跳高技术发展的物理学依据_爱的物理学 金仁旭原版

　　[摘要]本文通过对运动姿势与重心关系的分析,阐述了跳高技术发展的物理学依据,并揭示了跳高成绩不断提高的本质是增加盈余高度。用事实证明了科学知识对体育训练和比赛的重要指导作用。
　　[关键词]重心 跨越式 滚式 背越式
　　
　　一、前言
　　
　　跳高,是人们通过助跑和起跳跨越高度的运动项目。从技术层面上讲,可分为:助跑、起跳、过杆和落地等环
　　节。练习跳高可以增强腿部的肌肉力量,能使身体运动起来更加灵敏、协调,还可培养勇敢、顽强、果断等优良品质。作为竞技体育项目,各国运动员和体育科技工作者始终坚持不懈,从运动员选材到训练方法、手段的改进,从提高运动员各项素质到运动技术的发展,一次次刷新了跳高运动的世界纪录。但真正使跳高运动产生飞跃发展的事件,是技术上的革命性进步――姿势的变化。从跳高技术的发展历程来看,按运动员过杆姿势可分为:跨越式、剪式、滚式、俯卧式和背越式。不同的跳高姿势过杆的效果是不同的。下面,仅就本人多年从事运动物理的教学和对体育运动的理解来探讨这个问题。
　　
　　二、物体重心的位置与形状的关系
　　
　　1.关于重心。在地球表面和附近的一切物体都有重力,重力是作用在物体的各个部分的。但是,在分析力学现象时,为了简便,通常可以认为物体所受的重力是集中作用在一点上的,这一点就是物体的重心。不同物体的重心位置是不同的。密度均匀、形状规则的物体,其重心在它的几何中心上;密度分布不均且形状不规则重心位置差异很大。密度分布和形状改变,其重心位置随之改变。
　　
　　2.人体的运动姿势与重心关系。人体是一个非常复杂的可变物体。不同的运动姿势由于质量分布和形状的不同,其重心位置也各不相同。如图甲所示:(1)人并足直立时,重心位于身体中轴线腹部位置;(2)双臂上举,重心上移;(3)身体侧曲,重心外移直至身体以外部分。
　　
　　三、跳高运动的规则及技术的发展
　　
　　跳高,是一种通过助跑和无支撑跳跃越过一定高度的运动项目。跳高的成绩(越过横杆的高度)H,由以下几个方面构成:运动员自身的重心高度H∫;运动员跳跃时重心能够升起的高度H2;运动员过杆时重心与横杆的高度差H3,又叫盈余高度。即:H=H∫+H2+H3
　　H∫可以通过选材来实现(挑选身高腿长的运动苗子); H2可通过训练提高运动员的下肢爆发力以提高重心上移高度。但是,身高和力量已无太大突破空间,盈余高度却越来越受到人们重视。为了不断向新的高度挑战,必须最大限度地发掘提升盈余高度的训练方法和训练手段,以实现技术的革命性突破。
　　
　　1.跨越式跨越式跳高是经助跑后起跳,摆动腿和起跳腿依次越过横杆的技术。1864年,英国运动员罗伯特•科奇以该技术创造了1.70米的第一个跳高世界纪录。但是,该技术仍存在很明显的缺陷:运动员过杆时,重心位于横杆之上。其越过的高度H=H∫+H2-H3(见图乙-1)。
　　
　　2.滚式
　　运动员采用左侧斜向助跑,过杆时以身体左侧滚过横杆。1912年,美国运动员霍林以该技术赢得大学生田径赛冠军,这也是人类首次越过2米的高度。
　　3.背越式
　　背越式相对于滚式和俯卧式是反其道而行之,因其过杆时身体反弓并且脸面朝上而得名。在第19届奥运会上,美国21岁的福斯贝里以2.24米的成绩,创造了新的奥运会记录。第22届莫斯科奥运会,联邦德国运动员韦希格又以该技术一举征服2.36米的新高度。在该技术问世20多年里,人们从惊奇、怀疑、研究到普遍采用,最终成为当今绝大多数运动员所采用的姿势。背越式跳高,因运动员过杆时,其身体反弓,可最大限度降低重心(相对自身体位),使过杆高度远高于过杆时运动员重心高度,因此,可最大限度地提升运动员过杆时的盈余高度,从而使运动员最大程度发挥了运动技能,运动成绩也得到了较彻底的提高(见图乙-2)。
　　
　　四、结论
　　
　　人们对运动姿势与重心位置关系的研究,促进了跳高运动的技术发展,运动技术开发是无止境的。体育已经成为一门科学,世界竞技体育更是飞速发展。在竞争日趋激烈的今天,只凭发达的四肢是难以攻克这项尖端技术的。相信只要我们广大体育科技工作者抱定奉献精神,坚守科学立场,把科学理论与体育运动实践紧密结合,必能在今后的体育实践中创造性地发展出更新、更高、更好的体育技术,为我国运动员不断创造体育佳绩做出贡献,为中国乃至全世界的体育事业做出贡献。
　　
　　参考文献:
　　[1]张保罗.田径.北京:人民体育出版社,1993.
　　[2]郑广垣.力学.上海:上海科学技术出版社,1998.
　　[3]过家兴.人体运动实用力学.北京:北京体育大学出版社,2006.