空中姿態(tài)對大學(xué)生猜測結(jié)果的影響

空中姿態(tài)對大學(xué)生猜測結(jié)果的影響

作為身體的品質(zhì)指標，跳躍高度在體育中的重要性引起了體育界的關(guān)注。至今,體育科學(xué)工作者圍繞如何提高起跳成績展開了許多深入的研究,發(fā)表了大量的文獻資料。然而,以往的這些研究主要集中在起跳前的各種相關(guān)因素(如起跳角度、起跳方式、起跳技術(shù)與起跳能力等等)的研究,而對起跳后人體在空中飛行情況與起跳成績相關(guān)性方面的研究還是比較少見的。事實上,在實際專項運動中,運動員在空中會有不同的姿態(tài)(如排球中攔網(wǎng)與扣球時伸腿與收腿等)。在起跳條件一定(彈跳力一樣)時,起跳后這種空中姿態(tài)的不同對跳躍高度究竟有多大影響,至今還不十分清楚,這在一定程度上影響了彈跳能力的訓(xùn)練以及對其準確的測量與評價。本文用一維重心板對四種不同姿態(tài)的人體重心位置進行了測試。旨在通過實驗分析,結(jié)合人體重心上拋運動的理論,來探索一下起跳后人體空中姿態(tài)對摸高成績的影響幅度,為廣大的體育工作者提供一些參考。1學(xué)習(xí)方法1.1組受試者的測試研究對象為山東師范大學(xué)體育系大學(xué)三年級學(xué)生。共有146名受試者參加了測試。作為機理性的研究,本文選取其中具有代表性的男女各一名作為研究對象,其個體參數(shù)如下:1.2學(xué)習(xí)方法1.2.1重心位置的測量實驗設(shè)備采用用自制一維重心板,重心板的制作及重心位置計算方法參照文獻。如圖1所示,重心板兩支點的長度L0為212.5cm,空體重時秤的讀數(shù)F0為14.3kg。假設(shè)板的重量為G,板的重心位置離左側(cè)支點的距離為d,人體的體重為W,人體重心位置離左側(cè)支點的距離為L,有體重時秤的讀數(shù)為F。在有體重與無體重時,寫出各自的平衡方程,分別對左側(cè)支點取矩,可得:空體重時Gd=F0L0(1)有體重時WL+Gd=F0(2)將(2)式減去(1)式,可得人體的重心位置L=(F-F0)L0/W(3)從(3)式可見,人體重心位置與板的重量及板的重心位置均無關(guān)。利用(3)式可以完成對人體重心的檢測。由于重心板長度的限制(人體直體加手臂上舉時,人體手指就要超出板長),實驗時,我們讓每一個受試者完成以下四種姿態(tài)的重心位置測量:人體標準平躺姿態(tài)、側(cè)身屈腿、側(cè)身屈腿單手上舉、側(cè)身屈腿雙手上舉。為了便于分析,我們對側(cè)身屈腿姿態(tài)進行了控制。在實驗中,要求每位受試者的大腿與板的縱軸方向相垂直,即選定髖關(guān)節(jié)彎曲90°,而雙腳始終放置于左側(cè)支點上。實驗的目的是觀察一下人體四肢的上下運動對人體總重心位置變化會產(chǎn)生多大的影響,為人體空中不同姿態(tài)對摸高影響的計算提供實驗數(shù)據(jù)。1.2.2人體重心的變化與質(zhì)點的運動一樣,起跳后,人體重心的運動為一垂直上拋運動,其軌跡滿足運動方程:h=V0t?12gt2(4)h=V0t-12gt2(4)式(4)中,V0為人體上拋初速度,t為上升的時間,h為上升高度。人體重心位置的運動在空中表現(xiàn)為到最高點前的上拋段,以及從最高點后的自由落體段。當(dāng)起跳速度V0一定時,人體不論采用何種姿態(tài),重心上升的最大高度(起跳高度)是一樣的(如圖2中的重心線)。然而由于人體結(jié)構(gòu)的特殊性(為一多剛體系統(tǒng)),不同的姿態(tài)會有不同的重心位置,那么,通過四肢的升降就可以改變?nèi)梭w總重心位置。