杜 美
(中北大學(xué)體育學(xué)院, 山西 太原 030051)
第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究*
杜 美1
(中北大學(xué)體育學(xué)院, 山西 太原 030051)
選取第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)決賽前8名運(yùn)動(dòng)員最好一次試跳成績(jī)的技術(shù)動(dòng)作作為研究對(duì)象,采用SIMI Motion 3D運(yùn)動(dòng)圖像解析系統(tǒng)對(duì)其跳遠(yuǎn)起跳技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。結(jié)果表明: 我國(guó)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳離地瞬間騰起垂直速度不足;著地、最大緩沖和蹬伸瞬間起跳腿的膝關(guān)節(jié)角度變化較大,沒(méi)有形成合理的支撐、緩沖和蹬伸;起跳三個(gè)時(shí)段的起跳時(shí)間特征分配為T(mén)1>T3>T2,這樣的時(shí)間分配特征與理論上存在較大的差異,尤其是T1和T2的分配不合理。
十二屆全運(yùn)會(huì);男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員;起跳技術(shù);運(yùn)動(dòng)學(xué)
起跳技術(shù)是跳遠(yuǎn)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù),它是將運(yùn)動(dòng)員從水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閽伾溥\(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),因而又是最復(fù)雜的技術(shù)。起跳技術(shù)的根本任務(wù)就是保持運(yùn)動(dòng)員在助跑過(guò)程中所獲得的最高速度,以便形成合理的騰起初速度與騰起角度,跳出更遠(yuǎn)的距離。因此,跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)中的起跳技術(shù)就成為廣大教練員訓(xùn)練的重點(diǎn)內(nèi)容,也是廣大體育科研工作者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。為此,本文選取第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)決賽的前8名運(yùn)動(dòng)員起跳技術(shù)作為研究對(duì)象,并對(duì)其起跳技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)研究,以便獲得必要的運(yùn)動(dòng)技術(shù)參數(shù),與世界優(yōu)秀跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析,試圖找出第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳過(guò)程中的技術(shù)特征,為中國(guó)優(yōu)秀跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行技術(shù)訓(xùn)練提出針對(duì)性的建議,從而提高中國(guó)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的科學(xué)化。
以第12屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)男子跳遠(yuǎn)決賽前8名運(yùn)動(dòng)員的最好一次試跳成績(jī)的技術(shù)動(dòng)作作為研究對(duì)象。運(yùn)動(dòng)員平均身高1.84m,平均體重65.7kg;最好成績(jī)8.34m,最差成績(jī)7.80m,平均成績(jī)7.96m,國(guó)際健將級(jí)2人,運(yùn)動(dòng)健將級(jí)6人。
3.1 運(yùn)動(dòng)圖像解析法
在比賽現(xiàn)場(chǎng)采用一臺(tái)日本產(chǎn)SNOY NEX-VG20E高速攝像采集系統(tǒng)對(duì)第12屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)田徑比賽男子跳遠(yuǎn)決賽前8名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行技術(shù)錄像。攝像機(jī)置于助跑道的右側(cè),距主跑道垂直距離為15m,攝像機(jī)高度為1.20m,拍攝頻率為200Hz,主光軸對(duì)準(zhǔn)跳板的位置,采用平面定點(diǎn)拍攝,拍攝范圍從助跑最后5m到落地完成。為了在解析處理時(shí)便于對(duì)影片的縮放比例系數(shù)進(jìn)行換算,在比賽結(jié)束后于起跳板側(cè)放一具有明顯標(biāo)志的比例尺,并對(duì)其拍攝。
采用SIMI Motion 3D運(yùn)動(dòng)圖像解析系統(tǒng),對(duì)所拍攝的第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)前8名運(yùn)動(dòng)員最佳一次試跳成績(jī)的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行解析研究,以便獲取必要的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。
3.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法
運(yùn)用excel2007 和SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)解析數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析處理,以保證研究的客觀性和科學(xué)性。
4.1 第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳離地瞬間身體重心騰起初速度和騰起角度分析
