女子跳远助跑最后一步与起跳阶段的运动学分析

要佳星

摘要：本研究旨在探究女子跳远运动员在助跑最后一步与起跳阶段的运动学特性，以及这些特性对最终跳远成绩的影响。通过对 2020年全国青年杯田径锦标赛女子跳远决赛的 8 名选手使用 240Hz 高速摄像机拍摄的资料进行 Kwon 3D 动作分析系统处理，本研究计算了跨步距离、踏板时间、起跳时间等关键运动学参数。研究发现，尽管前四名和后四名选手在大多数运动学参数上没有显著差异，但起跳瞬间的水平速度与跳远成绩之间存在显著正相关。这一结果提示，虽然所有运动员的基本技术特征相似，但提高起跳瞬间的水平速度可能是提升跳远成绩的关键。

关键词：女子跳远；最后一步；起跳；运动学分析

Kinematic Analysis of the Last Step and Take-off Phase in Women's Long Jump

Abstract： This study aims to explore the kinematic characteristics of female long jump athletes in the last step of the run-up and the take-off phase， as well as the impact of these characteristics on the final long jump performance. By processing the data captured by a 240Hz high-speed camera from 8 athletes in the women's long jump final of the 2020 National Youth Cup Track and Field Championships using the Kwon 3D motion analysis system， this study calculated key kinematic parameters such as step distance， board contact time， and take-off time. The study found that although there was no significant difference in most kinematic parameters between the top four and bottom four athletes， there was a significant positive correlation between the horizontal velocity at the moment of take-off and the long jump performance. This result suggests that although the basic technical characteristics of all athletes are similar， improving the horizontal velocity at the moment of take-off may be the key to improving the long jump performance.

Key Words： Women's long jump; The last step; Take-off; Kinematic analysis.

1绪论

1.1 问题背景

跳远，作为田径运动中的一项重要技术项目，其技术流程包含助跑、起跳、空中姿态和落地等四个阶段。这项运动不仅考验运动员的速度和力量，还涉及到技术和战术的综合应用。跳远历史悠久，自古希腊奥林匹克运动会就有记载，现代跳远技术自19世纪末发展至今，已从最初的站立式跳远发展到现在的助跑跳远。在跳远的技术发展历程中，女子跳远项目也逐步获得了重视，女子跳远世界纪录的不断刷新，展现了女性在此项运动中的卓越成就。女子跳远开展得较晚。1926年英国运动员卡恩以5.48 米创造了第一个世界纪录。1936年，英国肖尔茨以6. 12米 突破6米大关。过了 42年，前苏联运动员于1978年以7. 07 米的成绩闯过7米大关。前苏联运动员奇斯佳科娃于1988 年创造的世界纪录为7. 52米[1]。

在基层田径教学和训练中，教练员和运动员常常面临着技术改进的挑战。尤其在助跑和起跳技术上，助跑最后一步的执行质量直接影响到起跳的效果和最终成绩。一方面，助跑的速度和稳定性是跳远成绩的重要决定因素；另一方面，起跳阶段的技术执行，如起跳角度和力的施加，同样对成绩产生显著影响。然而，在实际训练中，由于缺乏系统的技术分析和科学化的训练指导，运动员往往难以在助跑最后一步到起跳这一关键过程中发挥最佳状态。

1.2研究目的与意义

本研究旨在探究女子跳远运动员在助跑最后一步与起跳阶段的运动学特征，以及这些特征与成绩表现之间的关系。通过对2020年全国青年田径锦标赛女子组跳远决赛中8名选手的动作进行详细分析，本研究试图揭示优秀跳远运动员在助跑末端和起跳技术上的共性和差异，为基层教练和运动员提供科学化的技术指导和训练建议，进而提高女子跳远运动员的技术水平和比赛成绩。

在本研究中，跳远是指通过起动，经过一段距离的助跑，准确地踏上起跳板进行起跳、腾空，并在空中做出一定的技术动作，双足落在沙坑里，比远度的跳跃运动。根据空中动作的不同，分为蹲踞式、挺身式、走步式三种姿势[2]。

2研究方法与步骤

2.1 研究对象选择

本研究选取2020年全国青年杯田径锦标赛中进入女子跳远决赛的八名选手作为研究对象。选手信息，包括年龄、身高、体重和个人最佳记录，将从比赛登记资料中获取，并通过直接访谈来补充她们的训练背景和经历。

2.2 实验设备

使用SONY HDR-AX2000 DV数位摄录影机进行记录，设定为高清模式以确保图像质量。摄像机将安置在跳远沙坑侧面，确保能全方位无遮挡地捕捉到选手的助跑和跳跃过程。为确保测量精度，将使用标准化的距离标尺对场景进行校准。

2.3 实验流程

实验分为预备阶段、实验记录阶段和数据整理阶段三个部分：

预备阶段：在比赛开始前，与主办方沟通获取拍摄许可，向运动员介绍研究目的并取得同意。检查摄像机及其他仪器设备是否正常，以及场地光线和背景条件是否适合拍摄。

实验记录阶段：比赛当日，将摄像机固定在三脚架上，并调整至合适的高度和角度，保证可以覆盖整个跳远动作。每位选手跳跃时，确保从她们开始助跑到落地后完全记录在内。所有选手的每一次尝试都应被记录，无论成绩如何。

数据整理阶段：比赛结束后，将所有视频传输到电脑并进行备份。使用视频分析软件（例如Kwon3D或者Vicon）来观察和标记跳远运动的关键阶段，包括助跑的最后一步和起跳动作。从视频中提取必要的运动学参数，如助跑速度、起跳角度、空中姿态持续时间等。

