郑富强,苑廷刚,李爱东,王国杰,戴 勇,郭元奇
第15届田径世锦赛(北京)男子三级跳远冠军泰勒18.21 m起跳技术分析
郑富强1,2,苑廷刚2,李爱东2,王国杰2,戴 勇1,郭元奇3
采用现场拍摄、录像分析等方法,以第15届田径世锦赛三级跳远运动员泰勒(18.21 m)为研究对象,分析“平跳型”三级跳远起跳技术的特征。研究结果:1)泰勒助跑倒2-1步速度分别为10.95 m/s、11.78 m/s,步长分别为2.41 m、2.12 m,质心移动距离分别为2.33 m、2.08 m。2)3次起跳速度利用率分别为96.90%、89.90%、88.46%,前两跳缓冲环节水平速度损失是蹬伸环节的4.29~4.65倍,离地瞬间垂直速度分别为2.02 m/s、2.26 m/s、2.74 m/s。3)3次起跳时间分别为0.12 s、0.14 s、0.18 s。4)3次起跳着地角度分别为73°、66°、68°,起跳角度分别为59°、63°、63°,离地瞬间膝关节角度分别为155.53°、155.78°、162.91°。5)3跳比例分别为33.15%、31.87%、34.98%,腾起角度分别为11°、14°、20°。研究结论:1)泰勒具有较强的速度能力,倒2-1步保持“慢-快”速度节奏,质心位移与步幅“大-小”节奏变化相吻合。2)3次起跳均保持较高速度利用率,下肢力量平衡而强劲。3)以较大着地角度、小起跳角度起跳,配合“屈蹬”离地方式将水平速度最大程度的保持到最后。4)泰勒本次试跳所呈现的是1名稳定的“平跳型”选手所具有的典型技术特征。
田径;世锦赛;三级跳远;起跳;技术分析;泰勒
男子三级跳远于1896年被列为奥运会正式比赛项目,1995年英国运动员爱德华兹以18.29 m的优异成绩创造了该项目的世界纪录。第15届田径世锦赛于2015年8月在北京成功举行,美国三级跳远运动员泰勒决赛第6次试跳以18.21 m的成绩获得冠军,有效成绩距世界记录仅差8 cm,实际距离(18.325 m)已经超越世界纪录。
以泰勒18.21 m试跳进行相关运动技术研究既能体现运动员个人技术特点,同时又反映出 “平跳型”三级跳远典型技术特征,对强化项目本质属性认识、不同类型动作技术诊断与评价、运动训练指导等具有重要参考价值,“平跳型”三级跳远对该项目未来可持续发展具有引领作用。
1.1 研究对象
本研究以第15届世界田径锦标赛(北京)男子三级跳远决赛冠军美国运动员泰勒为研究对象,以第6次试跳起跳技术特征为主要研究内容,该运动员基本资料见表1。
1.2 研究方法
1.2.1 文献资料调研
本文利用中国知网、EBSCO、施普林格电子期刊全文数据库等资源,以“三级跳远”“运动技术” 等为关键词检索了SCI、CSSCI等相关文献,通过对其中30余篇重点文章认真阅读分析了解并掌握该项目相关研究的现状、运动技术特征及发展趋势。
表 1 运动员基本情况Table 1 Basic Characteristic of Subject
1.2.2 专家访谈
在运动训练过程及技术交流会上就三级跳远运动员的技术与训练问题与国内外专家进行了广泛交流,同时在运动视频多重处理技术上得到了国家体育总局体育科学研究所专家们的技术支持。
1.2.3 现场拍摄
在本届世锦赛男子三级跳远决赛的视频采集前,田径(跳跃)奥运科研攻关与科技保障团队将资格赛作为预实验进行现场拍摄,达到了预期实验目的。决赛期间在国家体育场(鸟巢)的看台架设了6部摄像机对三级跳远比赛现场进行全程定点、定焦及扫描录像,机高1.2 m,拍摄频率50 Hz,主光轴与助跑道垂直(图1),比赛结束后对比赛场地进行了X轴和Y轴二维双向标定。
图 1 比赛现场摄像机位置与视角Figure 1. The Placement and Their Filming Views of the Cameras
1.2.4 录像分析
