跳高的力学原理

2024-11-16 23:51:43

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回答1：

跳高是田径运动中的一个跳跃项目。跳高的基本任务是运用自身能力，通过助跑、起跳、过杆和落地等动作形式，使人体腾越尽可能高的横杆。跳高的技术特征是：由跑转变为跳；由支撑转变为腾空；由水平位移转变为抛射运动。由于跳高运动是由平动和转动两种运动形式完成的一项复杂的空间运动，并具有周期性运动和非周期性运动的双重特征，所以说跳高技术是田径运动技术中最困难的技术之一。

跳高时，人体的跳跃高度是由三个垂直距离的总合所决定的，这就是跳高理论中的重要公式：

H=H1+H2±H3
H——能够跳过的横杆高度
H1 ——起跳时人体离地瞬间身体重心的高度
H2 ——通过跳跃使人体重心升高的高度
H3 ——人体重心腾起的最高点至横杆之间的距离

从公式中可以看出与跳高成绩直接相关的三个条件。H1，即起跳瞬间人体重心高度，它取决于以下两个因素：其一是运动员的身体形态。身材高，特别是下肢修长的人，重心也高，这是极为有利的条件；其二是运动员起跳时的身体姿势。因为身体姿势的改变会直接影响身体重心的变化，如在起跳时两臂和摆动腿充分向上高摆、提肩、拔腰，整个身体充分向上伸展，起跳腿的膝踝关节充分蹬直，这会显著提高身体重心的位置。

一般来说，跳高时人体重心腾起的最高点是在杆上，因此，这就要求H3值越小越好。当然，过杆时身体重心抛物线的最高点处在横杆之下是最理想的，而且从理论上讲也是成立的，但在运动实践中尚未有先例，那么实现H3的理想条件是什么呢？这主要取决于过杆动作和身体处于杆上的姿势。跳高技术的发展，过杆动作演化的趋向，就是为了更好地利用已获得的腾空高度越过更高的横杆。从跨越式到俯卧式和背越式，过杆时身体重心与横杆距离大大减小，所以说H3是衡量过杆动作优劣的主要标准。

从上可以看出，在决定跳高成绩的三个条件中，H1和H3与运动员的身体形态及采用姿势、身体各部分的协调动作有关，是提高跳高成绩不可忽视的因素。但是，决定跳高成绩的主要条件却是H2——跳跃使身体腾空的最大距离。这是跳高技术中的关键。

跳高是属于垂直跳跃项目，尽管腾起后受水平速度的影响，但重心轨迹仍按抛物线运动，从垂直上抛运动公式：H=V02sin2a/2g 可以看出，决定重心腾起高度的唯一因素是起跳瞬间的垂直速度。

从力学原理我们知道，跳高腾起的高度既依赖于自然弹跳力，又更多地取决于助跑速度在起跳阶段换成腾起初速度的效果。助跑速度越快，转换得越好，获得的腾起高度越大。速度的转换是在运动员起跳技术稳定的条件下，而且在一定的生理学范围内，加快助跑速度，促进水平冲击负荷增大。起跳腿伸肌群肌肉拉长的速度加快，这使伸肌群受到刺激强度与冲动频率相应地增高，从而有利于速度的转换，获得更大的垂直速度。

跳高起跳时身体腾空离地的一瞬间，其身体重心在空中的运动轨迹——抛物线已经确定。此抛物线是由水平方向和垂直方向的合成速度决定的，抛物线的高度取决于起跳蹬伸时的垂直速度，而抛物线的距离则由助跑的水平速度决定的。因此，在跳高运动中起跳的垂直速度越大越好。

由抛物线原理得知，跳高运动员一旦起跳腾空后，身体在空中不管做什么动作都改变不了重心的运动轨迹，在空中任何想提高身体重心的努力都是徒劳的。

既然身体腾空后的重心运动轨迹不能改变，那么跳高的空中动作有何作用呢？背越式跳高起跳后首先是头和双臂过杆，然后是背、腰、臀部依次移过横杆。为了尽可能利用重心的腾起高度过杆，因此身体某一部分在杆上时，其它部分肢体需尽量垂于杆下，头肩部过杆后即下沉，相应地升高腰背躯干，这就是空中的补偿运动。主动降低部分肢体，而升高一部分肢体，总重心在空中的位置不变。