而在空中總重心位置不變的情況下(如圖2中的重心線),四肢的上升則會引起人體整體的下落或摸高點的下落,即起跳成績的下降;反之,四肢的下降就會引起人體整體的上升或摸高點的上升,即起跳成績的上升。由此可見,單手直腿(圖2中a)摸高成績最好,雙手上舉直腿(b)摸高成績其次,而雙手上舉屈雙腿(f)最差。摸高成績的差值應(yīng)該等于兩種姿態(tài)間(如圖2中a到f)人體重心位置的變化量,而每一種姿態(tài)的重心位置可以通過一維重心板進行測量而得。為了便與分析,每種姿態(tài)的摸高成績的差值都以單手直腿(a)為基準進行計算而得。2起落架后,人體各部位對比兩個受試者的實驗結(jié)果如表2及表3所示。其中表2為重心板上實測結(jié)果,而表3中的數(shù)據(jù)是根據(jù)表2中的測試數(shù)據(jù)進行計算而得到的。在表3中,a、b、c、d、e、f分別代表圖2中六種姿態(tài)。b項值等于表2中“側(cè)身屈腿舉單臂”重心位置減去“側(cè)身屈腿”重心位置;e項值等于表2中“側(cè)身屈腿”減去“標準臥態(tài)”重心位置;考慮到人體的對稱性,表3中c項值等于e項的一半;d項值等于b、c兩項之和;f項等于b和e之和。從表3可以看出,人體在起跳騰空進入最高點時,直腿單手上舉(a)摸高成績最好;在此基礎(chǔ)上,若加上另一手臂上舉,形成直腿雙手上舉(b),則摸高成績平均要下降2.4cm。若在直腿單手上舉(a)的基礎(chǔ)上,提升一條腿,形成單手提單腿(c),則摸高成績平均要下降13.9cm。若考慮雙腳同時上升,人體形成屈腿單手上舉(e),則摸高成績平均要下降27.5cm;若再考慮單手上升的作用,人體形成屈腿雙手上舉(f),則摸高成績平均要下降29.9cm。運動員的摸高在3m左右。那么起跳后由于姿態(tài)的不同對摸高成績最大可產(chǎn)生10%左右的影響,可見起跳后不同的空中姿態(tài)對起跳高度的影響是很大的。從表3的數(shù)據(jù)可以看出,與下肢相比,上肢的上下運動對摸高成績的影響要小得多(小于五分之一),所以在空中姿態(tài)中,對起跳成績影響最大的是下肢的升降姿態(tài)。從測試數(shù)據(jù)來看,女受試者盡管在身高、體重等方面比男受試者要明顯的差,但在空中的姿態(tài)影響上,前者沒有明顯地差于后者,相反要略顯好一點。3體外工作過程的模擬法用高速攝影的方法對不同姿態(tài)下的摸高來進行實際測量有一定的困難,這主要是因為起跳后人體空中姿態(tài)的變化是多種多樣的,研究者對受試者進行動作姿態(tài)的控制有一定的難度。運用一維重心板對滯空能力的檢測,該方法也有一定的局限性,主要表現(xiàn)在一是人體姿態(tài)受限制,不能實現(xiàn)各種專項空中運動姿態(tài)的模擬測量;二是只能實現(xiàn)靜態(tài)測量,而實際運動是在空中動態(tài)完成的。然而,由于它具有設(shè)備簡單及實驗易操作性,尤其對于人體重心位置一般規(guī)律的探索性研究,應(yīng)該說是一種很好的方法。本研究著眼于一般規(guī)律的探索,所以實驗設(shè)計較為理想化。而實際起跳過程中,每個運動員都會有各自的空中特點,例如有的表現(xiàn)出起跳后雙腳不是向前折疊,而是向后形成背躬;起跳后上下肢運動幅度有的比本實驗設(shè)計的還要大,而有的運動員則要小于本實驗設(shè)計等。此外,由于所選研究對象的運動能力較差,加上樣本量較少,研究的結(jié)果難免有一些局限性,這一系列問題還有待于深入研究。4肢體姿態(tài)的影響4.1人體空中姿態(tài)對摸高有影響。對摸高的影響主要表現(xiàn)在四肢的上