研究表明,跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑速度與其跳遠(yuǎn)成績(jī)有著顯著的相關(guān)性[1]。為此,如何將跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在助跑中所獲得的最高水平速度,通過(guò)有效的起跳技術(shù)轉(zhuǎn)化為合理的騰起初速度與騰起角度,使運(yùn)動(dòng)員跳得更遠(yuǎn)是我們要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。而且,這種速度的轉(zhuǎn)化必須根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的體能特點(diǎn)與技術(shù)特征,盡可能減少由于起跳不合理而造成水平速度不必要的損失。因此,要求運(yùn)動(dòng)員既要有快速的踏板速度又要有快速的離板速度,使二者能夠達(dá)到和諧統(tǒng)一。同時(shí),研究表明,跳遠(yuǎn)成績(jī)的決定因素是跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳離地瞬間的騰起初速度與騰起角度[2],而騰起速度與騰起角度又取決于運(yùn)動(dòng)員騰起瞬間的水平速度與垂直速度。為此,跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳瞬間所獲得騰起初速度與騰起角度是運(yùn)動(dòng)員取得優(yōu)異運(yùn)動(dòng)成績(jī)的必要條件。注:鮑威爾的數(shù)據(jù)引自文超《田徑運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程》人民體育出版社,2000:497
表1 運(yùn)動(dòng)員起跳離地瞬間的身體重心騰起初速度和騰起角度比較
從表1可以看出,第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員張耀廣在起跳離地瞬間的騰起水平速度最大,為9.34m/s,陳暢航的騰起水平速度最小,為8.62m/s。第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員李金哲在起跳瞬間的騰起垂直速度最大,為3.36m/s,陳暢航的騰起垂直速度最小,為2.97m/s。第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員李金哲在起跳瞬間騰起角度最大,為20.7°,趙曉希的騰起角度最小,為18.9°。世界紀(jì)錄保持著鮑威爾的騰起水平速度僅為9.16m/s,但是鮑威爾的騰起垂直速度達(dá)到了3.70 m/s,從而鮑威爾的騰起角度達(dá)到23.1°,其騰起角度大于第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的騰起角度。由于第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳騰起瞬間的垂直速度較小,以致使他們的騰起角度也較小。根據(jù)前面所述,跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在助跑過(guò)程中所獲得的水平速度在起跳瞬間適當(dāng)?shù)膿p失是合理的,其目的是利用水平速度的損失以獲得更大的垂直速度,適當(dāng)減小身體重心水平速度也有利于運(yùn)動(dòng)員很好地控制自己的身體重心,在起跳過(guò)程中能夠維持身體的平衡。因此,從上述的數(shù)據(jù)不難看出,第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員李金哲、蘇雄峰、張耀廣和張曉一的水平速度轉(zhuǎn)化的比較合理,其他運(yùn)動(dòng)員的水平速度轉(zhuǎn)化不夠合理,垂直速度較小,也就造成騰起角度較小。這可能是由于一是運(yùn)動(dòng)員在起跳訓(xùn)練中,過(guò)于追求騰起的水平速度,而忽略了垂直速度的轉(zhuǎn)化;二是運(yùn)動(dòng)員下肢退讓工作能力較弱,緩沖過(guò)程過(guò)長(zhǎng),不能夠很好地在起跳前控制身體重心的平衡,進(jìn)入蹬伸階段沒(méi)有足夠的力量完成有力的蹬伸,造成蹬伸不充分。由此可見(jiàn),第12屆全運(yùn)會(huì)部分男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的騰起垂直速度明顯不足,也就是說(shuō)他們助跑速度在起跳瞬間轉(zhuǎn)化的不夠合理。說(shuō)明第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員下肢肌群的退讓工作能力比較弱,有待于進(jìn)一步加強(qiáng),以其提高起跳效果。
4.2 運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程中起跳腿的膝關(guān)節(jié)角度變化分析
跳遠(yuǎn)起跳過(guò)程中,起跳腿的膝關(guān)節(jié)角度對(duì)起跳效果有著重要的影響。因?yàn)樵谄鹛^(guò)程中起跳腿膝關(guān)節(jié)的角度變化代表著起跳腿肌群的離心與向心收縮工作能力。在起跳過(guò)程中,從起跳腿肌肉的用力順序來(lái)看,膝關(guān)節(jié)先于髖關(guān)節(jié)承受踏跳時(shí)地面給予人體的反作用力,而且通過(guò)膝關(guān)節(jié)的屈膝以緩沖人體所承受的反作用力,防止下肢關(guān)節(jié)、肌肉的損傷。因此,從理論上來(lái)講,在著地瞬間,膝關(guān)節(jié)的理想角度應(yīng)該為175-178°,在最大緩沖瞬間,膝關(guān)節(jié)角度的理想范圍應(yīng)該為135-145°。但是,由于人體是一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)體,不可能像一般的剛體一樣,對(duì)外界環(huán)境具有不可預(yù)測(cè)性,因而往往很難達(dá)到這個(gè)理想的角度。
表2 運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程中各時(shí)相起跳腿的膝角比較
跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員著地瞬間,起跳腿的膝關(guān)節(jié)承受著地面巨大的反作用力,屈膝緩沖是必然的,這是一種保護(hù)下肢各關(guān)節(jié)正常的生理反應(yīng)。但是,起跳腿膝關(guān)節(jié)的彎曲必須有個(gè)“度”,膝關(guān)節(jié)不能過(guò)分彎曲,否則會(huì)延長(zhǎng)緩沖時(shí)間,影響后續(xù)的蹬伸效果。從表2可以看出,李金哲、蘇雄鋒和張耀廣著地瞬間的膝關(guān)節(jié)角度相對(duì)較大。說(shuō)明他們著地瞬間上板積極,放腳快速主動(dòng),膝關(guān)節(jié)周?chē)∪獾耐俗尮ぷ髂芰^強(qiáng);解雷、趙曉希和陳暢航的膝關(guān)節(jié)角度相對(duì)較小,說(shuō)明他們起跳腿的退讓工作能力比較差,而緩沖時(shí)間比較長(zhǎng),會(huì)影響起跳效果。
研究表明,世界優(yōu)秀男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員最大緩沖時(shí)的起跳腿膝關(guān)節(jié)角度為135°-145°[3]。第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的起跳腿膝關(guān)節(jié)角度都在此范圍。其中李金哲、蘇雄鋒、張曉一、解雷和趙曉希的起跳腿膝關(guān)節(jié)角度較大。起跳腿膝關(guān)節(jié)角度大,說(shuō)明起跳腿扒地有力,身體重心高,水平速度利用率高,為下一步的積極快速蹬伸做好了準(zhǔn)備。
在蹬離地面瞬間,起跳腿膝關(guān)節(jié)應(yīng)該充分蹬伸,以獲得更大的蹬伸加速度。李金哲、蘇雄鋒和張耀廣的起跳腿膝關(guān)節(jié)均較大。說(shuō)明蹬伸有力而充分,能獲得更大的騰起水平速度與騰起垂直速度,為身體的飛行遠(yuǎn)度創(chuàng)造了有利的條件。
4.3 運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程的各時(shí)相的時(shí)間特征分析
4.3.1 起跳時(shí)間的相位特征
表3 運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)間分配特征及蹬伸指數(shù)特征比較(s)
從表3可以看出,第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的起跳時(shí)間平均為0.115s。在起跳過(guò)程中,要求運(yùn)動(dòng)員在最短時(shí)間內(nèi)爆發(fā)出最大的力。因此,一般以“起跳時(shí)間”的長(zhǎng)短來(lái)評(píng)價(jià)起跳效果的優(yōu)劣,起跳時(shí)間越短,說(shuō)明起跳越充分有力。但是,在研究中發(fā)現(xiàn),一些優(yōu)秀跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的起跳時(shí)間相同,但是其運(yùn)動(dòng)成績(jī)相差較大,這是為什么 “以起跳總時(shí)間評(píng)定跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的起跳效果是否合理?”。因此,對(duì)于跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員僅僅以總時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)起跳效果具有一定的片面性,不夠全面。所以,我們很有必要對(duì)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的起跳時(shí)間進(jìn)一步細(xì)化,以更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)量化起跳時(shí)間的合理性。把起跳時(shí)間(T總)分為緩沖時(shí)間(T1)、轉(zhuǎn)化時(shí)間(T2)和蹬伸時(shí)間(T3)。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理告訴我們,緩沖時(shí)間過(guò)長(zhǎng),必然會(huì)加大水平速度的損失,影響起跳效果。因此,合理有效的緩沖是提高起跳效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)化階段就是起跳腿肌群由退讓性收縮開(kāi)始向克制性收縮的轉(zhuǎn)化,為最后的蹬伸做好充分準(zhǔn)備。此時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體重心仍然在支撐點(diǎn)的后方,運(yùn)動(dòng)員受到的垂直沖力加大,在垂直方向上的速度快速遞增。因此,適當(dāng)延長(zhǎng)轉(zhuǎn)化時(shí)間,進(jìn)一步使垂直沖力累積效應(yīng),提高垂直速度。研究表明,在轉(zhuǎn)化階段,運(yùn)動(dòng)員身體重心將會(huì)得到大于60%的騰起垂直分速度[4]。在蹬伸階段,跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員下肢肌群繼續(xù)完成克制性收縮,身體重心要移過(guò)支撐點(diǎn)向前,適當(dāng)增加T3對(duì)提高運(yùn)動(dòng)員的騰起初速度較為有利。但是,也不能使T3過(guò)大,否則就會(huì)造成肌肉松弛,影響肌肉的爆發(fā)性用力,降低起跳效果。所以,合理的起跳時(shí)間分配特征應(yīng)該是:T2>T3>T1。
