爱德华兹三级跳远二、三跳起跳技术的分析①

2012-01-22 06:03刘燕
当代体育科技 2012年36期
关键词:爱德华兹反作用力田径

刘燕

(南昌工程学院军体部 江西南昌 330099)

爱德华兹三级跳远二、三跳起跳技术的分析①

刘燕

(南昌工程学院军体部 江西南昌 330099)

运用信息技术和理论分析的方法对爱德华兹的世界记录一跳进行了运动学、动力学分析。研究指出,消极落地产生强大的“制动”力,对起跳效果产生负面影响,积极“后刨”使前支撑阶段产生对人体起动力作用的拉引力。在教学和训练时,抓好起跳各环节用力时机的同时,注意培育符合运动员个人技术特点的起跳技术。

爱德华兹 三级跳远 起跳技术

在三级跳远三跳过程中,尽可能地少损失水平速度,同时通过起跳,尽可能大地增加每跳的水平速度,一直是教练员在改进运动员技术时所做工作的主要方面。跳跃过程中水平速度损失的主要原因是起跳离地后,由于重力和空气阻力等外力的相互作用,人体速度逐渐降低。至落地前人体速度为该抛射过程中最低时刻。由于着地动作结构,摆动腿前伸,在着地前如无积极后刨动作,由于支点与身体重心的对应关系,必然产生强大的阻力作用,使得原本已经降低了的人体水平速度“雪上加霜”,严重影响后续的跳跃效果。本研究以爱德华兹创记录一跳为例,探讨着地前动作结构对人体速度保持的影响。

经INTERNET用搜索引擎Yahoo和sohu对本文关键字进行检索,在《北京体育大学学报》和《山东体育科技》发表的有关文章中有谈及短跑“前驱”力的问题,无系统研究,也未见本研究方面的报道。

1 研究方法

(1)资料分析法:查询近20余年来田径专业本科(普、专修)教科书和田径教练员岗位培训教材和运动生物力学教材等8部,重点对跳跃中支撑技术进行分析、研究。(2)技术录像及数据处理,具体步骤如下。①获取资料:从国际田联为教练员培训制作的音像教材《世界田径技术大全》中剪辑三级跳远数字电影;②数据获取:利用dartfish软件对数字电影进行运动学数据获取。(3)运动学、动力学分析。

2 研究结果与分析

2.1 第二、三跳着地前的后刨动作质量,决定前支撑阶段动作呈“阻力”还是起“动力”作用

第1跳起跳离地后,该腿折叠前摆,当摆至最高点后大腿下压(图1-1、1-2),同时膝关节打开(图1-2、1-3、1-4),出现小腿前伸足远离身体重心投影点的动作。接下来的动作可能出现2种情况,第1种是消极落地,消极的作用导致足部运动的方向由后向前。由于人体给地面的作用力的方向是由后向前的,地面产生由前向后的支撑反作用力(图2),该力分解出2个分力,一个是垂直向上的分力Fy,另一个是水平向后的分力Fx,Fx的方向与人体运动的方向相反。因此,消极着地必然导致第二、三跳前支撑阶段产生强大的“制动”力。在原已降低了水平速度的动作时相中,加上强力制动效应,接下来在低水平速度条件下的起跳蹬伸效果便可想而知了。

图1 爱德华兹起跳技术分解图

图2 消极着地时力的分解

第2种情况是着地前积极“后刨”。当膝前摆至最高点后下压,髋和膝的角度不断加大,脚掌前伸下落,足远离身体重心投影线,这是“发力”前的“蓄力”过程。此后“后刨”动作的积极意义在于作用力的方向,即“由前向后”用力(图1-4、1-5、1-6)。根据作用力和反作用力等大、方向相反、同时作用在一条直线的力学定理,该由前向后的作用力一旦与地面接触,地面必然产生一个与人体前进方向一致的、由后向前的支撑反作用力,起着拉引人体向前运动的作用。

以上2种发力方式区别在于,在前支撑阶段中,前者起阻力作用,后者起动力作用。在竞争日益激烈、成绩差距日益减小,几厘米就能决定比赛名次的今天,如此大的技术差异足以决定一名运动员沉浮。

