对我国优秀男子背越式跳高运动员起跳阶段两臂和摆动腿摆动技术的运动学研究

王凌飞

摘 要：采用技术动作录像拍摄与分析, 对参加2004年全国田径锦标赛暨奥运会选拔赛男子背越式跳高运动员在起跳过程中两臂和摆动腿摆动技术有关的运动学参数进行定性、定量分析。结果表明:在起跳过程中, 摆动腿摆动角度速度最大值为腾起垂直初速度呈非常显著性的正相关, 两臂和摆动腿的摆动使身体重心高度运动轨迹曲线呈上升趋势。另外，改进摆动技术, 提高两臂和摆动腿的快速摆动与制动能力,是提高背越式跳高成绩的有效训练途径。

关键词：男子；背越式跳高； 运动学；起跳阶段； 摆动技术

中图分类号：G823.114

文献标识码：A

文章编号：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

长期以来, 国内外专家学者对影响背越式跳高的因素做过大量的研究, 如起跳力量、腾起角度、垂直速度的损失等等。随着对背越式跳高运动技术研究和实践的不断深入, 起跳时腿臂摆动的摆动作用越来越引起教练员、运动员和科研人员的重视。有关研究成果指出:“摆动力量占整个起跳力量的60%～70%”。也就是说, 腿臂摆动甚至比蹬伸更为重要。本文通过对我国优秀男子背越式跳高运动员起跳阶段两臂和摆动腿摆动对重心速度变化特征的研究, 进一步发现腿臂摆动技术对起跳的重要性，旨在为指导运动训练和教学提供理论参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以我国健将级男子背越式跳高运动员参加2004年全国田径锦标赛暨奥运会选拔赛男子背越式跳高运动员作为研究对象（表1）。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 通过大量阅读与本研究有关的国内外文献资料, 了解当前世界的研究现状, 进一步确定研究方向和内容, 收集了国内优秀运动员的有关数据和指标。

注: 运动健将级标准:2.18 m； 国家一级运动员标准:2.00 m。

1.2.2 影片拍摄法 运用平面定点摄影的方法,对参加2004年全国田径锦标赛暨奥运会选拔赛男子背越式跳高的运动员,采用标准镜头固定不变的P·AN GE2N IEU X2200 mm 高速摄影机,在比赛现场对研究对象的每一次技术动作进行了跟踪拍摄,拍摄范围为背越式跳高的完整技术。摄影机固定在距横杆垂直平面17.50 m处,使用变焦镜头,镜头距地面的高度为1.25 m。预先设置参考体及拍摄比例尺,每次拍摄提前2s开机,比赛结束后用同样的拍摄速度拍摄了置于运动平面上的比例尺,两次拍摄频率经用拍电子秒表读数的方法校正, 拍摄频率经秒表校正后为91格/s。

选择运动员最佳成绩的一次影片记录, 利用“TYF22”影片分析系统对影片进行逐格解析, 所得数据经滤波平滑, 最后得到本研究所需数据。用计算机和SHARP-EL-5100电子计算器对原始数据进行统计处理, 得到各项指标的平均数、标准差、各项指标间的相关系数及相关程度的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 腿臂摆动对着地时重心水平速度变化特征

(表2)从实验所得到的数据发现摆动腿在助跑最后一步蹬离地面后, 立即加速向前上方摆动, 在起跳腿着地时, 摆动腿摆动角速度平均值为245.410 rad/s , 着地时重心水平速度为7.806 m/s,两大腿夹角为73.42°,着地时小腿与地面的夹角为56.186°。从上表可以看出, 我国跳高运动员的起跳着地角平均为56.186°, 大于世界优秀运动员起跳着地角。说明我国运动员在着地瞬间的身体重心投影点, 相对更接近起跳点, 身体的向前性较好,减小了水平速度的损失率。这种技术符合当代跳高技术的发展趋势。但在着地瞬间的两大腿夹角偏大(平均73.42°) , 说明我国运动员不能更为有效地发挥摆腿摆臂在起跳过程中的作用, 也影响了整个起跳动作的幅度。

从（表3）中可以看到, 起跳腿着地时, 摆动腿摆动的角速度与着地时的水平速度及小腿与地面的夹角均呈非常显著性的正相关。说明摆动腿角速度的增大会使身体重心的水平速度相应增大, 同时也使小腿与地面的夹角增大。小腿与地面夹角的增大,能最大限度地减小起跳腿着地时所产生的冲撞力,有助于人体储存最大的弹性势能, 从而为起跳腿的蹬伸创造有利的条件。起跳腿着地时两大腿的夹角可以用来衡量摆动腿摆动的积极程度和摆动时机。摆动腿摆动的角速度与起跳腿着地时两大腿夹角呈非常显著性的负相关,两大腿的夹角与重心水平速度呈非常显著性的正相关。

2.2 在起跳支撑阶段两臂和摆动腿摆动对重心水平速度变化特征 现代背越式跳高技术发展方向是速度与力量的统一。但由于运动员个体条件存在差异,还存在不同技术类型。尽管各国对不同类型称呼不同,但总的可以分成两种类型,即速度型和力量型或速度型和幅度型。依据划分标准和研究结果对研究对象进行技术类型划分,从表中可知,其中速度型的有刘洋、王舟舟、张树峰、范恩亮、崔凯、郑霆,其摆动效果分别是51.8%、49.4%、53.8%。幅度型的有徐伟强、徐 欣、吴欣榕、陈铭伟,其摆动效果分别是55.1%、54.1%。