本文视频图像处理是在国家体育总局体育科学研究所运动技术诊断实验室完成,视频图像编辑主要采用DartfishTeam Pro版软件,视频图像解析在Peak Motus 9.0二维分析系统下完成。身体质心采用松井秀治人体模型进行合成,数据输出采用低通滤波平滑,截断频率为6 Hz。
1.2.5 比较分析
为发掘技术优势,本文在结合运动生物力学、运动生理学等学科知识的基础上,将经视频图像技术处理后的数据与第12届田径世锦赛男子三级跳远技术报告相比较,进行定量与定性相结合的运动学分析。
2.1 助跑阶段运动技术特征分析
三级跳远的助跑包括起动方式、助跑距离、助跑技术、加速方式和助跑节奏等方面[4],助跑阶段的主要任务是获得最大可控速度,是运动员加速能力和速度保持能力的综合体现。
2.1.1 速度节奏特征
三级跳远项目速度是核心,技术是关键。相关研究表明:爱德华兹创造18.29 m世界纪录的有效试跳中,最后6~1 m助跑速度达到了10.90 m/s[2],本届世锦赛泰勒18.21 m试跳助跑阶段的6~1 m处,身体质心速度瞬时值达到了11.01 m/s。一方面说明泰勒在助跑能力方面与爱德华兹具有相同的实力,另一方面也确立了速度在三级跳远项目中的地位。
从开始助跑到踏板起跳的转换过程,倒2步助跑速度节奏通常有“快-慢”和“慢-快”2种模式,如第12届田径世锦赛该项目冠军Idowu p第3次试跳(17.73 m)倒2步的速度分别为10.47 m/s、10.53 m/s,加速上板节奏明显。统计数据显示:泰勒倒2步平均速度为10.95 m/s,倒1步速度达到了11.78 m/s的较高水平。作为助跑与起跳转换的准备性节点,世界优秀运动员在助跑最后2步均表现出强烈的“攻板”意识。
2.1.2 步幅变化特征
三级跳远原则上要求助跑倒2-1步步幅变化幅度不宜过大,否则会对身体重心的高度与速度产生实质性影响。统计数据显示:三级跳远倒2-1步步幅有“大-小”和“小-大”2种模式,第12届田径世锦赛前8名运动员虽倒1步平均速度略有增加,但是平均步幅较倒2-1步却减少了17.50 cm,这一现象说明世界级运动员倒2-1步速度与步幅普遍采用 “慢-快”变化与 “大-小”变化的匹配模式,且实效性相对较好[8]。在三级跳远既定的助跑距离内,步长(幅)和步频是决定助跑速度的2个重要因素,多数优秀运动员在上板前采用加快步频的助跑方式,为追求踏板准确性在倒2-1步步幅大小上表现出明显的控制行为。
图 2 助跑倒2-1步图示Figure2. Diagram for the Last 2-1 Strides of the Approach
从本届世锦赛助跑阶段解析数据可以看出(表2):泰勒倒1步步幅较倒2步的步幅缩短了0.29 m,“大-小”模式明显。与第12届田径世锦赛该项目前8名运动员倒2-1步的平均值相比较,泰勒倒2-1步表现出步幅相对较小,变化幅度大的特点。研究认为加快步频是泰勒在助跑最后阶段主要提速方式;适当缩短倒1步步长并增加着地角度为单足跳创造了良好起跳条件;泰勒倒2步质心移动位移(距离)分别为2.33 m、2.08 m,变化幅度为0.25 m,与步幅节奏变化完全吻合,是积极上板的表现。
2.2 单足跳阶段运动技术特征分析
三级跳远单足跳一般是用优势腿做起跳腿,在起跳后的腾空过程完成交换腿动作,以优势腿着地完成第一跳。
表 2 助跑倒2-1步步长与距离Table2 Stride Length and Body Centre of Mass Distance for the Last 2-1 Strides of the Approach
2.2.1 踏板准确性特征
助跑的倒1步是单足跳开始的最后准备阶段,其中踏板既是试跳成绩是否有效的决定性因素,也是试跳实际距离及有效距离的重要影响因素。第12届田径世锦赛,该项目前8名运动员踏板距离损失均值为10.50 cm,本届世锦赛前8名踏板损失均值为9.91 cm,泰勒在18.21 m有效试跳中踏板距离损失11.50 cm(图3),如果踏板精度再提高一些或许保持20年的世界纪录将会被打破。统计学数据分析得出:踏板准确性影响机制主要体现在助跑节奏的控制上,如助跑板前10 m的速度(r=0.68)和倒1步的步幅(r=0.61)等。虽然有研究认为踏板准确性对三级跳远有效成绩的影响并不显著[5],但良好踏板对运动员信心的塑造作用却毋庸置疑,该项目运动员应在发展助跑最大可控速度基础上提高准确踏板的稳定性。
