背跃式跳高的技术特征和力学原理分析

1、背越式跳高的技术特征及力学原理分析内容提要：背越式跳高出现于1968年，创始人是美国运动员福斯伯里。他在当年的第19届奥运会上，以跳过2.24米高度的成绩夺取男子跳高的冠军。虽然福斯伯里没有打破当年的世界纪录，但是，在1972年第20届奥运会上，联邦德国的女运动员迈法特就使用背越式跳高技术，平了当时1.92米的女子世界纪录；随后，在1973年7月到1976年6月和8月，美国运动员斯通斯也是使用背越式跳高技术三破男子世界纪录；从1980年5月(女子从1978年8月)至今的跳高世界纪录，全部是由这种被称为 “福斯伯里”的背越式跳高技术创造的。当年，福斯伯里这种新奇的跳高技术很快风靡田径运动界。19

2、83年第1届世界田径锦标赛的71名跳高选手，全部使用背越式技术参加跳高比赛，可见背越式跳高技术的生命力之强。背越式跳高被称作是至今为止最经济的一种跳高技术方式。本文就背越式跳高的技术结构做相关的分析，阐明背越式跳高的技术特征和相关力学原理。关键词：背越式跳高 结构特征 力学原理 抛物线运动 动量转移 旋转运动背越式迄今为止被认为是最经济的一种跳高姿势。背越式区别于其它跳高的特点是：弧线助跑，身体采用垂直姿势起跳，摆动腿采取屈曲姿势上摆，起跳后转体背队横杆，腾空到最高点后双腿屈膝，摆动腿积极下放，小腿下垂。头部肩部越过杆面后开始仰头下沉，挺胸、挺髋、展腹，并在杆上形成背“桥”姿势。在完成杆上动作

3、后向上摆腿使身体完全越过横杆。如图1。图1一、 背越式跳高的动作系结构特征助跑和起跳背越式跳高的助跑一般采用一条平方抛物线，即由直线转入弧线，轨迹自然缓和，随弧线曲率半径的缩小而使身体逐渐内倾，并大胆加速。如图2。图2图2当前，世界上优秀的背越式跳高运动员采用的助跑方法一般有3种，即 “速度型”助跑、“幅度型”助跑和“综合型”助跑。“速度型”助跑法的重心较高，助跑距离长，强调跑步的连贯性。步法轻松自然，频率快，尤其是转入弧线的后四步频率更快。这种助跑强调发挥助跑的水平速度，主动迈步和送髋，积极转入到起跳“攻杆”；“幅度型”助跑法的步幅比较开阔，频率不高，步法弹性好，动作舒展，重心比较低，略有起

4、伏，加速依靠后蹬。进入弧线的四步过渡到脚跟着地，迈步和送髋比较明显；“综合型”助跑法则是综合两者的特点，直线阶段重心较高，奔跑积极。后四步则主动降低重心，以脚跟先着地，步幅加大，迈步有力送髋明显。助跑的目的是产生身体向前移动的水平速度，并为过渡到快速有力地起跳创造良好的条件。背越式跳高助跑的最后四步必须严格地沿着弧线跑进，最后两步尤为如此。助跑的最后一步要求是髋关节前送幅度加大，向前迈步时上体要保持垂直姿势。摆动腿积极向后充分蹬地，同时起跳腿主动充分前伸、送髋。起跳脚落地时以脚跟和脚掌的外侧着地，进而平稳而柔和地向前滚动。而后应控制好摆动腿的屈膝程度，大小腿折叠越紧，摆动腿的上摆速度就越快。其

5、实，不论是哪种助跑法，都特别强调快速助跑的节奏。背越式跳高的技术特点，最突出的一点在于速度快，起跳要求快速而有力。所以，为了达到最佳的起跳效果，就必须掌握快速助跑和快速起跳的衔接技术，助跑的速度越快，起跳的动作就越应迅速，并且要处理好快速助跑与快速起跳的节奏，从而充分利用助跑中达到的水平速度以及由助跑而产生的冲击作用。另外，起跳时手臂的摆动也是影响起跳效果的一个重要环节。背越式跳高的摆臂动作有两种，即双臂平行摆动和异侧交叉摆动。双臂平行摆动的动作是与摆动腿的动作同时进行的；异侧交叉摆动则是在起跳腿前迈时，摆动腿同的侧手臂不放下后摆，而是随起跳动作积极上摆。我国著名跳高运动员朱健华就是采用这种摆

6、臂方法。腾空与落地在起跳后的腾空动作中，最主要的部分是过杆动作。背越式跳高起跳后，身体重心所升高的高度及其运动轨迹就已经确定了，任何企图改变着两个因素的努力都是不现实的。起跳后，靠近横杆的手臂和头应积极向杆上运动。随着背部的转向横杆，头和双肩就要开始过杆，即“攻杆”。同时摆动腿下放，双腿屈膝，小腿下垂。当头和肩部越过横杆后，开始仰头下沉，挺胸、挺髋、展腹，可以相应地升高腰背和躯干，使人体在杆上形成“背桥”姿势。着就是在背越式跳高过杆动作中的“补偿运动”。由于过杆时头、肩臂、躯干、臀部、大腿和小腿是依次过杆的，为了更经济合理地利用身体中心腾起的高度，已经过杆身体的部分和尚未过杆的肢体应尽可能下垂

