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        三級跳的力學(xué)原理分析與思考

        2019-08-27 02:39:01覃文村
        求知導(dǎo)刊 2019年11期

        摘 要:三級跳遠(yuǎn)是一項(xiàng)基礎(chǔ)類體育運(yùn)動項(xiàng)目,該項(xiàng)運(yùn)動主要考驗(yàn)運(yùn)動員的下肢爆發(fā)力、腰腹支撐力以及四肢協(xié)調(diào)能力。對三級跳遠(yuǎn)的力學(xué)原理進(jìn)行分析與思考是為了幫助青少年弄懂該項(xiàng)體育項(xiàng)目的力學(xué)原理,從而更加科學(xué)地進(jìn)行鍛煉,預(yù)防運(yùn)動損傷發(fā)生?;诖?,文章將展開對三級跳助跑力學(xué)原理及起跳力學(xué)原理的深入探究。

        關(guān)鍵詞:三級跳遠(yuǎn);力學(xué)原理;助跑技術(shù)

        中圖分類號:G633.96

        文章編號:2095-624X(2019)11-0007-02

        三級跳遠(yuǎn)是一項(xiàng)專項(xiàng)運(yùn)動能力要求較高的田徑體育項(xiàng)目[1],運(yùn)動員在助跑環(huán)節(jié)及起跳環(huán)節(jié)的發(fā)揮水平將直接影響運(yùn)動效果。因此,對三級跳的力學(xué)原理進(jìn)行分析具有十分重要的意義。中學(xué)生正處于成長發(fā)育的關(guān)鍵階段,在體育教學(xué)中,指導(dǎo)青少年掌握準(zhǔn)確的三級跳遠(yuǎn)技巧,對提高學(xué)生的身體素質(zhì)及運(yùn)動能力具有重要作用。

        一、助跑環(huán)節(jié)的力學(xué)原理分析與思考

        1.把握重心起伏

        助跑指的是運(yùn)動員從靜止到運(yùn)動的加速階段[2]。該階段決定了運(yùn)動的水平速度,也是三級跳技術(shù)中的核心部分,尤其是起跳前的助跑,更是要掌握好相應(yīng)的技巧,才能有效地促進(jìn)全程助跑。體育教師在訓(xùn)練時,要指導(dǎo)學(xué)生在最后幾步助跑中適度抬高重心,以獲得較高的助跑水平速度,以適宜的角度完成起跳動作。人的身體重心會伴隨運(yùn)動產(chǎn)生移動,重心起伏過大會增加緩沖時間,導(dǎo)致水平加速度降低,影響最終的跳遠(yuǎn)成績。由此可見,重心起伏是助跑及起跳環(huán)節(jié)的關(guān)鍵因素。

        2.積極的腿擺動

        在踏跳、擺臂、蹬腿離地的時候,兩條大腿之間會形成一個夾角,而腿部運(yùn)動的速度和幅度可以從這個夾角反映出來。若該角度加大,則意味著起跳腿的伸肌群會被拉長,收縮力隨之增加。因此,通過觀察該角度,教師便能夠判斷學(xué)生腿擺動動作的積極性。對于單足跳這一環(huán)節(jié)來說,積極的腿擺動是十分必要的,它將幫助學(xué)生快速、平穩(wěn)地從助跑過渡到起跳環(huán)節(jié)。

        3.合理控制助跑最后兩步的步幅

        在助跑與起跳的銜接環(huán)節(jié),要注意一個節(jié)奏的過度,步幅要產(chǎn)生一定的變化,為后續(xù)的起跳動作做好準(zhǔn)備。合理地調(diào)整最后幾步的步幅是控制助跑節(jié)奏、決定起跳效果的必要前提。通常而言,助跑倒數(shù)第二步的步幅要比最后一步的步幅稍小一些,伴隨著最后兩個步子的交替,運(yùn)動員的身體重心微微下降,之后迅速完成起跳腿的放腳動作,將身體重心抬高以獲得良好的騰起角度。每個運(yùn)動員的運(yùn)動方式及節(jié)奏都有所不同,要想獲得最佳起跳效果,就要結(jié)合自身實(shí)際,科學(xué)地運(yùn)用運(yùn)動技術(shù),切忌一味模仿他人或者局限于教材。教師在訓(xùn)練的過程中,可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,對助跑環(huán)節(jié)的最后幾步著重訓(xùn)練,但不宜固定某一種訓(xùn)練模式,只要學(xué)生順利、合理、積極地完成助跑與起跳即可。

        4.調(diào)整助跑速度

        科學(xué)的助跑速度往往對提高三級跳遠(yuǎn)成績具有重要作用。在助跑與起跳環(huán)節(jié),運(yùn)動員要確保在最后幾步中,以最快的速度與最低的速度損失率完成起跳及后續(xù)動作。若在調(diào)整過程中,步幅頻率過大或者過小都會對上板起跳的速度產(chǎn)生直接的負(fù)面影響,必須加快助跑最后幾步的節(jié)奏,提高水平速度,才能獲得最適宜的騰起角度。