图 3 运动员踏板距离Figure 3. Diagram of the Gap
2.2.2 速度变化特征
三级跳远起跳动作由支撑腿的着地、缓冲和离地3个环节构成,从着地缓冲开始到蹬伸离地结束,单足跳身体质心水平速度与垂直速度变化趋势相反,水平速度的减少与垂直速度的增加呈互补态势(图4)。在本次试跳中,泰勒单足跳起环节跳水平速度损失仅0.32 m/s,速度利用率达到了96.90%。Bing等认为:为增加起跳时身体质心的垂直速度,水平速度的损失不可避免[9],垂直速度的增加与水平速度的损失呈线性相关关系(r=0.83)。从速度变化看,缓冲阶段水平速度与垂直速度变化幅度均大于蹬伸阶段,认为是骨骼肌伸肌群离心收缩所产生制动冲量的结果。
2.2.3 阶段时间特征
根据运动生理学及解剖学原理,在完成起跳动作的过程中,骨骼肌系统的活动表现为离心收缩、等长收缩及克制性收缩3种形式。James等研究结果[12]显示:国外运动员单足跳总用时为0.63~0.69 s,支撑与腾空阶段时间百分比区间分别为19%~21%、79%~81%;国际田联官网统计数据,第12届田径世锦赛男子三级跳远单足跳起跳用时区间为0.11~0.13 s。从踏板开始至单足跳结束,泰勒有效试跳总用时0.60 s,其中起跳(0.12 s)和腾空(0.48 s)时间比例分别占20%、80%;在以膝关节屈曲最小值为分界点的骨骼肌离心至向心收缩转换过程,缓冲和蹬伸环节用时均为0.06 s。
图 4 单足跳水平速度与垂直速度变化趋势Figure 4. Horizontal and Vertical BCM Velocity During the Support Phases of the Hop
现有文献不乏对世界高水平运动员起跳时间的研究,结论也一致认为极短的起跳时间是优秀三级跳远运动员起跳技术最具代表性的特征,如爱德华兹(0.10~0.12 s)[10]。
表 3 单足跳支撑与腾空时间Table 3 Contact and Flight Times During the Hop (s)
2.2.4 角度变化特征
1.着地角与起跳角
根据起跳时身体质心和支撑点与地面的相对位置关系,本文将着地瞬间身体质心至着地点(脚跟)的连线与水平面的夹角定义为着地角;将离地瞬间身体质心至离地点(脚尖)的连线与水平面的夹角定义为起跳角。
三级跳远起跳阶段的缓冲动作是落地的必然,也是蹬伸的准备,在起跳过程起到了过渡性的作用[7]。单足跳阶段,泰勒着地角度、起跳角度分别为73°、59°,着地角度明显大于起跳角度(图5)。运动员着地角度较小,制动力增大,作用时间延长,不利于水平速度的保持;着地角度过大,缓冲不充分,有效蹬伸时间缩短,同样影响起跳效果。以速度见长的美国运动员泰勒用较大的着地角度和较小的起跳角度完成起跳,既降低了缓冲制动支撑阻力又在蹬伸离地环节保持了适宜的质心高度,实现了单足跳水平速度的最优化。
图 5 单足跳阶段着地与离地角度Figure 5. Touchdown and Extention Angle During the Support Phases of the Hop
2.关节角度
起跳阶段的缓冲与蹬伸转换过程,膝关节角度变化是动能传递的重要评价指标[13],男子最大屈膝范围31°~35°,变化越小支撑越有力[1]。单足跳阶段,泰勒膝关节最小屈曲角度为143.79°,缓冲幅度10.12°,蹬伸幅度11.75°,屈伸变化幅度差别并不大(1.63°);踝关节最小屈曲角度为81.13°,缓冲与蹬伸幅度分别为18.49°、33.80°,屈伸变化幅度相差15.31°;髋关节始终处于伸展状态。
