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

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跳的生物力学分析在线视频

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跳的生物力学分析课程教案、知识点、字幕

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

运动生物力学原理与应用课程列表:

第一章 绪论

-运动生物力学的研究内容和任务

-讨论:合理技术与最佳技术

第二章 人体运动的力学基础

-抛体运动

-讨论:如何获得自己的最佳出手角度(或最佳起跳角)?

-人体平衡

-人体下肢稳定性

-讨论:利用稳定角的概念说明在篮球运动中的过人技术

-牛顿运动定律

-动量定理和动量守恒在体育中的应用

-人体运动中的转动力学

-讨论:影响人体转动惯量大小的因素有哪些?

-旋转的作用

-体育运动中的功和能

-流体力学基础

-马格努斯效应

-人体运动中的流体阻力

-讨论:香蕉球和电梯球的原理

-单元测试

第三章 人体运动器官的生物力学

-骨的生物力学

-骨骼肌的力学模型

-力量训练的生物力学

-讨论:希尔方程对运动训练有何提示?

-拉伸的生物力学

-讨论:拉伸与运动表现与损伤的关系

-讨论:举例说明沃夫定律

-单元测试

第四章 人体的基本运动原理

-人体的基本运动原理

-讨论:关节活动顺序性原理

-蹬摆配合

-讨论:跑步时摆动动作的意义是什么?

-扭转动作

第五章 运动技术的生物力学原理

-运动技术的生物力学原理

-步态分析

-跑的生物力学分析

-跳的生物力学分析

-三级跳的最佳三跳比例

-投掷的生物力学分析

-讨论:跑步落地方式

-单元测试

第六章 运动生物力学研究方法

-人体环节参数测量方法

-二维运动学参数测量方法

-三维运动学参数测量方法

-高速红外光点运动捕捉系统

-动力学参数的测量方法

-足底压力分布平板

-表面肌电图的测量方法

-讨论:平衡能力指标

跳的生物力学分析笔记与讨论

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