2.2 复合动作力的相互作用

三级跳远是一个技术比较复杂,全面素质要求比较高的项目,整个技术过程可以看作是以人体总重心为质点的多转动轴的复合运动。由于转动轴多,各转动环节在做加速运动时转动环节质量的反作用力(惯性力)作用于人体总重心的合外力矩等于零,人在运动时才能平衡,这是最基本的要求。复合动作力的相互作用除要使人体平衡以外,各环节用力时机在起跳过程中显得尤为重要。在爱德华兹的起跳动作中,起跳脚触地瞬间(图1-4),摆动腿和双臂在体后呈最大幅度的“待发”姿势。着地后起跳腿继续后刨(图1-5、1-6、1-7),拉引人体向前运动,膝关节角度由大变小。这一动作阶段,前摆的腿、臂配合起跳腿快速地由后下方向前上方摆出,在加速摆动的作用下,由于摆动物体质量的反作用力与摆动物体运动方向相反(由前上方向后下方),这样便加大了髋、膝、踝三关节的弯曲度,同时加大了对地面的压力,强化了蹬地动作的条件反射,更大幅度地拉长了起跳蹬伸的原动肌,高质量地完成了起跳过程中至关重要的“蓄力”动作。图1-7开始“发力”,伴随髋、膝、踝关节的迅速加大,摆动腿和双臂继续向前上方摆出,由于人体解剖学特点,转动动作的后半段由于受对抗肌、韧带等的牵拉作用,以及原动肌的末段用力效应和关节结构等综合效应,该动作呈负加速状态。根据力学原理,运动物体负加速时,物体质量的反作用力(惯性力)的方向与物体运动的方向一致。从客观上起到了对起跳点的“减压”作用,加大了起跳的效果。

2.3 适宜的起蹬膝角是影响起跳效果的重要因素

我们通常把最大缓冲时支撑腿膝关节的角度叫做起蹬膝角,适宜的起蹬膝角对起跳效果产生较大的影响。着地后,由于人体重力及起跳腿的积极拉引、后刨的作用,膝关节角度由大减小。这一动作的实现,把下一动作(蹬伸)阶段的原动肌拉长,肌肉收缩前得到适宜的前负荷,能发挥肌肉收缩的最大效益。实验表明,起跳腿膝关节角度小于130°时,不仅不能增加蹬伸的力量,反而减小蹬伸力量。日本的金原勇等人对一流选手的实验表明,起跳腿膝关节在140~150°时发挥蹬地力量最大。爱德华兹的第二跳踏跳腿膝关节角度是 142.35 °,第三跳踏跳腿膝关节角度是 136.01 °,这表明爱德华兹起蹬膝角符合运动生物力学特征,从而达到了创纪录的效果。

3 结论

(1)起跳着地前的动作形式对前支撑阶段动作呈“阻力”还是起“动力”起决定作用。消极落地产生强大的“制动”力,对起跳效果产生负面影响。积极“后刨”使前支撑阶段产生对人体的拉引力,起动力作用。因此在三级跳远的教学和训练中,我们应抓住落地前“由前向后”用力的动作形式来改进技术。(2)跳跃过程中人体各环节的动作要在符合平衡的要求下,充分抓好各环节用力时机,这一点在起跳技术中显得尤为重要。尤其是上肢的摆动、躯干的伸展与下肢“发力”和“蓄力”阶段适时起到“加压”和“减压”的作用,以加强起跳的效果。(3)不同训练对象由于支撑力量及技术不同,适宜的起蹬膝角也是不同的,其原则必须符合运动生物力学的要求。所有运动员套用一个模式的年代已经过去,取而代之的是符合运动员个人特点的技术才是最佳技术。

[1]田径教材编写组.田径[M].高等教育出版社,1994:277-282.

[2]国家体育总局.田径(中国体育教练员岗位培训教材)[M].北京:人民体育出版社,1999:293-299.

[3]运动生物力学教材小组.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,1999:295-302.

[4]杜少武.体育科学[M].2002:122-124.

[5]杜少武,吉娜薇,徐国根,等.琼斯百米决赛技术分析[J].北京体育大学学报,2001(4):573-574.

[6]杜少武,程其练,周美芳,等.从短跑支撑技术的发展看体育专业短跑教学[J].山东体育科技,2001(4).

To the Edwards triple jump two, three jumps takes off the technical analysis

Liu Yan
(Nanchang Institute of Technology,Nanchang Jiangxi 330099,China)

As soon as jumped in the good kinematics, dynamics analysis using the information technology and the theoretical analysis method to Edwards's world record.The research pointed out that, negatively falls to the ground produces formidable "applies the brake" the strength, to takes off the effect to have the negative influence front, after positive "digs" causes to support the stage to produce pulls the attraction to the human body starting power function.When teaching and training, pays special attention takes off various links to make an effort opportunity at the same time, the attention cultivation conforms to the athlete individual technology characteristic to take off the technology.

Edward;triple jump;Takes off the technology

G823.4

A

2095-2813(2012)12(c)-0029-02

刘燕(1978—),男,讲师,主要研究方向:田径教学训练理论与方法。

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