通过数据及录像比较认为:单足跳阶段泰勒上体始终保持了直立或稍有前倾的良好姿态,在与地面相互作用过程中右膝关节表现出较强的退让支撑能力,缓冲环节身体重心高度变化平稳;在“屈蹬”离地过程中,髋和踝关节角度的变化对高质心的保持发挥了重要作用。
表 4 单足跳支撑阶段关节角度变化Table 4 Angle of Hip,Knee and Ankle Joint During the Support Phases of the Hop (°)
2.2.5 距离变化特征
三级跳远分段距离(比例)是运动员技术类型划分的主要参考依据,以第12届世界田径锦标赛为例,高跳型运动员单足跳比例范围为37%~38%;速度跳跃型运动员单足跳比例为34%~35%[14]。根据技术统计(表5),在18.21 m的有效试跳中,泰勒实际距离达到18.325 m;单足跳有效距离5.96 m,实际距离6.075 m,所占比例仅为33.15%。
三级跳远成绩的影响因素众多,如起跳速度、质心高度及腾起角度等。根据身体质心水平速度与垂直速度的大小及方向关系,得出泰勒单足跳起跳瞬间质心腾起(抛射)角度为11°;第12届田径世锦赛前8名运动员单足跳腾起角度为13°~16°,泰勒本次试跳腾起角度明显要小。着地瞬间运动员水平速度越快,水平向垂直速度转化的难度就越大,因而腾起角度相对较低。由于运动员单足跳既要面对坚实的地面又要将速度保持到最后,以期增加最后一跳的距离,因此对不同技术类型的运动员而言控制单足跳腾起角度、适度缩短单足跳距离也是保持速度优势的一种战术策略。
表 5 单足跳距离与比例Table 5 The Absolute(m)and Relative(%)Phase Distance of the Hop
2.3 跨步跳阶段运动技术特征分析
跨步跳是继单足跳优势腿着地再次起跳,经空中交换腿后以弱腿着地完成第二次起跳动作。跨步跳是衔接单足跳和跳跃的中间过渡关节,起着承上启下的作用。
2.3.1 速度变化特征
单足跳起跳阶段,泰勒身体重心水平速度始终处于下降趋势,持续时间0.12 s,水平速度利用率为96.90%;跨步跳起跳阶段,质心水平速度持续下降状态得以扭转,在蹬伸环节已略有回升(图6),持续时间分别为0.10 s、0.04 s,水平速度利于率达到了89.90%;与单足跳相比水平速度多损失7%。
图 6 跨步跳水平速度与垂直速度变化趋势Figure 6. Horizontal and Vertical BCM Velocity During the Support Phases of the Step
跨步跳是三级跳远动作难度较大的一跳,也是速度损失相对较多的一跳。研究认为起跳阶段速度损失主要发生在缓冲环节,如单足跳的缓冲环节水平速度损失是蹬伸环节的4.29倍;跨步跳阶段则是4.65倍。尽管通过积极蹬伸水平速度会略有回升,但要完全“弥补”损失的速度难度的确很大。
2.3.2 阶段时间特征
根据James的研究结果,运动员跨步跳阶段总时间0.59~0.61s,其中支撑与腾空时间所占比例为分别为27.93%~28.03%、72.07%~71.97%。与单足跳相比较,跨步跳支撑时间增加,腾空时间有所缩短。世界优秀男子三级跳远运动员跨步跳时间在0.14~0.17s区间内变化,均值为0.15 s。本次试跳中,泰勒起跳总时间为0.14 s(表6);以支撑腿膝关节最小值为临界点,缓冲与蹬伸时间比例分别为42.86%、57.14%。
表 6 跨步跳支撑与腾空时间Table 6 Contact and Flight times During the Step (s)
与单足跳相比较,泰勒缓冲环节的支撑时间一直维持在0.06 s,但蹬伸时间却延长了0.02 s。相对于同时期,水平速度、垂直速度、质心高度均有不同程度提升,证明对该运动员而言适当延长蹬伸时间的确增加了起跳的效果。
2.3.3 角度变化特征
1.着地角与起跳角
三级跳远上肢与下肢的协同摆动既能够维持身体平衡还具有增加动作效果的作用,摆动动作在改变人体质心相对位置的同时,对着地与起跳角度的大小将产生直接影响。本次试跳泰勒跨步跳着地角度66°,起跳角度63°,与单足跳相比较,着地角度减少7°,起跳角度增加了4°。
