2011年全国田径大奖赛男子跳远运动员起跳动作的运动学析

分类号：学校代码： 10585
密级：学号： 105852009100088 广州体育学院硕士学位论文
2011年全国田径大奖赛男子跳远
运动员起跳动作的运动学析
学科门类：教育学
一级学科：体育学
学科专业：体育教育训练学
研究方向：田径
研究生：钟土河
指导教师：王倩
二○一二年三月
Dissertation Submitted to Guangzhou Sport University for Master Degree
Master Candidate: Zhong Tu He
Supervisor: Wang Qian
June, 2012
广州体育学院
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作者签名：导师签名：
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广州体育学院学位论文声明
本人郑重声明：本人所呈交《2011年全国田径大奖赛男子跳远运动员起跳动作的运动学分析》是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致谢。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：导师签名：
日期：日期：
摘要
跳远技术的关键是起跳技术，它是通过起跳腿的缓冲与蹬伸和摆动腿的摆动积极配合以有效完成，动作技术比较复杂。

因此，跳远起跳技术是由起跳腿的“缓冲与蹬伸”和摆动腿的“蹬、摆”等两个技术构成，二者缺一不可。

随着体育科学的进步，人们逐渐认识到，在快速助跑和瞬间起跳中，任何一个环节的不合理，都会影响跳远的起跳效果。

因此，有必要对起跳的每个环节进行细致分析。

起跳腿的支撑、摆动腿技术作为转入起跳和起跳两个动作结构中的重要组成部分，越来越受到广泛重视。

特别是作为跳远起跳动作的重要技术构成之一的摆动腿摆动技术对整个起跳起着重要的作用。

据有关研究表明:“摆动腿的摆动力量约占整个起跳力量的“60%一70%”。

而且“摆动腿摆动的速度大，能相应增大起跳力量，提高起跳效果” [41]。

由此可见，提高跳远运动员在起跳过程中摆动腿的摆动技术也是提高跳远成绩的有效途径之一。

本研究选择参加2011年6月11日在深圳举行的全国田径大奖系列赛（深圳站）男子跳远决赛的前6名运动员为对象，采用文献资料调查法、调查访问法、影片拍摄法、图像解析法和数理统计法对所研究对象的起跳技术进行解析和分析，将运动员的助跑倒一步和起跳动作中与运动员最后成绩密切相关的一些技术动作指标作为研究内容。

对解析后的技术参数进行运动学分析，并与世界优秀运动员进行对照，寻找6名研究对象起跳技术中合理和不合理的因素，探索各技术参数间的内在联系和规律，借以找出改进方法，实施最优化训练。

通过对比研究与分析后后发现了一些特点与问题，主要体现在以下几个方面:
一、在最后助跑跑阶段，我国运动员的助跑速度呈下降趋势，而世界优秀运动员在助跑最后几步仍采用积极加速并形成强有力的起跳。

