對跳馬手翻團身前空翻成功動作相關連力學因素的研究

本主題研究的目的是確定1988年在奧運會體育比賽中，與跳躍協(xié)助后空中跳躍的成功動作相關的力學因素。（b）將這項研究結(jié)果與美國航空比賽的研究結(jié)果進行了比較，并對該過程進行了改進。本課題的研究對象是1988年奧運會體操比賽中51名男子運動員。值得注意的相互關系表明,決定動作成功的重要因素如下:(a)在蹬離地而和跳板時,有較大的由快速助跑獲得的水平速度(VH);(b)在觸馬期間垂直速度(Vv)有較大的變化,即手臂和肩的制動作用;(c)離馬時有大的VH和Vv,它保證第二騰空落地遠,騰空高,騰空時間長,這也正是裁判打分的依據(jù)。兩組運動員技術(shù)數(shù)據(jù)的對比揭示出,奧運會運動員比美國運動員在第一騰空中具有更大的有效水平速度,在馬上獲得更大的垂直速度的變化和離馬時更大的垂直速度,它使得第二騰空有更長的有效騰空時間。我們還要對第二騰空的方式形態(tài)進行分析,給出力學參數(shù),因為它可為改進這一騰越動作提供其它見解.重心軌跡的因素是或共設找出影響裁判員打分的所有該動作的力學因素,根據(jù)這些力學參數(shù)間的因果關系建立了顯示各因素與裁判打分相關連的七個層次的模型。如第二騰空的模型中,裁判打分是第一層次,而決定裁判打分的因素是重心軌跡,空中角位移,身體姿勢,這是模型的第二層次;而決定重心軌跡的因素又有離馬速度、離馬時重心高度、空氣阻力,它們和決定第二層次中其它兩個因素的諸因素組成模型的第三層次,再由分別決定第三層次中各因素的諸因素組成第四層次,這樣直至第七層次。用LOCAM16-mm高速攝影機,以每秒100格的速度拍攝了88年奧運會體操比賽中51名男運動員完成該動作的影片,通過影片解析獲得有關運動學參數(shù),由公式分別計算得有關平均沖量、平均力、平均角沖量等力學參數(shù).由統(tǒng)計學方法,計算出各參數(shù)的均值和標準差.逐層次地分別計算出各力學因素與裁判打分的相關系數(shù),用P<.01的量值來確定其統(tǒng)計學意義,對找出的每一個與裁判打分顯著相關的變量計算其確定系數(shù)(r2)來評估它們的實際意義。預測得分情況研究中得到力學因素與裁判打分之間最高的相關系數(shù)為0.65(離馬時的速度).這一變量可計算出裁判打分中變化量的42%。在我們的研究中0.36的相關系數(shù)表明一個重要的關系,這就是裁判員打分的變化中有13%可由一個相關系數(shù)為0.34的變量來計算。這樣顯然r=0.36(P=.01)在統(tǒng)計學上和實際上都是有意義的。力學模型中各因素的逐步回歸分析結(jié)果表明,正式得分的最好的單因子是從落地點到馬的第二騰空飛行距離(DPSTFLT)。其計算公式為,正式得分=8.775+.321(DPST-FLT),r=.775,r2=.601。為教練員預測正式得分最實用的多因子回歸方程是,正式得分=8.134+.255(DPSTFLT)+.914(TPSTFLT),r=.822,r2=.676,這里TPSTFLT是第二騰空的時間。下一個最實用的多因子回歸方程是,正式得分=6.496+.294(DPSTFLT)+.763(TPSTFLT)+.014(ANGTDB),r=.849,r:=.721,這里ANGTDB是上板時的身體角度,即觸板瞬間入體重心與觸板點的連線與水平線向前方向所組成的角度。1988年奧運會體操比賽男運動員在跳馬手翻團身前空翻動作中采用的技術(shù)分析如下:1.在觸板和觸馬階段,作用于運動員的水平和垂直方向的標準力值均數(shù)分別是運動員體重的2.1和4.9倍以及1.0和1.4倍。2.第一騰空和第二騰空中平均角沖量的均數(shù)分別是93公斤米2/秒和64公斤米2/秒.3.離板時的水平速度是動作成功的重要因素,決定離板時水平速度的兩個因素中,上板時的水平速度比觸板過程中水平速度的變化更重要。4.離馬時的水平速度和垂直速度都是動作成功的重要因素,決定離馬時水平速度的兩個因素中,觸馬時的水平速度比觸馬過程中水平速度的變化更重要。5.在決定離馬時垂直速度的兩個變量中,觸馬過程中垂直速度的變化比觸馬時的垂直速度對動作成功更重要。.6.在決定馬上垂直沖量的兩個變量中,觸馬時間和垂直平均力對動作成功是一樣重要的。該樣本研究結(jié)果表明運動員重點應在于達到(a)由快速助跑在離地和離板時獲得大的水平速度,(b)在馬上用手臂和肩通過與馬的接觸點快速並竭盡全力的推離,或稱“爆發(fā)式制動”獲得大的垂直速度的變化,和(c)以大的水平和垂直速度離馬,這樣可確保第二騰空飛行的長時間、遠距離、高騰空,這些正是裁判注意的重點。平速度c和21.奧運會運動員能以明顯較大的水平速度上板,觸板時間較長,在觸板過程中水平速度有較大的減小量,離板時仍有較大的水平速度。2.兩組運動員之間在第一騰空中,其身體重心的位移、角位移、角速度和飛行時間上都未發(fā)現(xiàn)有顯著的差異,當然,當角動量以身高體重作標準化換算以后,奧運會運動員明顯較大。3.奧運會運動員能以更大的水平速度觸馬,在馬上有更大的水平制動力和沖量,使水平速度明顯減小,而且,他們離馬時的水平速度并不比美國運動員小。4.兩組運動員觸馬時的垂直速度相同,但奧運會運動員在馬上有更大的垂直力和沖量,使其獲得更大的垂直速度,因而他們能以更大的垂直速度離馬.5.奧運會運動員在馬上有一個比美國運動員更大的標準角動量的減小值,它是由第二騰空中相同的角動量和在非常接近的垂直位置以相同的身體角度離馬造成的。6.奧運會運動員在第二騰空中的更大的轉(zhuǎn)動慣量均值、更小的平均角速度、更長的飛行時間,以及不比美國運動員小的角位移表明,他們的翻轉(zhuǎn)完成得早,在半空中身體伸展好,保持充分伸展身體的飛行時間比美國運動員更長。顯然,奧運會運動員的重點在于(a)通過強有力的快速助跑,增大第一騰空的水平速度,(b)在馬上通過手臂和肩的制動或者強有力的推手,使水平速度轉(zhuǎn)化為更大的垂直速度的改變量,(c)以盡可能大的垂直速度離馬,使其第二騰空的高度和遠度都達到最大值,騰空時間也最長,和(d)空翻完成要早并在空中“踢開”即充分伸展開身體,保持伸展姿勢直到接觸墊子.因而,對于成功的跳馬手翻團身前空翻來說,首要的是在第二騰空中更高的騰空高度和更長的飛