泰勒跨步跳着地时身体质心高度较单足跳有所增加,但着地角度却在减少,说明质心高度的增加并不意味着地角度一定增大。着地瞬间泰勒上体基本保持直立,双臂及下肢的相对位置明显远离体侧(图5、图12),摆动实效性略逊于前后两跳,是造成着地角度减少的主要原因。
图 7 跨步跳阶段着地与离地角度Figure 7. Touchdown and Extention Angle During the Support Phases of the Step
2.关节角度
在三级跳远项目中,运动员着地是否主动通常以大腿下压积极性及着地前小腿的“回扒”动作为主要判断依据,其观察点即膝关节角度的变化。有文献指出[3]:我国男子三级跳远运动员跨步跳着地时支撑腿膝关节角度均值为156.8°,世界运动员为168.06°。泰勒跨步跳着地前支撑腿小腿“回扒”动作明显,着地瞬间支撑腿膝关节角度157.16°,最小膝关节角度均值为143.24°,缓冲幅度为13.92°,离地瞬间膝关节155.78°,蹬伸幅度12.54°(表7)。结合单足跳阶段参数值,说明泰勒支撑能力较强,且具有“屈蹬”离地的技术特征。
跨步跳阶段,泰勒右踝关节缓冲幅度18.43°,蹬伸幅度25.06°。与单足跳相比较,支撑腿膝关节缓冲与蹬伸变化幅度基本相同,踝关节在蹬伸时变化幅度略大于缓冲环节。研究认为:泰勒支撑腿踝关节的支撑能力稍弱于膝关节,但在蹬伸环节尤其是当膝关节“屈蹬”离地时,其所发挥的作用并不逊于膝关节。
表 7 跨步跳支撑阶段关节角度变化Table7 Angle of Hip,Knee and Ankle Joint During the Support Phases of the Step (°)
2.3.4 距离变化特征
三级跳远项目中无论是以俄罗斯为代表的“高跳型”技术还是以波兰为代表的“跳跃型”技术,乃至二者兼顾的“平跳型”技术,其共同特征即跨步跳是3次起跳中距离最近的一跳。究其原因主要包括如下方面:首先,单足跳向跨步跳过渡支撑腿二次起跳能力下降;其次,运动员支撑腿与摆动腿力量不平衡,即可能存在“优势腿”现象;再次,跨步跳腾空阶段摆动腿交换过程运动员平衡控制能力减弱;最后一种可能即运动员试图通过对跨步跳距离的有意控制以期达到第3跳距离最大化的目的。
以单足跳为主导技术的世界优秀运动员跨步跳比例一般在28%~31%范围内;以跳跃为主导技术的优秀运动员跨步跳比例为28%~30%;泰勒跨步跳距离5.84 m,占实际距离的31.87%,在“高跳型”和“跳跃型”技术比例范畴之外内。
泰勒跨步跳离板瞬间水平与垂直速度分别达到了8.81 m/s、2.26 m/s,这在世界优秀运动员中较为罕见。身体质心腾起(抛射)角度是运动员起跳效果的综合体现,世界优秀运动员跨步跳腾起角度一般13°~16°,泰勒抛射角度14°。与单足跳相比较,跨步跳起跳瞬间质心高度及腾起角度均有不同程度提高,因此两次起跳距离没有明显差异(0.12 m)。任何一种技术类型,第1跳和第3跳基本接近个人最大跳跃能力,起过渡作用的跨步跳应该是未来最具开发潜力的环节。
2.4 跳跃阶段运动技术特征分析
跳跃是三级跳远最后一个阶段,运动员以弱腿起跳经腾空后双脚落入沙坑完成第3次起跳动作;要求运动员充分利用现有速度积极为高远的运动轨迹创造条件。
2.4.1 速度变化特征
跳跃阶段泰勒速度的变化趋势与跨步跳相类似(图8),因此在3次起跳过程,水平速度的减少与垂直速度的增加有“相反”和“趋同”两种变化趋势。3次起跳的缓冲环节水平速度的减少与垂直速度的增加呈“相反”变化趋势;跨步跳和跳跃的蹬伸环节,水平速度与垂直速度均表现出不同程度上升的“趋同”变化。
图 8 跳跃水平速度与垂直速度变化趋势Figure 8. Horizontal and Vertical BCM Velocity During the Support Phases of the Jump
