试析科学助跑对背越式跳高成绩的影响

2013-07-17 09:47董炜达吉林大学体育学院吉林长春130012
文体用品与科技 2013年13期
关键词:过杆背越式角动量

董炜达(吉林大学体育学院 吉林 长春 130012)

1、前言

第19届奥运会中,美国跳高运动员福斯贝里用背越式跳高技术越过2.24米并夺得跳高金牌后,跳高技术正逐渐向挑战人类的极限发展。速度型及速度和力量的完美结合型技术,取代了大力量、大背弓的 传统观念,使跳高运动水平发展到了一个崭新的高度。人们开始意识到突破弧线助跑速度是提高背越式跳高成绩的重要途径。资料表明,当今世界优秀男子跳高运动员的后四步助跑速度达到8.5m/s,朱建华打破世界纪录时助跑速度达到8.7米/秒。

2、快速弧线助跑中的人体内倾角和起跳距离

2.1、内倾角公式的推导

当人体由直线助跑进入弧线助跑时,由于运动方向的改变,人体就产生了一个向内倾斜的向心力,使得人体与地面形成了一定得夹角称为内倾角。人体沿弧线助跑可近似看作圆周运动,据运动力学原理可知,人体作圆周运动的向心力是由人体重力和人体对跑到的反作力合成。即向心力F=mg/tga,而人体作圆周运动的向心力为F=m×v2/r,由以上两个公式可得出tga=g×r/v2。公式说明,运动员沿弧线跑进时的内倾角的正切值与助跑切线速度的平方(v2)成反比,与半径(r)成正比。在圆弧半径一定时,助跑速度快,被倾角越小。也就是说,某一个运动员的助跑弧线半径一定时,内倾角的大小是由助跑速度的快慢决定的。下面是3名优秀运动员的有关数据。

由表中可以看出,优秀运动员的助跑速度越快,相应的内倾角就越小。但内倾角和公式计算的内倾角有所差异,这是由于受到个人的支撑面积、跑道的硬度、缓冲及动作变化的影响。

2.2、助跑速度与起跳距离

起跳距离是起跳脚前脚掌到横杆垂直面得距离,助跑速度的不同,起跳距离也不同。如果起跳距离太远,重心所达的最高点就会落在跳高杆垂直面的前上方,易造成身体下落阶段碰杆;如果起跳距离太近,运动员的重心最高点就会落在跳高杆垂直的后上方,上升阶段时易造成身体碰杆。据测我国优秀运动员朱建华2.20m以上高度共10次成功时的起跳距离平均为91.3cm,标准差是8.35,另测到11次正式比赛试跳失败时的起跳距离,其中最小距离为76cm,最大为112cm,相差是36cm之多,其平均值的标准差为11.78,由此可见起跳距离也是构成试跳成败的因素之一。下面是9名运动员的有关数据。

表1:助跑速度与内倾角的有关数据

表2:9名世界优秀男子跳高运动员助跑起跳时有关数据

由上表可以看出,起跳距离与助跑速度有着相关的联系,起跳距离多在0.90-1.20m,并与起跳的助跑速度显高度相关,即相关系数达到0.753,也可推导出起跳距离正常情况下是随着助跑速度的加快而逐渐地变大。

3、加快助跑速度对跳高成绩的影响

3.1、加快弧线助跑速度可以缩短支撑时间,提高起跳效果

当运动员弧线助跑完进入起跳时,起跳脚的脚后跟和脚掌外侧着地,便形成了躯干即向内倾斜又向后倾斜的起跳姿势,此时人体的中心落在后面的支撑脚上,这时候加快助跑速度,则身体重心前移到起跳脚的速度也就越快,能够缩短起跳时的蹬伸时间,更易获得较大的垂直速度,从而增大人体的腾起跳功率=功/时间=起跳力量*蹬伸距离/支撑时间,可以看出,当同一个运动员的起跳力量和蹬伸距离不变时,缩短起跳时间可增大起跳功率。由此得出加快助跑速度可缩短支撑时间,提高起跳效果。

3.2、提高助跑速度能加快起跳时摆动退的摆动动作

实验表明,跳高起跳时的摆动反作用力占蹬地反作用力的60%。摆动腿的摆动过程可分为两段。第一段即为“摆离-起缓”时相,根据惯性原理,此时摆动腿要加速向上运动,这样惯量向下,传递到起跳腿,加大了对起跳腿的压力,同时获取地面给与的反作用力,为人体向上腾起积蓄了能量;第二段位“起缓=起离”时候,此时摆腿速度减慢,加速方向向上,这就减少了起跳腿的压力,使人体更快、更有效地腾空。所以加快助跑速度不但加快了摆动腿的摆动速度,也使身本重心迅速移至起跳腿支撑点上方,为起跳时支撑反作用力通过身体重心创造有利条件。

由力学原理可知,起跳时摆动腿的摆动速度越快,可获得更快的垂直速度。为了获得最佳的垂直起跳效果,在起跳腿一落地的瞬间,摆动腿应屈膝折叠,折叠越紧,摆动时的惯量小,幅度大,同时使起跳腿的伸肌群处于更紧张的拉长状态,增大起跳的力量。加快助跑的速度同时也加快了摆动腿的摆动动作速度。

3.3、加快速度能增大起跳时的角动量,加快过杆的旋转速度

人体起跳后,身体必然要翻转才能过杆,力学原理分析得出,人体过杆时产生了两个翻转的动量,即向前翻转角动量和向侧翻转角动量。向前翻转的角动量是在起跳阶段最后一步制动时,由于线运动的制动而产生的;而向侧翻转的角动量,是由起跳开始时身体向离杆侧倾斜而产生的线与助跑最后一步方向一致的水平轴旋转的角动量。正是这两个角动量的合动量使运动员的身体腾空后能旋转过杆。运动员的旋转角动量越大,则在杆上的转动速度就快,相应的过杆速度也就快。加快助跑速度就加快了线速度与离心力,这样踏跳后不仅腾起速度增大,而且转动角动量也增大,为加快过杆时的旋转速度创造了有利条件。

4、快速弧线助跑的助跑方式

专家们一致认为,一次成功的试跳,在很大程度上取决于成功的快速弧线助跑。大多数优秀的运动员采用“J”形的弧线助跑,这种助跑由直线转入弧线时能很自然地连贯起来,有助于保持和继续加快助跑速度,一般情况下,我们将运动员分为力量型和速度型两种类型。力量型运动员在末段弧线的助跑上的步数应以五步为宜,小步幅、高步频地完成助跑,这样既能利用快色助跑的能力又能充分发挥自身的力量优势;速度型运动员在助跑的末段弧线上助跑步数应以三步为宜,保持高重心、大步幅、高频率的助跑方式,为快速助跑转入快速起跳创造良好条件,充分发挥自己的速度潜能。

5、结论

加快助跑速度对完成跳高技术的起跳、摆腿、过杆能产生积极的作用。背越式跳高助跑速度越快,身体内倾角度越小,身体重心上升的速度和幅度也越大,所获得的垂直速度也腾起初速度也就越大;同时随着横杆高度的上升。助跑速度也要加快,相应的起跳距离也越大。在保持运动员有良好的弹跳、力量的前提下,提高助跑速度是进一步提高跳高成绩的突破口。在安排助跑速度训练时,必须使助跑与起跳完美结合,充分发挥快速助跑的潜能。反之,如果过分注意速度,而失去节奏,失去平衡,助跑也失去了意义。

[1]缪希.对背越式跳高助跑技术的一点认识[J].田径,2002,4.

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