        二、起跳環(huán)節(jié)的力學(xué)原理分析與思考

        1.起跳階段起跳腿的角度分析

        起跳腳離地,把握好支撐點(diǎn),移動身體重心,然后蹬離起跳板,這是起跳階段的第一步[3]。最后一步助跑中,要借助緩沖的力量積極有力地快速上板,身體適度前傾,拉近身體重心的投影點(diǎn)與起跳腿的著力點(diǎn)。身體重心投影點(diǎn)及起跳腿著力點(diǎn)之間的連線會在起跳腿著地的瞬間與水平面形成一定的夾角,該角被稱為著地角,是評價運(yùn)動員踏跳瞬間水平速度損失大小的運(yùn)動學(xué)指標(biāo)。根據(jù)力學(xué)原理,腳離地瞬間產(chǎn)生的垂直速度與水平速度會伴隨著著地角的增大而減小。同時,受到地角反向作用力的影響,隨著角度的加大,向后水平分力會逐漸減小,身體重心的移動也因此變得更快,有效縮短支撐時間,降低水平速度損失。相應(yīng)的,在向后水平分力逐漸減小的情況下,垂直向上的支撐反作用力會逐漸增大,增加下肢肌群的支撐負(fù)荷。在著地瞬間,如果兩腿之間的夾角度數(shù)較小,則表明運(yùn)動員的身體重心是靠前的,也說明此時運(yùn)動員的騰空動作是積極的、科學(xué)的。

        2.緩沖階段起跳腿的角度分析

        緩沖與腿部蹬伸是起跳環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵的兩個過程。起跳腿的緩沖作用,可有效對抗起跳動作中的反作用力與重力沖擊,從而控制踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的彎曲程度,以達(dá)到緩沖退讓的目的,將水平速度損失降到最低,為蹬伸動作的完成創(chuàng)造最為有利的條件。從相關(guān)試驗(yàn)來看,要想保證三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的蹬腿效果達(dá)到最佳,應(yīng)該在起跳時讓膝關(guān)節(jié)的角度盡量保持在140°至150°之間,而與此對應(yīng)的緩沖幅度應(yīng)控制在12°至22°之間[4]。我們把運(yùn)動員起跳時起跳腿與身體軀干之間的前夾角稱為骸角,在起跳的瞬間,可以采取增加骸角的緩沖幅度來縮短緩沖時間,有助于后續(xù)蹬伸動作的完成。

        3.蹬伸階段起跳腿的角度分析

        蹬伸指的是起跳腿支撐緩沖結(jié)束到跳離地面的瞬間過程。如果關(guān)節(jié)蹬伸動作沒有做好,會影響身體重心的移動速度和騰起的速度,導(dǎo)致蹬伸不充分[5]。在起跳的瞬間,擺動腿大小腿之間會形成一個后夾角,我們稱之為擺動腿膝角,主要用來衡量運(yùn)動員的腿擺動幅度與速度是否具備積極性。若膝角在擺動腿離地之后,呈現(xiàn)的角度教小,則表明擺動腿大小腿之間的間隙較小,擺動速度隨之加快。相反的,若擺動腿離地之后,膝角呈現(xiàn)的角度較大,則表明擺動腿大小腿之間的間隙過大,擺動慣量增加,擺動速度因此降低。運(yùn)動員可適當(dāng)調(diào)節(jié)適合自己的擺動慣量與半徑,發(fā)揮最好的擺動角度。

        三、落地環(huán)節(jié)的力學(xué)原理分析

        在三級跳遠(yuǎn)落地環(huán)節(jié),運(yùn)動員的動能與勢能逐漸減弱,并在與地面摩擦的過程中轉(zhuǎn)化為熱能。為了保證運(yùn)動員落地平穩(wěn),根據(jù)牛頓的能量守恒定律,要確保身體與地面形成一定的角度,以減少下落過程中的阻力,避免沖擊力過大產(chǎn)生身體前沖或者后坐現(xiàn)象,防止運(yùn)動損傷。在確保最大腳蹬力、最佳起跳角度以及合理的擺臂速度與方式的基礎(chǔ)上,采用正確的跳躍姿勢與落地姿勢,從而爆發(fā)出最大的運(yùn)動潛力,獲得最理想的三級跳遠(yuǎn)成績。

        三級跳遠(yuǎn)是中學(xué)體育教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,為進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)效果,體育教師有必要對三級跳助跑、起跳、騰空、落地各環(huán)節(jié)的力學(xué)原理進(jìn)行分析與思考,掌握這些物理原理,指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確科學(xué)地完成各個動作,提升學(xué)生的訓(xùn)練水平。同時,增強(qiáng)學(xué)生的自我保護(hù)意識,讓學(xué)生學(xué)會如何在運(yùn)動過程中保護(hù)好自己,避免運(yùn)動損傷,不斷提高自身的專項(xiàng)運(yùn)動能力,促進(jìn)身心的全面發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]原興照.三級跳的力學(xué)原理分析與思考[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2018(14):93-94.

        [2]張瑞格.試論三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動中的力學(xué)原理[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2018(8):50-51.

        [3]馬麗君.三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動中的物理學(xué)特征[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2018(2):50-51.

        [4]莫迎銳. 我國青少年三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員多年訓(xùn)練結(jié)構(gòu)研究[D].北京:北京體育大學(xué),2013.

        [5]解正偉.立定三級跳遠(yuǎn)的運(yùn)動學(xué)原理及訓(xùn)練方法研究[J].田徑,2011(6):6-9.

        作者簡介:覃文村(1989—),男,侗族,廣西三江人,中學(xué)二級教師,本科,從事初中運(yùn)動訓(xùn)練工作。

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