二、名研究对象的摆动腿角速度平均为866.5°/S，而世界优秀选手的摆动角速度平均达到863°/S。

运动员的摆动腿的摆动速与世界选手接近。

说明6名研究对象在起跳过程中，其摆动腿的摆动速度积极，因此运动实践中要应重视起跳过程腿技术和摆动腿的力量训练和研究，这是提高我国男子跳远成绩的有效途径。

三、6名研究对象在缓冲阶段髋、膝关节的整体缓冲效果较差，髋关节、膝
关节的缓冲效果差是6名研究对象在缓冲过程中共同的技术缺陷所在。

并且，6名研究对象在着板瞬间起跳腿膝角相对于世界优秀运动员都过小，属于“屈膝着地起跳蹬伸技术”。

关键词：男子跳远；起跳；摆动腿；运动学分析
ABSTRACT
Take-off is the key teehnique in long jumP.Take-off must been effectively fnished through the active cooperation bewteen the cushion.“Pedalingandstretehing”of the take-off legand swing of the leg，so it is a complextete technique. The take-off system consists of the cushion，“pedaling and stertehing”of the take-off leg and swing of the leg，especially the swing teehnique.The swing teehnique play an important pole in this course.According to some concerned researches show that the swing power is approximately 60%-70% in all take-off powe. With the swing veloeity being bigger，you may increase the take-off power an dmprove the take-off effect.
This article take participates in 2012 the national track and field award series held in Shenzhen man long jump competition final result first 6 athletes as the object of study. But actually Run-up take-off athlete's approach takes off in the movement to take the research content with the athlete final result close related some technology movement target. After analyzing the technical parameter carries on the kinematic analysis, and carries on the comparison with the world top athlete, seeks for 5 objects of study first to upspring jumps in the technology reasonable and the unreasonable factor, explores various technical parameter the inner link and the rule, in order to discovers the corrective method, the implementation optimization training.
Studies after the contrast and analyzes had discovered some characteristics and the question, mainly manifest in the following several aspects:
First,the run of the final group stage of our athletes approach speed down ward trend, the world's top athletes in the run-up the last few steps still actively speeding up and form a strong jump.
Second, 6 objects of study in the cushion stage hip, the knee, joint's overall cushion effects are bad; The thurl, the knee joint's cushion effect difference is 6 objects of study the common technical flaw is in the cushion process. And, 6 objects of study instantaneous are taking off the leg knee angle in the board and the biggest cushion knee angle are opposite in the world top athletes are too small, belongs “bows to be well-grounded takes off the pedal to extend the technology”.
Third,swing leg angularvelocity of the 6 subjects, an average of 608.4° / s,while the average swing angularvelocity of the outstanding players in the world to reach 853° / s.Swing speed of the swing leg of our athletes was significantly lower than the players in the world.Description of the six subject in the take-off process,the swing leg swing slower,more effectively play the role of the swing leg in the jump process,thus affecting the long jump results.
Key Words：Men’s long junp；Take-off；Swing leg；Kinematic analysis
目录
1前言 (1)
2 研究对象 (6)
3研究方法 (6)
3.1 影像分析法 (6)
3.2 文献资料法 (7)
3.3 数理统计法 (8)
3.4 对比分析法 (8)
4分析与讨论 (9)
4.1上板倒一步的运动学分析 (9)
4.1.1上板倒一步步长、步时分析 (9)
4.1.2上板倒一步身体重心速度的运动学分析 (10)
4.1.3 上板倒一步身体重心高度的变化分析 (11)
4.2起跳阶段身体重心的运动学分析 (13)
4.2.1起跳阶段T1时刻身体重心相关速度分析 (13)
4.2.2起跳阶段（T1—T3）身体重心合速度的变化分析 (13)
4.2.3起跳阶段（T1—T3）身体重心水平速度及垂直速度的变化分析 (15)
4.2.4起跳过程中T3时刻身体重心高度变化的分析 (19)
4.2.5起跳过程中身体重心相关速度分析 (20)
4.3起跳阶段起跳腿的运动学分析 (22)
4.3.1起跳腿缓冲阶段技术动作的分析 (22)
4.3.2起跳腿起跳蹬伸阶段相关角度分析 (26)
4.4起跳阶段摆动腿的运动学分析 (28)
4.4.1摆动腿T1—T3阶段的相关角度分析 (28)
4.4.2起跳阶段摆动腿膝角及角速度分析 (29)
4.5起跳阶段相关角度及时间特征分析 (32)
5 结论 (34)
6致谢 (34)
7参考文献 (35)
8个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果 (37)
1前言
1.1世界男子跳远项目的发展概况
跳远是田径运动中最古老的项目之一。

