)錄。但真正使跳高運動產(chǎn)生飛躍發(fā)展的事件,是技術(shù)上的革命性進步——姿勢的變化。從跳高技術(shù)的發(fā)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(xué)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(guān)系

1.關(guān)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(xué)現(xiàn)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(guī)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(guī)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(guān)系。人體是一個非常復(fù)雜的可變物體。不同的運動姿勢由于質(zhì)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(cè)曲,重心外移直至身體以外部分。

三、跳高運動的規(guī)則及技術(shù)的發(fā)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(gòu)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(xiàn)(挑選身高腿長的運動苗子); H2可通過訓(xùn)練提高運動員的下肢爆發(fā)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(zhàn),必須最大限度地發(fā)掘提升盈余高度的訓(xùn)練方法和訓(xùn)練手段,以實現(xiàn)技術(shù)的革命性突破。

1.跨越式跨越式跳高是經(jīng)助跑后起跳,擺動腿和起跳腿依次越過橫桿的技術(shù)。1864年,英國運動員羅伯特?科奇以該技術(shù)創(chuàng)造了1.70米的第一個跳高世界紀(jì)錄。但是,該技術(shù)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(cè)斜向助跑,過桿時以身體左側(cè)滾過橫桿。1912年,美國運動員霍林以該技術(shù)贏得大學(xué)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(chuàng)造了新的奧運會記錄。第22屆莫斯科奧運會,聯(lián)邦德國運動員韋希格又以該技術(shù)一舉征服2.36米的新高度。在該技術(shù)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(dāng)今絕大多數(shù)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(fā)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(jié)論

人們對運動姿勢與重心位置關(guān)系的研究,促進了跳高運動的技術(shù)發(fā)展,運動技術(shù)開發(fā)是無止境的。體育已經(jīng)成為一門科學(xué),世界競技體育更是飛速發(fā)展。在競爭日趨激烈的今天,只憑發(fā)達的四肢是難以攻克這項尖端技術(shù)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(xué)立場,把科學(xué)理論與體育運動實踐緊密結(jié)合,必能在今后的體育實踐中創(chuàng)造性地發(fā)展出更新、更高、更好的體育技術(shù),為我國運動員不斷創(chuàng)造體育佳績做出貢獻,為中國乃至全世界的體育事業(yè)做出貢獻。

參考文獻:

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