從表3可以看出,李金哲與蘇雄鋒的Tl值所占總時(shí)間的百分比為22.2%,說(shuō)明他們的緩沖能力較強(qiáng),這也是他們運(yùn)動(dòng)成績(jī)較好的原因之一。其他運(yùn)動(dòng)員的Tl值較大,這可能是由于著地角過(guò)小,使其在水平方向上的制動(dòng)沖量加大。在轉(zhuǎn)化階段,李金哲和蘇雄鋒的T2最長(zhǎng),均為0.04s。T2值所占總時(shí)間的百分比為44.4%,說(shuō)明他們?cè)诖穗A段有較多的能量?jī)?chǔ)備,為后續(xù)的蹬伸創(chuàng)造了良好的條件。由于過(guò)小的T2會(huì)對(duì)騰起垂直速度有不利影響。第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的T3值占其跳總時(shí)間(T總)的比例為32.5%。如果T3過(guò)小就會(huì)使運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)不能充分蹬伸,造成騰起初速度與騰起角較小。第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳三個(gè)時(shí)段的起跳時(shí)間特征分配為T(mén)1>T3>T2,與合理的起跳時(shí)間分配特征“T2>T3>T1”有較大差異,顯得不夠合理。
蹬伸時(shí)間指數(shù)是指跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳過(guò)程中蹬伸時(shí)間與轉(zhuǎn)化時(shí)間之和除以緩沖時(shí)間。它是分析和評(píng)判起跳時(shí)段分配是否合理的重要指標(biāo)之一。即:蹬伸時(shí)間指數(shù)=(轉(zhuǎn)化時(shí)間+蹬伸時(shí)間)/緩沖時(shí)間[4]。從表3可以看出,第12屆全運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員李金哲與蘇雄鋒的蹬伸指數(shù)均為3.5,相比其他運(yùn)動(dòng)員的蹬伸時(shí)間指數(shù)都較大。說(shuō)明李金哲與蘇雄鋒的起跳時(shí)機(jī)把握得好,能夠獲得理想的垂直速度。而其他運(yùn)動(dòng)員的蹬伸時(shí)間指數(shù)小,說(shuō)明在起跳過(guò)程中的緩沖、轉(zhuǎn)化和蹬伸時(shí)間分配不合理。造成這種原因主要是由于跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳腿的退讓工作能力較差的緣故。因此,進(jìn)一步加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員下肢力量與速度的訓(xùn)練,特別是下肢肌肉群退讓工作能力的訓(xùn)練,提高下肢肌肉群的力量,提高起跳效果。
5.1 運(yùn)動(dòng)員在起跳離地瞬間的騰起垂直速度不足,致使騰起角度過(guò)小,不能獲得理想的騰起角度。因此要加強(qiáng)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的下肢肌群支撐能力的訓(xùn)練,提高起跳效果。
5.2 部分跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在著地、最大緩沖和蹬伸瞬間起跳腿的膝關(guān)節(jié)角度變化較大,沒(méi)有形成合理的支撐、緩沖和蹬伸,以致影響了后續(xù)的起跳效果。因此要加強(qiáng)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員下肢肌群的退讓工作能力的訓(xùn)練,提高起跳效果。
5.3 運(yùn)動(dòng)員起跳三個(gè)時(shí)段的起跳時(shí)間特征分配為T(mén)1>T3>T2,與合理的起跳時(shí)間分配特征“T2>T3>T1”有較大差異,顯得不夠合理。因此應(yīng)提高我國(guó)運(yùn)動(dòng)員下肢的支撐力量和蹬伸力量,合理把握起跳時(shí)機(jī),適當(dāng)縮短緩沖時(shí)間,延長(zhǎng)轉(zhuǎn)化時(shí)間,從而提高起跳效果。
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Kinematic Analysis of Take-off Technique of Men's Long Jump in the 12th National Games
DU Mei
(PE College of North University of China, Taiyuan 030051 , Shanxi, China)
Collecting the jump technical movement of the final 8 players’ best performance in the men’s long jump game in the 12th National Games , this paper conducts the kinematic analysis of their long jump take-off technology with the SIMI Motion 3D movement image analysis system. The results show that: during the long jump take-off, the athletes suffered from the vertical velocity deficiency leaping from the ground; taking-off knee joint angle chang larger in touchdown, maximum buffer and pedal and stretch moment, have not form reasonable support, buffer and pedal and stretch; jump take-off time three time distribution is T1> T3> T2, there is significance difference between the time distribution features and such theories, especially the distribution of T1and T2is not reasonable.
The 12th National Games; men’s long jumpers; take-off technique; kinematics
體育文化研究,國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金一般項(xiàng)目,課題編號(hào):09BTY012。
杜美(1977-),山西太原人,碩士,講師,研究方向:體育人文社會(huì)學(xué) 。