当前课程知识点:运动生物力学原理与应用 > 第六章 运动生物力学研究方法 > 讨论:平衡能力指标 > 跳的生物力学分析
同学们好
我们今天学习的主要内容是
跳跃项目动作的生物力学分析
我们知道
跳跃项目主要包括跳远
跳高
三级跳等项目
动作阶段我们可以划分为
(1)助跑阶段
这是一个大的动作阶段
(2)踏跳阶段
踏跳阶段又可以分为
踏跳缓冲和蹬伸阶段两个小的动作阶段
踏跳缓冲阶段是由着地时刻开始
到最大缓冲时刻结束
蹬伸阶段是指
最大缓冲时刻到离地时刻之间的动作阶段
(3)腾空阶段
根据不同的项目腾空阶段的动作形式
也会不一样
因此腾空阶段也是一个大的动作阶段
可根据研究需要划分动作阶段
(4)落地阶段
跳远和三级跳远项目
落地阶段的动作形式会影响到动作成绩
对于影响跳高运动成绩的基本因素
如图所示
主要有三个高度组成了跳高的成绩
H1是脚离地时身体重心的高度
H2是身体重心上升的高度
H3是重心到达抛物线最高点到横杆的距离
我们来看一个视频
这是我国着名跳高运动员朱建华
他三次创造男子跳高世界纪录
这个视频是他跳2.39米时候的视频
跳远成绩是由三个水平距离来决定的
离地时重心到踏跳板前缘的水平距离L1
腾空距离L2
落地点到重心的水平距离L3
落地点是脚后跟那一点
跳跃项目中助跑的作用是什么呢
现代跳高技术中
助跑速度不断加快
朱建华 索托马约尔
两位世界着名的运动员
他们的助跑速度
分别达到8.73和8.93米/秒
速度型运动员和力量型运动员的区别
主要是在踏跳时间
速度型运动员以朱建华踏跳时间
是 0.19-0.21s为代表
而力量型运动员以索托马约尔
他的踏跳时间是0.25-0.27s为代表
助跑的作用主要在于
起跳前赋予人体适宜的运动速度
这样可以为缩短起跳时间
提高肌肉的势能以及增强起跳力创造条件
并且为起跳时身体处于最佳姿态作好准备
形成运动员与起跳板相互作用的最佳条件
接下来我们看一下
踏跳动作的蹬摆合理配合动作
踏跳动作的完成
支撑腿也就是踏跳腿
先缓冲后蹬伸
摆动环节 摆动腿和摆动臂
我们把他称为摆动环节
他们做先加速后制动的动作形式
以竖直方向为例分析
当摆动环节预摆结束后加速上摆的过程中
产生向下的动态反作用力作用在支撑腿上
使支撑腿的负荷增大
支撑腿蹬伸肌群的被动收缩程度增大
从而增大了支撑腿伸肌群的弹性势能
当摆动环节制动时
对躯干产生的动态反作用力向上
作用在支撑腿上
减小了作用在支撑腿上的负荷
提高了蹬伸时肌群的收缩速度
爆发力也就是功率
它是力与速度的乘积
在运动距离一定的情况下缩短运动时间
能够提高爆发力
但为了提高爆发力
缩短动作时间的同时 缩短动作幅度
反而可能使爆发力下降
因为动作幅度下降
使得肌肉长度减小
导致肌肉的弹性势能下降
同时
蹬伸距离减少
使得肌肉力量发展时间缩短
运动员动员运动单位数量下降
那么就会是你主动收缩力下降
跳远运动训练实践中
有这样一种错误的做法
运动员为了增大踏跳的爆发力
采用上板后快蹬伸
目的是缩短板上时间
但这种做法会导致运动员高重心
使得蹬伸力下降
还有另外一种错误动作
教练员希望运动员在空中完成缓冲动作
也就是让运动员踏跳腿在空中时
屈曲到一个比较大的屈曲角度
运动员踏跳腿着板后就蹬伸
缓冲动作是指在支撑腿
在克服外部阻力的情况下
由伸展到屈曲的运动形式
运动员在空中时脚没有支撑物