公元前708年第十八届古希腊奥运会上就设有跳远项目的比赛。

近代跳远始于英国。

1800年，苏格兰运动会已有跳远比赛。

1814年10月19日，德国体操日的竞赛项目亦设有跳远项目。

1851年，跳远被列为英国牛津大学的田径比赛项目，此后，它便成了田径家族中的一员[45]。

现代跳远运动的发展是随着现代奥林匹克运动的兴起、发展而兴盛起来的。

在近100年的历史进程中，跳远的运动形式没有发生根本的变化，但跳远的技术、成绩、场地设施以及训练方法发生了深刻的变化。

这一变化过程大致经历了四个不同的发展阶段。

第一阶段-----萌芽阶段（1860-1900）。

这一时期，由于跳远是在体操中复兴，后来又纳入田径，所以人们对跳远的技术特点认识不清，没有形成正确的技术概念。

二是发展很不平衡。

从运动员性别看，有男无女；从地区看，仅局限英、美两国；三是成绩起点低，但提高快。

从1864年至1900的37年间记录提高了2.12米，平均每年增长5.6厘米。

四是首开跳远科研的先例，发明并开始使用起跳板。

第二阶段-----研究探索阶段（1900-1935）。

这一时期，人们对跳远技术的主要环节有了比较清楚的认识，并开始注意到助跑对跳远技术与跳远成绩的关系。

刷新记录的周期大大缩短，并涌现出了一批向8米挑战的选手，如美国的哈姆（1928年，7.91米），海地岛的卡特（1928年，7.93米）和日本的南部忠平（1931年，7.98米）等，值得提出的是，这一时期大多数优秀运动员均采用挺身式，而且是全能型的非职业跳远选手。

首先超越8米运动员是美国人欧文斯（8.13米）和皮科尔（8.03米）。

欧文斯1936年创造的世界记录曾保持25年之久，是田径史上保持最久的一个记录。

欧文斯不仅是一位杰出的跳远运动员，而且还是一位优秀的短跑运动员。

第三阶段-----发展提高阶段（1935-1907）。

这一时期，随着科学研究的不断发展，专项技术训练和力量训练受到重视。

跳远起跳技术中出现了“制动性”起跳和“打击式”起跳的方法。

这类技术当时对提高运动成绩、促进技术的发展起到过一定的作用，但实践证明上述起跳方法是不合理的。

60年代是跳远成绩进展较快的时期。

在这一阶段，把跳远作为兼项的运动员已经不少，并涌现出了一批成绩在8米以上的专项跳远运动员。

他们大都采用走步式，并十分强调快速助跑与起跳之间的紧密衔接，强调在保持合理的腾起角的条件下，尽可能地提高腾空初速度和注意空中及落地时的平衡。

继1960年美国运动员波士顿打破
欧文斯的世界纪录后，苏联运动员捷尔奥瓦涅相等人不断刷新世界纪录。

他们都采用三步半的走步式跳远技术，但起跳技术风格不同，波士顿助跑速度快，起跳制动小，动作连贯，起跳幅度大，跳得较平。

属“速度型”起跳技术范畴；而捷尔奥瓦涅相起跳制动性大，动作有力，腾空点高，但动作幅度小，属“力量型”起跳技术范畴。

在1968年第19姐奥运会上，美国运动员比蒙以助跑速度快、腾空高的特点，创造了8.90米新纪录，舆论曾称它是21世纪的纪录。

此后许多优秀运动员距这一纪录都有较大差距。

第四阶段-----成熟完善阶段（1970-今）这一时期，虽然跳远世界纪录进展缓慢，但优秀跳远运动员的数量在迅速增加。

70年代以来，普遍采用了“跑步式”起跳方法，涌现出一大批优秀运动员。

直到80年代，民主德国的董布罗夫斯基、美国的刘易斯等运动员的成绩才接近这一纪录。

1991年在东京举行的第3届世界田径锦标赛上，美国运动员鲍威尔用助跑最后几步加速上板，以较高的助跑速度和较大的腾起角度的起跳技术，把比蒙保持23年的跳远世界纪录改写为8.95米。