（表4）两种类型运动员在两臂和摆动腿摆动技术上有明显的差别。速度型采用的是交叉双臂摆动和折叠不紧的屈腿摆腿技术；而幅度型采用了短半径，快速的交叉单臂摆动和折叠式摆腿技术。速度型运动员在起跳结束瞬间，两臂肘关节都超过了肩部的位置，摆动腿的大腿超过水平部位，且腿臂摆动速度都较快。幅度型运动员在起跳结束瞬间，左右臂环节重心距地面高度分别为1.88 m和1.96 m，提肩拔腰动作比较充分。表中的数值反映出两臂和摆动腿摆动对重心加速度的明显变化。从技术类型来看,无论是哪种类型,摆动动作在起跳中所占的百分比没有显著性的差异,都为50%左右。

通过对同一运动员同次比赛不同高度的纵向研究可知(表5) ,无论是幅度型还是速度型,随着高度增加到最好成绩时,摆动动作效果达到最大。但在高度的增加过程中,摆动动作的效果没有随着每一高度的增加而增加,两者没有线性关系。从研究对象两种技术类型来看，由于他们自身的条件不同，形成了各自的技术风格。然而，从两种技术类型共同表现的技术特点来看，充分反映了当代背越式跳高技术以“速度”为核心的基本要素和速度与力量完美结合发展方向。

根据牛顿第三定律, 摆动腿的速度越快,起跳腿的支撑反作用力就越大, 提高了摆动腿摆动的速度, 也就减少了起跳腿的蹬伸时间, 从而加大了起跳的功率。从（表6）中可以看出, 在起跳阶段, 起跳效果不仅取决于起跳腿技术的正确完成, 更重要的在于起跳腿、摆动腿以及身体其它各环节的相互协调配合。研究表明, 在起跳过程中, 蹬离地面瞬间两大腿的夹角与瞬间的摆动腿摆动角速度也具有高度的相关性。在起跳脚离地瞬间两大腿的夹角小, 说明摆动的速度和幅度都不理想, 势必影响跳高成绩。是教学和训练中应该高度重视的技术环节和研究课题。

2.4 起跳蹬伸阶段摆动腿摆动制动加速度

表7研究表明,在起跳蹬伸离地阶段,只有当起跳腿快速有力的充分蹬伸动作与摆动动作协调配合时,才能产生最大的起跳效果,创造最大的腾起初速度和合理的腾起角,从而取得理想的跳高成绩。起跳蹬伸过程中两臂和摆动腿的积极加速和积极制动,可以获得更大的起跳速度和更大的腾起高度。可以看到，本研究对象在离地腾空之后都继续保持摆动腿高摆的姿势，并在它的带动下帮助身体围绕着纵轴旋转。这一动作有利于充分地向上腾起和避免过早地倒向横杆，同时还有助于过杆阶段挺髋和收腿动作的顺利完成。从刘洋、徐欣、徐伟强和王舟舟的过杆技术中可以看出，他们在做挺髋和形成背弓动作时，是在摆动腿积极带动下完成的，并配合积极的倒肩和展体动作，使髋部直接处于杆上最高部位。

2.5 跳高运动成绩与起跳过程中摆动腿摆动速度的相关分析

跳高成绩是起跳过程中各种因素作用于人体后的综合表现。其中, 起跳过程摆动腿的摆动速度直接影响起跳效果和起跳的腾起初速度(表8)。对起跳过程中运动参数的分析表明, 跳高成绩与缓冲阶段摆动腿的摆动角速度, 起跳蹬伸阶段摆动腿的摆动制动加速度, 以及起跳腾起初速度都有着十分显著的相关性。起跳过程中摆动腿的摆动速度效应极大地影响着起跳效果和跳高成绩, 改进摆动技术, 提高摆动腿的快速摆动与制动能力,提高起跳腿的蹬伸能力, 是提高跳高成绩的有效训练途径。起跳技术本来就是由支撑与摆动两个运动技术环节组成，将摆动腿动作与支撑动作并列起来, 能更加客观、全面地认识和理解起跳技术, 有利于起跳过程中“蹬”、“摆”技术的进一步研究。

3 结 论

1) 背越式跳高运动成绩与两臂和摆动腿摆动速度有着高度的相关性。摆动腿摆动的速度对提高身体重心的垂直速度和身体重心的高度起着重要的作用。

2) 摆动腿的摆动速度和两大腿的夹角变化对重心垂直速度的增加和重心位置的升高有直接影响。身体重心的运动轨迹曲线呈上升趋势, 这是影响起跳垂直分速度、腾起初速度的重要因素。

3) 起跳蹬伸阶段摆动腿的摆动制动加速度直接影响起跳离地瞬间起跳腿的蹬伸动作效果, 与起跳过程中身体重心高度的升高、腾起初速度和跳高成绩有显著的相关关系。起跳效果的优劣应以水平速度的转化率为依据,简单地以垂直速度的大小评价起跳效果有较大的局限性。

参考文献：

［1］ 许耀球.田径运动生物力学［M］.北京:航空航天大学出社,1990.

［2］ 文超.高级田径运动教程［M］.北京:人民体育社,1994:403-409.

［3］ 成万祥.我国优秀男子跳高运动员助跑最后一步摆动腿支撑技术的运动学特征［J］.上海体育学院学报,2005,（3）：68-71.

［4］ 闫之朴.我国优秀男子跳高运动员助跑最后一步放脚技术的生物力学分析［J］.山东体育学院学报，2006,（3）：69-72.

［5］ 刘英梅.不同技术类型背越式跳高摆动动作对起跳效果的影响［J］.体育学刊,2003,（5）：115-117.

［6］ 罗跃兵.论背越式跳高摆动腿动作的技术原理［J］.武汉体育学院学报,2002，（1）：74-75.

［7］ 苏文革.摆动技术对背越式跳高成绩影响因素的分析［J］.山东体育学院学报,2002,(2):74-76.