3次连续起跳过程,在与地面接触过程中泰勒身体质心水平速度逐渐下降(图9)。世界优秀运动员跳跃阶段离地瞬间水平速度变化区间为6.50~7.11 m/s,均值6.99 m/s。该阶段泰勒离地瞬间水平速度为7.49 m/s,速度利用率达到了88.46%,虽然较前两跳降低了1.44%~8.44%,但与世界优秀运动员相比较其跳跃水平速度利用率依然占据明显优势。3次起跳过程缓冲环节水平速度的损失是必然的,水平速度与垂直速度的再次提升完全可以通过有力蹬伸及协调摆动来实现。
图 9 3次起跳身体质心水平速度变化Figure 9. Hotizontal BCM Velocity During the Hop,Step and Jump
世界优秀运动员3次起跳垂直速度均值一般为2.48 m/s、2.06 m/s、2.63 m/s,第2次起跳过程蹬伸与摆动能力普遍下降。泰勒3次起跳离地瞬间垂直速度并没有出现上述的“中-慢-快”波浪变化,取而代之的是“慢-中-快”的阶梯式递进变化(图10)。研究认为,泰勒双臂摆动方式及强大的腿部力量对维持身体平衡、提高垂直速度具有重要贡献。
图 10 三次起跳身体重心垂直速度变化Figure10. Vertical BCM Velocity During the Hop,Step and Jump
2.4.2 阶段时间特征
James在对三级跳远运动员时间特征的研究中得出,跳跃阶段优秀运动员起跳时间为0.17~0.19 s,腾空时间0.64~0.68 s,二者分别占总时间的20.09%~21.61%、78.39%~78.91%;第12届世锦赛该项目决赛前8名中有7名运动员起跳时间多集中于0.17~0.19 s,均值为0.18 s。本次试跳泰勒起跳与腾空时间分别为0.18 s、0.74 s,分别占总时间的19.57%、80.43%,较长的腾空时间为其获得较远的腾空距离创造了良好条件。
表 8 跳跃支撑与腾空时间Table 8 Contact and Flight times During the Jump (s)
综合泰勒18.21 m试跳的阶段时间(图11)得出该运动员3次起跳时间分配特征如下:缓冲环节,前2跳制动支撑时间极短,蹬伸环节分别以0.02 s的时间差依次累加;第3次起跳和腾空总时间差异最为显著。
图 11 3次起跳阶段时间变化趋势Figure 11. Contact and Flight Times During the Hop,Step and Jump
2.4.3 角度变化特征
1.着地角与起跳角
三级跳远起跳时保持直立或稍有前倾的姿态角度十分必要,着地瞬间躯干后仰,着地角度易减少,支撑阻力增加;离地瞬间躯干明显前倾,起跳角度偏小,身体前旋得不到有效抑制同样影响飞行距离。跳跃阶段,泰勒着地角度68°,起跳角度63°(图12),整个起跳过程上体始终保持稍前倾姿势。
图 12 跳跃阶段着地与离地角度Figure 12. Touchdown and Extontion Angle During the Support Phases of the Jump
从运动表现看,泰勒3次起跳着地角度均大于起跳角度,跨步跳和跳跃阶段二者相差3°~5°,差别较大的是单足跳14°。除了躯干的姿态角度之外,有研究认为摆动腿角速度与起跳腿着地时着地角度呈显著正相关[6],通过对本次试跳技术录像的对比发现,着地瞬间着地角度较大的起跳上肢摆动位置更贴近体侧,说明规范的上体姿势、快速而协调的 “回扒”及摆动动作是优秀运动员应具备的基本的着地技术。
2.关节角度
从运动技术的角度,膝关节缓冲与蹬伸的幅度是测评支撑腿力量偏差的重要敏感指标。跳跃阶段,泰勒左侧支撑腿膝关节最小支撑角度141.34°,缓冲和蹬伸幅度几乎是单足跳和跨步跳的两倍。仅从变化幅度来比较,不足以判定泰勒存在“优势腿”现象。根据国际田联的官方统计数据[11],该项目优秀运动员跳跃阶段膝关节最小角度为119°~132°,均值126.63°;与之相比较,泰勒左侧支撑腿退让能力无疑是最强的。