跳远成绩不断提高与跳远技术的发展有着密切的关系。

蹲踞式跳远的简单技术到19世纪末才被广泛运用。

为使运动员在空中能保持稳定的姿势和稳定的姿势和有利落地，19世界末开始出现了走步式技术。

现在，大多数男子优秀运动员均采用三步半的走步式技术。

还有一些运动员采用挺身式和走步式相结合的技术。

这种跳法，运动员在空中换腿瞬间用力挺髋，为落地时前伸双腿创造有利条件。

1.2我国男子跳远项目的发展概况
在世界跳远运动迅速发展的同时，我国的跳远项目也取得了令人瞩目的进步与发展.20世纪50年代初，我国跳远的水平比较低，男子的全国纪录不足7米。

由于国家对体育运动的重视，使我国的跳远运动水平提高很快，到文革前，男子的全国纪录己经达到7.72米，同时这一成绩也是亚洲纪录:“文革”中，我国的体育事业同其它行业一样都受到不同程度的摧残，出现了停滞不前，甚至倒退的现象。

到了20世纪70年代中期，我们迎来了改革开放，我国田径的比赛和训练都逐步走上了正规，跳远运动也进入了快速发展时期。

1980年刘玉煌多次跳出8米以上的优异成绩，成为我国第一个突破8米大关的男子跳远运动员，并在1981年以8.11米的成绩打破了亚洲纪录，第二年(1982年)他再次将该纪录提高到8.14米。

1986年陈尊荣以8.23米创造了新的亚洲纪录。

1991年和1992年他又分别将亚洲纪录提高到8.26米和8.36米。

1995年黄庚又以8.38米的成绩刷新了亚洲纪录。

1997年劳剑峰再次以8.40米的成绩将亚洲纪录提高到一个新的水平，这也是目前的亚洲纪录。

而且这些创纪录的成绩均排在当年世界跳远成绩的前10名。

(表l是1980年来我国男子跳远运动员创亚洲纪录情
况。

)
表1 我国男子跳远创亚洲记录情况[22]
时间姓名成绩
1981年刘玉煌8.11
1982年刘玉煌8.14
1986年陈尊荣8.23
1991年陈尊荣8.26
1992年陈尊荣8.36
1995年黄庚8.38
1997年劳剑峰8.40
尽管在身体形态和身体素质方面，我国运动员与欧美运动员有着先天的劣势;尽管在训练条件和对训练的理念不同，但在过去几十年中，经过我国几代教练员和运动员的不懈努力和刻苦钻研，对跳远项目的特性和特点有了深刻的认识，对训练方法、手段及训练设施等方面的不断改进和完善，我国男子跳远项目得到了长足的进步，接近了世界先进水平。

从表1得知，我国早期曾培养出不少跳过8米的优秀男子跳远选手，他们多次在亚洲大赛中夺得金牌和在世界大赛中取得较好名次，并且多年来一直保持着该项的亚洲纪录(目前的亚洲纪录为8.40米，由我国运动员劳剑峰保持)。

从表2可得知，我国跳远项目从八十年代至两千年期间屡创亚洲纪录，呈不断上升趋势，但从97年开始至今，我过跳远纪录已有14年处于停滞不前状态。

这说明我过的跳远项目现处于一个瓶颈状态，无法取得提高。

因此，我们应该清醒地认识到，我们的跳远项目目前还缺乏像110米跨栏运动员刘翔这样在世界高水平选手中独当一面的尖子运动员。

同时，我们要深刻认识跳远项目的质与特点，借鉴刘翔的成功经验，遵循运
动训练规律，深刻领会“短跨项目与跳远项目属于同体能类快速力量项群”的内涵，掌握世界跳远运动的先进技术，根据我国的实际情况，科学选材，科学训练，精于管理，形成一套有效地培养高水平跳远运动员的方法和手段，走出一条适合我国跳远运动发展的特色道路。