2.4数据分析

本实验使用 SONY HDR-AX2000 DV 数位摄录影机（240Hz）摄取影像，并通过 Kwon3D 动作分析系统获得女子跳远选手助跑最后一步的跨步距离、踏板时间、踏板瞬间水平速度、踏板瞬间垂直速度、起跳瞬间水平速度、起跳瞬间垂直速度、起跳瞬间重心合速度、起跳瞬间重心角度和起跳瞬间重心高度等运动学参数。然后，使用 SPSS 23.0 版进行描述性统计，计算平均值和标准差。接着，将各受试者的官方成绩和有效成绩分为前四名和后四名两组，进行独立样本 t 检验，显著水平为 α=0.05。其次，使用皮尔逊（Pearson）积差相关来探讨助跑和起跳阶段的运动学参数与距离之间的相关情况，显著水平设为 α =0.05。

3结果与分析

3.1前四名与后四名运动学参数之差异分析

表1的研究结果显示，前四名和后四名的官方成绩存在显著差异（t 值=3.951，p = 0.001），但在跨步距离、踏板时间、踏板瞬间水平速度、踏板瞬间垂直速度、起跳瞬间水平速度、起跳瞬间垂直速度、起跳瞬间重心合速度、起跳瞬间重心角度和起跳瞬间重心高度方面没有差异（p > 0.05）。

本研究结果表明，前四名在跨步距离、踏板时间、踏板瞬间水平速度、速度、起跳瞬间垂直速度、起跳瞬间重心合速度和起跳角度等方面均无显著差异。造成这一现象的主要原因可能是样本数量较少，以及跳远选手助跑时爆发力不足。

3.2运动学参数与官方有效成绩的相关性

表2显示了不同运动学参数与选手的官方有效成绩之间的相关性。特别是，起跳瞬间的水平速度和起跳瞬间的重心合速度与官方有效成绩呈现显著正相关，有统计学意义。（分别是p <0.028和 p <0.027），意味着这两个参数越高，跳远成绩也越好。

这两个参数的显著性表明，尽管所有参与的选手在许多运动学参数上没有显著差异，但起跳瞬间的水平速度和重心合速度是决定跳远成绩的关键因素。这也提示了教练和运动员在训练中应更多关注提升起跳瞬间的水平速度和重心合速度，以便提高跳远成绩。

4讨论

4.1起跳瞬间水平速度的重要性

论文结果显示，起跳瞬间的水平速度与选手的跳远成绩呈显著正相关。这一发现与先前的研究一致，研究指出，助跑速度是决定跳远成绩的关键因素之一[3]。助跑速度的提高可以直接转化为跳远过程中的动能，从而在空中获得更大的飞行距离。然而，仅仅提高助跑速度并不足以保证良好的跳远成绩，因为高速度的同时也需要运动员能够有效地转化这一速度为起跳的动力。这要求运动员在助跑最后一步到起跳阶段间具有高度的技术掌握，以确保速度的有效转化。

4.2重心合速度与成绩的相关性

本研究同样发现，起跳瞬间的重心合速度与跳远成绩之间存在显著正相关。重心合速度的概念涉及到运动员起跳时身体重心的速度，包括水平和垂直方向的速度组合。这一参数的重要性在于，它反映了运动员在起跳瞬间动能和势能的综合状态，是评估起跳效率的重要指标[4]。 研究支持了这一观点，指出有效的速度转化和起跳技巧能够最大化重心合速度，从而提高跳远成绩。

4.3运动学参数间的相互作用

尽管论文结果表明多数运动学参数在最优选手与其他选手之间没有显著区别，这可能反映了在顶级选手之间，基本的技术执行水平已经达到了相对一致的高标准[5]。因此，成绩的差异可能更多地依赖于能够有效转化助跑速度为起跳动能的能力，以及在起跳瞬间优化重心合速度的技术。这要求运动员不仅要关注速度的提高，还要通过技术训练来提高起跳效率，如通过优化腾空姿态、调整起跳角度和强化踏板使用效率等手段[6]。

5结语

在本研究中，深入分析了女子跳远运动员助跑最后一步与起跳阶段的运动学参数，及其与跳远成绩的关系。结果表明，起跳瞬间水平速度与跳远成绩显著正相关，与之前研究结果一致，强调了助跑速度和起跳动能转化的重要性。建议在训练中注重提高助跑末端速度和优化起跳技术，以实现有效速度转化。此外，应重视提高运动员重心合速度，因为它反映了起跳效率，与成绩提高密切相关。未来研究应纳入更广泛的参与者，采用更精确的三维运动捕捉技术，以提高分析准确性和结果普遍性。还应进一步探索不同训练方法对运动学参数和跳远成绩的具体影响，为教练和运动员提供更科学、个性化的训练建议。

参考文献

[1]叶文，刘青. 苏区女性体育的兴起、演进及现实启示——基于马克思主义男女平等思想的考察 [J]. 北京体育大学学报， 2023， 46 （9）： 130-141.

[2]李夏元. 不同等级男子撑竿跳高运动员助跑及起跳的生物力学特征与因子分析研究[D]. 上海体育学院， 2023.

[3]刘凯. 我国蹦床运动员触网技术动作特征与身体运动功能训练实证研究[D]. 首都体育学院， 2023.

[4]刘奕岑. 髋关节动作功能训练对于青少年跳远运动员起跳技术影响的实验研究[D]. 辽宁师范大学， 2022.

[5]金智勇. 我国优秀男子三级跳远运动员技术特征及评价体系研究[D]. 浙江师范大学， 2021.

[6]刘亚. 现代跳远运动研究 [J]. 山西煤炭管理干部学院学报， 2010， 23 （1）： 219-220.