综合比较表4、表7和表9发现:同一次起跳,泰勒支撑腿膝关节缓冲和蹬伸的变化幅度基本相同,跳跃阶段变化幅度最明显,认为泰勒起跳腿力量相对平衡且异常强大。比较离地时膝关节的角度变化,认为单足跳和跨步跳泰勒是以“屈蹬”的方式离地,易于水平速度的保持;跳跃阶段膝关节蹬伸较前两跳充分,利于获得高远的重心运动轨迹。
3次起跳泰勒踝关节缓冲与蹬伸的幅度并没有类似膝关节的“平衡”变化,而是表现出“浅”缓冲、“深”蹬伸的技术特点。踝关节缓冲幅度基本相同,蹬伸幅度变化差异较大。
表 9 跳跃支撑阶段关节角度变化Table 9 Angle of Hip,Knee and Ankle Joint During the Support Phases of the Jump (°)
2.4.4 距离变化特征
在对三级跳远运动技术类型的研讨中,国内、外专家一致认为无论运动员采用何种技术均有可能取得优异的运动成绩。根据多年的连续数据统计,以单足跳为主导的“高跳型”技术在比赛中出现的频率最高;比赛成绩突破18 m的运动员并不多见,但这些运动员恰恰使用的是以“跳跃型”为主导的技术,如三级跳远世界记录保持着英国运动员爱德华兹(18.29 m)。2000年北京体育大学郭元奇教授对速度型技术特点进行了深入分析,指出速度型技术是当今世界三级跳远技术发展的必然趋势。
以实际距离18 m以上运动员为例,跳跃型运动员3跳比例一般为34%、29%、37%,跳跃距离6.72±0.22 m。本次试跳泰勒跳跃距离6.41 m,所占比例为34.98%。依据三级跳远运动技术的划分标准(2%),结合本次试跳的3跳比例(33.15%、31.87%、34.98%)以及前5次试跳比例,认为平跳技术是泰勒的稳定技术。如果以泰勒之前18.10m的实际距离为参考,其34%、29%、37%的比例系数应属于速度(跳跃)型运动员。
跳跃蹬伸离地瞬间,在蹬摆积极配合下泰勒身体质心高度依然维持在1.17 m水平上,水平速度减少但垂直速度较前2跳增加明显,腾起角度20°。腾起角度是起跳距离的决定性因素,3次连续起跳通常呈“一低、二平、三高”的态势,泰勒11°—14°—20°的腾起角度已经彻底改变这一传统认识,完美呈现了“平跳型”三级跳远崭新的技术特点。
1.三级跳远运动员泰勒在助跑阶段拥有与世界纪录保持者爱德华兹相媲美的速度能力;最后2-1步速度节奏稳定,步幅呈“大-小”模式变化,身体重心位移与步幅节奏变化相吻合。
2.泰勒3次起跳始终保持较高的速度利用率,水平速度损失主要发生在缓冲环节,蹬伸环节速度已略有回升;起跳瞬间垂直速度并没有呈现“中-慢-快”的波浪趋势,取而代之的是“慢-中-快”阶梯式递进上升。
3.泰勒3次起跳缓冲时间极短,蹬伸环节分别以0.02 s的基数递增,第3次起跳及腾空用时最多。
4.着地角度大、离地角度小是泰勒最为典型的起跳技术特点;起跳过程同一起跳腿髋关节始终处于伸展状态,膝关节缓冲与蹬伸幅度基本相同,踝关节蹬伸幅度则大于缓冲幅度;支撑期间膝和踝关节几乎同时处于最小“屈曲”状态,起跳瞬间前两跳支撑腿“屈蹬”离地将速度最大程度的保持到最后。
5.作为“平跳型”运动员,泰勒三跳比例分别为33.15%、31.87%、34.98%,腾起角度分别为11°、14° 、20°,与传统“一低、二平、三高”态势形成鲜明的技术对比。
[1]布吕格曼.第六届世锦赛生物力学研究报告[J].田径,1998(7)19-24.
[2]何幼棣.对三级跳远技术的再理解[J].田径,2000,(6):16-17.
[3]李建英,李磊,郭甫.十运会男子三级跳远运动员三跳起跳技术运动学分析[J].成都体育学院学报,2008,34(3):41-52.
[4]刘建国,范秦海,李建英,等.田径[M].北京:高等教育出版社,2009.
[5]苑廷刚,李爱东,李汀,等.从第29届奥运会看踏板精度和三跳比例对世界优秀三级跳远运动员成绩的影响[J].体育科学,2010,30(9):55-63.