回答2：

回答3：

跳高成绩的每一次飞跃，都与运动员寻求更加科学的跳高姿势密切相关。1876年，英国运动员布鲁克斯采用跨越式跳高姿势首先突破1．83米大关；1887年，美国选手佩基以改良过的剪式跳高姿势成功越过1．93米的高度；1895年，美国选手斯文尼斯以东方滚式跳高姿势创造出1．97米的世界纪录；1912年，美国选手赫瑞尼采用西方滚式的跳高姿势成为世界上第一个跳过2米高度的人；1941年，美国选手斯蒂尔以俯卧式跳高姿势跳过2．11米；1968年墨西哥城奥运会上，在俯卧式跳高姿势还占据统治地位的时代，美国运动员理查德•福斯伯凭借自己创造的背越式姿势一举越过了2．24米的高度，这距当时2．25米的世界纪录仅差1厘米。背越式跳高姿势利用了人体高度与弹跳的自然关系，只要脚有足够的力量和借助跑步的飞跃，人的头部能先过去的地方，全身也能跃过去。这个符合人体工程学和人体力学原理的创新姿势，使人类跳高的极限在此后的几十年间上升了20厘米，达到2．45米。
跳高项目是田径运动中一项跳跃项目，不论采用那种姿式，它都是以人自身的能力，通过助跑、起跳、过杆和落地等连贯的动作完成，目的是使人腾越尽可能高的横杆，它具有周期性的非周期性运动的双重特点，运动员由跑转变为跳，由支撑转变为腾空，由水平位移转变为抛射运动。而起跳技术是整个动作的重要组成部分，它起着助跑与腾空的媒介作用。如何更好地掌握技术，提高成绩，本文对此问题进初析，提出拙见。

跳高技术由水平运动和移动运动两种形式有机结合的一项复杂的空间技术，用力学原理分析，假设初速度为Vo，在水平方向成X角，略去空气阻力，可得：
又设：H=H1+H2±H3

H—能够跳过的横杆高度。

H1—起跳前人体离地面前重心高度。

H2—起跳后重心高度。

H3—人体腾起后重心最高点到杆距离。如图：

以上三个决定成绩因素中，H1决定于运动员的身体形态与动作姿式，协调等，是训练中不可忽视的因素。H2是人体自身能达到的腾空高度，是技术的关键。
人体做垂直的跳跃项目有其特殊要点，从解剖学理论看身材料高，下肢长，重心高。即：H=H1+H2±H3可知H，值必然相对较大。此外，下肢长起跳时蹬伸距离大，另运动员体重的消长也有重要影响。

跳高运动是竖直上抛运动，公式得知决定重心腾起的唯一因素是起跳腾起瞬间的垂直速度，这种垂直速度依赖于运动员良好的弹跳力。更多地决定于运动员的助跑速度，在起跳阶段转化为腾起的速度效果和节省化。起跳速度越快，转化得越好，获得的腾空高度越大，这种技术的完成要求运动员在起跳技术稳定条件下，加快助跑速度，促使水平冲击负荷速度增大，起跳腿伸肌群拉长的速度加快，使伴肌群受到刺激强度与冲动频率相互地增大，从而有利于速度的转化。促使快速的助跑与起跳技术有机的连接，获更大垂直速度，又由公式：，分析，要获得较大的垂直速度Vo，必然要胸有成竹的爆发力。又有（P：功率，A=功，m：质量，x时间，F：力，S：距离，V=速度）要使P值大，即要增大蹬地力F和工作距离S，尽可能地缩短起跳时间x，但我们在训练中发现，如果过份地强调增大蹬地力F必然会命名运动员产生腿部下肢肉过分粗，增大体重的弊病，另在训练中只注意加大工作距离，会使运动员在助跑最后几步过份地下降重心，造成失速。破坏良好的助跑速度，实践证明，只有在缩短起跳时间x是科学的，可行的，是提高成绩唯一途径。

回答4：

我只知道背越式因为身体弓起。。
重心在杆子的下方。

而且背越式在跑到杆前时都会跨一大步。
那是因为要把冲力转化成上升的力。。
然后又会有一个转身的动作。。
这样腰力又用上了。。。
最后要把身体弓起来。。用力收臀部就行了。。

回答5：

就是重心于身体位置的关系问题
跨越式跳高重心在身体上所以跳得矮
背越式跳高重心在身体下所以跳得高

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