跳远技术中有关生物力学的应用现状

　　对跳远项目进行技术分析，一直是运动生物力学科研工作者研究的重点。本文通过搜集有关运动生物力学在跳远技术中应用的相关研究资料，进一步了解了当前跳远技术中有关生物力学应用情况的状况，从而为今后的相关研究提供依据。

　　1 对象与研究方法

　　1.1 研究对象

　　运动生物力学在跳远技术中研究现状。

　　1.2 研究方法

　　1.2.1 文献资料法 运用 CNKI 中国知网检索系统，以"跳远技术分析"为主题进行检索，并对这些文献进行了整理分析。

　　1.2.2 对比分析法 对同一研究主题的不同方法及结论进行对比分析，从而找出异同。

　　1.2.3 逻辑分析法 通过文献的阅读，对文献进行分类和思考，并提出相关问题。

　　2 结果与分析

　　2.1 运动生物力学在跳远技术中的主要研究内容

　　传统意义上，人们根据跳远项目的自身特点，将整个跳远过程分为助跑、起跳、腾空和落地 4 个阶段，因此，目前对于跳远技术进行生物力学分析也多是从以上 4个部分入手，主要采用运动生物力学的手段进行定量的分析。

　　2.2 运动生物力学对跳远助跑技术的研究

　　2.2.1 助跑速度 20 世纪 50 年代，有的研究者开始研究助跑速度和距离的关系。最初的研究结果表明二者之间并无显着性相关，如早在 1949 年柳金就曾指出，绝对速度较为重要，但是随着成绩提高，作用在减弱，之后的许多研究也证实了柳金的结论。也有与柳金等持相反观点的，我国学者王清（1985 年）在研究大量国内跳远数据的基础上，得出我国跳远运动员助跑最后 9m 与成绩呈高度相关。一方认为二者关系不大，另一方则认为二者关系显着，从目前的研究看来，双方矛盾的最终落脚点是：绝对速度和起跳速度转化的有效性，如何在保证有效腾空高度的前提下尽量减少水平方向的速度损失，这也是今后教练和科研工作者研究的重点。

　　2.2.2 助跑后两步步长 20世纪70年代以前，国内外专家普遍赞同跳远助跑倒数第 2 步步长要大于最后 1 步 10cm~40cm.

　　现今，有的研究人员研究优秀运动员时，发现这种情况确实截然相反。针对这一变化，杨敬峨在跳远助跑最后两步步长的变化一文，以及 何仲涛在跳远助跑最后两步步长的探讨一文中分别对产生这一变化的原因及该变化的技术原理进行了详细说明。随着跳远技术、训练方法及现代科技的不断进步，近年来，关于助跑后 2 步步长大小又有了新的观点。现在有的研究员发现倒数第 2 步大于最后 1 步。研究者虽然采用相同的研究方法，但由于前后 2 次研究采用不同的受试对象，运动员技术风格不同也会造成研究结果不同。

　　2.3 运动生物力学对跳远起跳技术的研究

　　2.3.1 跳远起跳阶段运动学分析
　　
　　（1）起跳速度及速度损失率。跳远起跳速度包括水平速度和垂直速度。总结目前关于起跳速度与跳远成绩之间关系的研究，我们可将其分成 3 种观点。对于起跳瞬间水平速度与跳远成绩间的的关系，美国詹姆斯等（1988 年）诸多学者曾研究指明，踏板速度与水平速度成正相关，之后许多国内外学者的研究也印证了詹姆斯的观点。

　　有的人认为垂直速度更为重要。例如，赵国雄通过对比鲍斯顿、比蒙、埃米杨等世界优秀跳远运动员起跳时的水平速度和垂直速度，发现虽然鲍斯顿水平速度高于后两位选手，但由于垂直速度较低，因而跳得远度便低于后 2 位。随着研究的不断深入，当前国内外学者对于起跳时的水平速度和垂直速度哪个对跳远成绩影响较大已经达成共识，尽可能提高两者速度。与鲍勃的低于 10%、詹姆斯的 10.7%~19.8% 以及阿拉斯基的越大越好不同，目前我国学者普遍认为水平速度损失率在 10%~15%之间比较合适。