[6]袁晓毅,吴冀,赵俊华.柏林田径世锦赛男子三级跳远运动员起跳技术分析[J].北京体育大学学报,2011,34(11):115-118.
[7]赵焕斌,李建设.运动生物力学[M].北京:高等教育出版社,2015.
[8]郑富强,苑廷刚,李爱东.第16届亚运会男子三级跳远决赛前5名运动员运动技术特征研究[J].中国体育科技,2013,49(3):27-31.
[9]BING Y U,JAMES G H.Optimun phase ratio in the triple jump[J].Biomechanics,1996,29(10):1283-1289.
[10]HELMAR HOMMEL.Triple jump:Jonathan edwards[J].New Studies in Athletics,1998,13(3):47-51.
[11]IAAF[EB/OL].https://www.iaaf.org
[12]JAMES G H,JOHN A MILLER JR.Techniques used in the triple jump[J].Int J Sport Biomechanics,1985,(1):185-196.
[13]JOSE CAMPOS,JAVIER GAMEZ.Three Dimensional Kinematic Analysis of the Long jump at the 2008 IAAFWorld Indoor Championships in Athletics[M].IAAF New Studies in Athletics,2013:115-131.
[14]SAM J ALLEN,MARK A KING,MAURICE R YEADON.Trade-offs between horizontal and vertical velocities during triple jumping and the effect on phase diatance[J].J Biom,2013,46:979-983.
Analysis on Take-off Techniques of Taylor 18.21 Meter of the Men’s Triple Jump Final Match in the 15th IAAF World Championships
ZHENG Fu-qiang1,2,YUAN Ting-gang2,LI Ai-dong2,WANG Guo-jie2,DAI Yong1,GUO Yuan-qi3
Through using the method of site to shoot and video analysis,taking triple jump athlete Taylor as research subject.The results showed that 1)The approach velocity of the last two strides were 10.95m/s and 11.78m/s,the length of the last 2-1 steps were 2.41m and 2.12m,the distance of the body’s centre of mass were 2.33m and 2.08m.2)In the three jump phase,the speed utilization ratio were 96.90% and 89.90% and 88.46%,horizontal velocity loss of braking phases was 4.29~4.65 times as much as propulsive phases in the hop and step.At the moment of take-off,the vertical velocity were 2.02 m/s and 2.26 m/s and 2.74 m/s respectively.3)Contact time in the three jump phase were 0.12s and 0.14s and 0.18s.4)In the three jump phase,the angle of touchdown were 73° and 66° and 68°,the angle of extention were 59° and 63° and 63°.At the moment of take-off the angle of knee were 155.53° and 155.78° and 162.91° respectively.5)In the three jump phase,the relative phase distances of Taylor were 33.15% and 31.87% and 34.98%,the angle of take-off were 11° and 14° and 20° respectively.Conclusions:1)Taylor has a strong speed ability,the speed rhythm of the last 2-1 steps were “low-fast”,the distance of the body's center of mass were coincident with the "big-small" rhythm change of the stride.2)Taylor maintained a high speed utilization ratio in the three jump phase,his lower limb strength was balanced and strong.3)With big touchdown angle and small extention angle to take off and in the pattern of” kneebend” to the greatest extent to keep the speed to the end.4)This attempt of Taylor reflected the typical technical features of a stable balanced triple jumper.
IAAFworldchampionships;triplejump;take-off;technicalanalysis;Taylor
1002-9826(2016)06-0099-08
10.16470/j.csst.201606016
2016-08-18;
2016-09-26
国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费专项(基本16-34)资助。
郑富强(1981-),男,山东莱阳人,讲师,博士,主要研究方向为田径教学训练理论与实践;苑廷刚(1973-),男,安徽阜南人,副研究员,博士,主要研究方向为运动生物力学,E-mail:yuantinggang@ciss.cn;李爱东(1956-),女,天津人,研究员,主要研究方向为田径训练,E-mail:liaidong85@yahoo.com.cn。
1.山东师范大学 体育学院,山东 济南 250014;2.国家体育总局体育科学研究所,北京100061;3.北京体育大学,北京 100084 1.Shandong Normal University,Jinan 250014,China;2.China Institude of Sport Science,Beijing 100061,China;3.Beijing Sport University,Beijing 100084,China.
G823.4
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