此时的腿只能叫做摆动腿
下肢只能完成屈曲动作
而不是缓冲动作
缓冲动作必须是克服阻力形成
在这个阶段伸肌群是无法储存弹性势能的
这是一个错误的动作技术
跳高的踏跳过程中
着地的支撑腿尽量前伸
产生明显的制动过程
在踏跳过程中
背向横杆方向身体倾斜
产生倒向横杆的力
这个力会产生一个比较大的角动量
这样在离地时
重心在支撑点上方就可以离地
我们以跳远运动进行分析
目前
世界纪录保持时间最长的项目之一
是男子跳远运动
1991年迈克.鲍威尔
创造了8.95m的世界纪录
这两个视频分别是
迈克.鲍威尔和卡尔.刘易斯
创造各自最好成绩时的视频
从视频可以看出
迈克.鲍威尔和卡尔.刘易斯
在空中走过的轨迹
和动作特点是有一定的区别的
且他们的空中技术
均为三步半的走步式技术
鲍威尔腾空高度高
而决定腾空高度的是
起跳角度和起跳初速度
鲍威尔的起跳角度大
所以腾空高度高
形成的腾空时间长
他有足够的时间完成空中动作
表现出完成动作的幅度大
动作更加舒展
而卡尔.刘易斯的起跳高度低
空中时间短
使用完成空中动作时
动作幅度小
显示出动作更加紧凑
这当然也和他们之间的力量差别有关
我们可以分析他们自身的特点
爆发力的大小是由力和速度决定的
鲍威尔是力量型的运动员
上踏板的过程
重心下降幅度大
蹬伸距离长
使得他在板上时间相对较长
他有足够的时间改变蹬伸力的方向
从而使速度方向发生改变
再来看刘易斯
他是短跑兼跳远的运动员
他是速度型的运动员
动作速度快
踏跳时板上时间短
速度方向的改变相对的小
所以可以看到刘易斯比鲍威尔
起跳角度更小
跳远运动员空中动作的意义是什么
在跳远时
运动员力求在身体不后倒的情况下
使两腿尽可能远的着地
空中的所有动作都为达到这个目的而进行
空中动作的作用
我们可以从以下几点进行分析
(1)在动作完成的过程中
不止一次的进行各关节肌群的伸
和屈的变换
从肌肉力学角度看
肌肉有其张力
随着时间的延长而下降的特性
在动作完成的过程中
各关节肌群的伸和屈不断变换
避免了肌肉产生松弛现象
(2)肌肉的张力大小与其初长度有关系
肌肉的初长度越长
肌肉的收缩力越大
当肌肉力量足够大时
可以提高肌肉的收缩力以及收缩速度
可在极短(或相同)的时间内
完成空中动作
提高肌肉的工作功率
空中动作使肢体的各个关节充分打开
肌肉的收缩力及收缩速度增大
为着地动作做好了充分准备
(3)空中动作各肌群张力大
各关节的伸展以及随后的屈曲越充分
着地点距重心空中运动轨迹的水平距离
也就越远
使身体各关节充分打开
可以提高肌肉的收缩力以及收缩速度
提高着地时身体的折叠程度
折叠速度
以增大着地时着地点
到身体重心的水平距离
从而提高运动成绩
综上所述
运动员要达到跳远的目的
除了踏跳时需要最佳条件外
空中动作亦是必不可少的
而这两个阶段的动作
与摆动环节的肌肉力量
都有非常密切的关系
上 下肢不论前摆肌群
还是后摆肌群都起着非常重要的作用
肌肉力量增加了
才能增大摆动速度
才能在有限的腾空时间内
增大空中的动作幅度
从而达到跳远的目的
我们今天的课就上到这里
希望大家回去之后
认真体会本节课所学内容
课下可以自己分析跳跃动作的特点
思考如何跳得更高更远
谢谢大家
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