　　（2）着板角、蹬地角、腾起角。以往的研究认为着板角较大时，起跳时身体的制动减小，因此水平速度的损失也较小。

　　而国内学者许彤则在跳远踏跳的运动生物力学研究综述一文中表明，着板角仅仅代表了当时身体重心的位置，其在其他方面的作用还有待研究。国内学者杨洪勋认为跳远运动中最佳的蹬地为 70.21°；目前教科书中规定的最佳蹬地角为 70°~78°；其中世界优秀运动员为 75°左右。一直以来，腾起角最佳角度都是国内外学者研究的热点。早在 1979 年波波 夫在经过大量的调查后指出，腾起角应在 20°~22°之间；詹姆斯认为最佳腾起角度为 18.7°~22.8°；我国学者杨洪勋（1990）利用数学方法算得最佳腾起角度为 19.79°；目前普遍接受的最佳腾起角度为 18°~24°。

　　（3）摆动腿的摆动技术。跳远起跳瞬间，摆动腿的摆动作用对整个跳远成绩有着极大的贡献率。对于摆动贡献率，美国艾利尔博士的研究结果为 15~25%;前苏联科研人员认为在 40% 左右；而目前公认的摆动腿贡献率为 25% 左右。

　　2.3.2 跳远起跳阶段动力学分析 调查发现，随着测力台、测力仪等现代科技产品的出现，目前关于起跳阶段的动力学研究也逐渐深入。动力学研究主要是利用三维测力台，通过对起跳时地面的支撑反作用力进行研究并建立踏跳力-时间，来了解踏跳瞬间的用力状况。例如，章碧玉（图 1）通过对 10 名优秀跳远运动员进行测力分析，发现支撑能力越强，跳远成绩越好。刘述芝从垂直方向反作用力、水平方向反作用力和测方向反作用力 3 个角度对跳远运动员起跳受力情况进行分析。所得结论除了进一步验证了之前章碧玉等学者的研究，还建议运动员在踏板瞬间膝关伸肌群应积极主动向心收缩。

　　2.3.3 跳远起跳阶段肌肉学分析 首先是肌肉的解剖结构的分析。之后研究者利用高速摄影机配合测力台采集数据，采用建立肌肉数学模型的方式进行力学分析。

　　国内王宝成（1987）对起跳时参与运动的下肢肌肉名称、收缩方式、收缩顺序以及工作特点进行了较为详细的理论解析。随着肌电仪运用的普及，当前研究逐渐侧重通过分析积分肌电和均方根振幅来分析参与工作的肌肉状态。

　　2.4 运动生物力学对腾空和落地技术的研究

　　传统田径理论认为，跳远运动员在腾空后便做平抛运动，期间无论是身体重心高度还是速度都不会再有改变。而随着挺身势和走步式技术的出现，研究者逐渐否认了这一结论，因为在挺身势和走步式技术中，当腾空后双臂和双腿都会有一定的摆动，这便产生了惯性力及惯性力矩，进而使运动速度产生动态变化。李治孝在跳远运动空中技术分析中，采用动力学方程对腾空过程中身体摆动对跳远成绩的促进作用进行了数据推导，同时利用加速传感器测试系统对推论进行了验证。基于"动态抛物线理论",目前普遍认为三步半走步式技术是最为优越的空中技术。

　　从查阅到的资料来看，研究的侧重点主要是对"折刀式"和"滑坐式"两种落地技术的落地距离（触沙瞬间落地最近点到身体重心投影点的水平距离）大小对比分析，目前关于落地技术的生物力学研究相对较少。

　　3 结 论

　　起跳阶段的技术分析是整个跳远技术研究中的热点及核心；当前对跳远技术的生物力学研究，在运动学及动力学方面的较多，而肌肉学方面的相对欠缺；落地技术是整个跳远技术过程的重要环节之一，而目前有关跳远落地技术的生物力学研究相对较少；部分研究是以某一时期的优秀运动员为研究对象，得出结论可能缺乏普适性。

　　参考文献：
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　　[3] 王清，等 . 中国跳远运动员助跑速度的研究 [J]. 体育科学，1986（4）：27-30.
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