7、，所以身体在杆面上方形成“背桥”姿势是十分合理的。由于身体越过横杆需要一定的时间，故而，身体在上要尽可能挺髋时间长一些，等髋部越过杆面后顺势收腹、举腿，稍微抬头，以髋为轴做相向运动，并以肩背着垫，完成落地动作。二、 背越式跳高的力学原理分析基本理论基础一般来说，人体跳跃的高度是由三个垂直距离的总和的，即人体能够跳过的横杆高度H是起跳瞬间身体重心的高度H1、起跳后人体重心升高的高度H2和人体重心腾起的最高点与横杆之间的距离H3的总和。公式表示为：在决定跳高成绩的三个条件中， 和与运动员的身体姿态及所采用的姿势、身体各部分的协调动作有关，是提高跳高成绩的重要因素。但是，决定跳高成绩的主要条件却是跳

8、跃使身体腾空的最大距离，这也是跳高技术中的关键因素。身体腾越的适宜角度在背越式跳高中，身体腾空期间总重心的运动轨迹是按照抛物线运动的。从竖直上抛运动公式可以看出，决定身体重心腾起高度的唯一因素是起跳瞬间的垂直速度。（公式是以身体总重心为原点而取的直角坐标、，其中为初速度，为初速度的方向与水平面所构成的角度，为高度。）从公式来看，要想取得的最大值，首先应该争取最大的初速度，在一定的情况下，再争取适合角度。在理论上，当，时、以最大的初速度垂直起跳值最大。但由于身体腾越角度是由水平速度和垂直速度两个因素的合速度构成的，垂直速度大约是水平速度的倍左右，故而实际上的起跳角度大约是左右。力学原理从力学原理

9、可以知道，跳高腾起的高度依赖于运动员的弹跳爆发力，也更多地取决于助跑速度在起跳过程中转换成起跳初速度的效果。助跑的速度越快、节奏越好、转换技术越合理，获得的腾起高度就越大。另外，在生理基础上，加快助跑速度，增大冲击的负荷，起跳腿的伸肌群肌纤维拉长的速度加快，促使伸肌群接受刺激强度与冲动频率都相应提高，从而有利于助跑速度的转换，以获得最佳的垂直速度。根据公式和（其中是功率，是总功，t是时间，m是质量，是力，是工作距离，v0是速度）可以看出，要获得较大的垂直速度v0，就要求有较大的起跳瞬间的爆发力功率。而增加爆发力功率的条件是：一是增大起跳作用力；二是增加蹬地的工作距离；三是缩短起跳时间t。在以上

10、三个因素中，如果强调起跳时过多增加蹬地力量，则往往造成运动员腿部肌肉过分粗大的弊端；强调加大工作的距离S，则必须要过多地降低重心而失却速度快速转换的时机，破坏已经形成的助跑节奏。只有在尽量保持前两个因素的前提下，缩短起跳时间，这样既不必增加太多的力量，也不会过多地破坏助跑节奏和延误水平速度的转换时机，从而取得较好的起跳效果。 另外，由于背越式跳高采用弧线助跑，身体向内倾斜，助跑的速度越快，身体内倾越大，如此就自然的降低了身体的重心，同时也增加了起跳时必要的工作距离。从而有利于水平速度的保持。起跳时当身体由向内倾斜转向垂直起跳时，产生了一个法向加速度加大对支撑点的压力，增加起跳的作用力；同时还产

11、生一个切向的加速度，即离心加速度，使身体自然向横杆方向运动，为身体起跳后绕横杆旋转提供助力。起跳过杆中的动量转移和旋转运动背越式跳高时在空中有一个旋转运动。身体在空中形成的背“桥”及过杆是由于身体起跳后沿纵轴和横轴旋转的结果，其旋转的动量主要是由于弧线助跑姿势及起跳后产生偏心推力，加上身体重心线运动的制动和动量转移的综合作用而实现的。不过，由于偏心推力的分力作用，如果偏心推力过大，则会造成会加大身体在空中的旋转速度，从而造成起跳后垂直有效力的损失，所以在背越式跳高中应该尽量避免过多地偏心推力。在背越式跳高起跳时摆动腿屈腿向对侧肩方向上摆，其产生的动量并随之转移向全身，使身体绕纵轴旋转。当起跳脚放脚起跳的瞬间，人体下肢一端突然停止运动，以及人体腾空后平躺在横杆之而身体继续旋转过杆，是依据线运动的制动原理实现的。 三、结束语纵观跳高运动的发展历史，跳高的技术的发展是一个不断革新和演变的历史。目的都是为了提高跳高运动的成绩。自1968年惊鸿一现后，背越式跳高在近半个世纪的实