刘翔让我们看到了希望，我们有理由相信，在不久的将来，我国的跳远运动员同样会在世界大赛上夺取金牌，为祖国争取荣誉。

1．2．1关于我国男子跳远起跳技术的研究现状
国内的多数研究是采用已获得的我国运动员的某些数据与世界优秀运动员的相应数据进行比较研究分析，从中找出我国运动员的不足和问题，再针对问题和不足提出所需采取的对策，但遗憾的是这些对策都不是较为具体行之有效的方法和手段，而是把问题留给其他教练员和科技人员，造成研究不够完整的结果。

例如，“国内外优秀跳远运动员技术参数的比较分析” [6]一文就是典型的这类研究，作者将我国八运会男女跳远前8名的技术参数与1997年第6届世界田径锦标赛上男女跳远前8名的运动员相应数据进行比较分析。

在此基础上，找出了我国跳远运动员在绝对速度、起跳能力等方面的差距。

而我国跳远运动员的绝对速度与起跳能力差是一个长期存在的问题，这些问题我们的教练员早已认识到了，只是如何采取相应的对策与措施以解决这些问题，缩小这种差距。

所以，对于我国教练员和运动员来说，应通过研究发现问题，找出存在问题的原因和解决这些问题的具体办法。

因此，尽管有关跳远技术的研究分析文章不少，而且研究较为深入和有一定的价值与指导意义，而且这些研究不能说没有道理，也确实指出了目前我国跳远项目中存在的一些问题，但不足的是这些研究没有将跳远运动的各个运动学参数与实际运动成绩等有关因素联系起来综合分析，而是孤立地或将两三个因素联系起来进行分析研究。

所得到的结论缺乏一定的全面性。

同时，这些研究基本上是有关起跳腿、助跑速度、最后一步水平速度以及训练方法和手段等某一两个技术环节或某一两个训练内容的研究，对摆动腿摆动作用的研究不够，比较单一，缺乏系统性和全面性。

众所周知，跳远是一个对专项运动技术要求很高的运动项目，只有清醒地认识到这一点，才会在训练中少走弯路或不走弯路。

随着跳远运动技术水平的不断提高，人们越来越认识到在不断抓速度和力量训练的同时，更要解决好跳远的技术训练问题，而跳远技术的关键环节是起跳技术，这一问题己被大量的运动实践和理论所证实。

起跳是身体重心由助跑的水平位移向抛射运动转变的关键技术，是把助跑的动量，通过起跳腿的缓冲与蹬伸和摆动腿的积极前上摆动，产生有效的垂直冲量，使身体重心获得合理的向上腾起的垂直速度的过程。

如何把助跑的动量完全转化为向远度的冲量是最为关键的问题，而这一转化过程必须通过起跳腿的缓冲与蹬伸和摆动腿的摆动积极配合以有效完成。

任何运动技术都是由若干个运动环节
组成的。

所以，跳远起跳技术系统主要是起跳腿的“缓冲与蹬伸”和摆动腿的“蹬、摆”等两个技术子系统构成，二者缺一不可[3]。

从生物力学的角度分析，跳远属于水平运动(助跑)和抛射运动(起跳至落地)相结合的运动项目，从机械抛射运动的远度公式来看，抛射远度主要取决于抛射的初速度和抛射的角度(远度=V2Sin2a/g) [15]，由于跳远的起跳阶段与机械抛射运动十分相似，因此我们可以借助机械抛射运动的原理来分析跳远。

跳远腾起瞬间的初速度是有通过助跑获得的水平速度和通过起跳获得的垂直速度合成而来的，这两个速度值越大，腾起初速度的值越大，同时腾起初速度是以平方的形式对抛射远度起作用的，因此，它对跳远的远度起着十分重要的作用;由于腾起初速度的水平分量是由助跑中获得的水平速度决定的，而其中垂直速度分量是起跳腿的有效缓冲与蹬伸和摆动腿的积极摆动等各技术环节有效配合的结果。

因此，水平速度要比垂直速度大得多(通常在3倍以上)，对提高腾起初速度的作用也更大。

腾起的角度是由腾起瞬间水平速度与垂直速度的比值决定的，由于水平速度比垂直速度大得多，加之运动员起跳离地瞬间身体重心位置高(形成了一个在运动生物力学上被称为的地斜角)，所以，跳远运动员的腾起角比理想中的45°要小，优秀跳远运动员的腾起角一般在20°～24°度[45]，从生物力学原理我们知道，在具备一定水平速度的情况下，努力通过起跳获得一定的垂直速度不但可以提高腾起初速度，而且可以适当地加大腾起角。

以上分析说明，对跳远成绩起重要作用的腾起初速度和腾起角度与助跑和起跳均有着非常密切的关系。

经过前面的科研综述分析发现，目前国内外的研究有关跳远起跳多数集中于起跳腿在起跳阶段的效应及其对跳远成绩影响方面，而对摆动腿在跳远起跳过程中的作用研究比较少。

为此，研究起跳阶段摆动腿摆动技术的运动学特征，对提高跳远技术的发展有着重要的现实意义。

因为在起跳过程中不仅有起跳腿的缓冲与蹬伸，而且有摆动腿的积极摆动。

特别是作为跳远起跳动作的重要技术构成之一的摆动腿摆动技术对整个起跳起着重要的作用。

据有关研究表明摆动腿的摆动力量约占整个起跳力量的60%～70%，。

如前苏联学者丘帕已在研究中发现，当垂直分力达到最大值时，由腿和两臂的摆动所产生的支撑反作用力占63.6%，其中，摆动腿引起的反作用力为36.6%[42]。

我国学者研究也得出，摆动腿摆动的速度大，能相应增大起跳力量，提高起跳效果[5]。

由此可见，跳远运动员学习和掌握起跳阶段中摆动腿的摆动技术也是提高跳远成绩的有效途径之一。

跳远项目成绩水平的不断提高和迅速发展，得益于越来越多的现代科学技术在体育运动训练中的应用，得益于体育运动训练理论的不断完善与发展，得益于教练员和运动员对跳远项目特性认识的不断加深，从而不断改进和专项训练手段以及运动员的专项技术。

在这一过程中，体育科学研究对跳远项目成绩水平的进步所起的作用和所做的贡献是不可低估的，体育科研人员借助各种现代化高精尖技术和手段取得的研究
成果为运动员的训练提供了科学可靠的依据。

而且成绩水平越高，科学训练的需求也越高，对其的依赖性也越大。

因此，要将我国跳远项目的成绩水平再次推向一个新的台阶，就必须更加进一步对跳远项目的专项技术进行更为深入、系统、精细、全面的研究。

2 研究对象
以2011年六月在深圳举行的全国田径大奖系列赛，男子跳远决赛前六名运动员为研究对象，该六名运动员的基本情况如表1。

拍摄每名运动员在比赛过程中的六次试跳，取成绩最好的一次试跳进行影像解析处理，获得相关数据，研究对象符合本文的研究要求。

表2 6名研究对象的基本情况
姓名国籍比赛成绩名次
于震威解放军8.01m 1
顾俊杰四川7.89m 2
苏雄锋湖北7.73m 3
庄海涛浙江7.62m 4
唐功臣河北7.62m 5
葛晓东上海7.61m 6
3 研究方法
3.1影像分析法
录像拍摄
使用一台松下PD190摄像机在比赛现场进行定点定焦拍摄，摄像机位于运动员跑进方向的右侧，距离起跳板前沿8m处；主光轴距地面1.0m，正对起跳板前沿，拍摄频率为50fps。

对整个男子跳远决赛过程进行不停机的连续拍摄。

在比赛后用比例尺对研究动作范围进行标定。

解析过程
采用德国SIMI-motion录像解析系统。

建立坐标系OXY，其中OX轴沿跑道水平指向跳远方向，OY轴垂直于地面，垂直于OX轴向上。

采用汉纳范(Hananvan)人体数学模型，按照模型规定的关节点和附加点的方式进行数据采集和计算，获得有关运动学的数据。