摘 要：三級跳遠是一項基礎類體育運動項目，該項運動主要考驗運動員的下肢爆發(fā)力、腰腹支撐力以及四肢協(xié)調能力。對三級跳遠的力學原理進行分析與思考是為了幫助青少年弄懂該項體育項目的力學原理，從而更加科學地進行鍛煉，預防運動損傷發(fā)生。基于此，文章將展開對三級跳助跑力學原理及起跳力學原理的深入探究。

關鍵詞：三級跳遠;力學原理;助跑技術

中圖分類號：G633.96

文章編號：2095-624X（2019）11-0007-02

三級跳遠是一項專項運動能力要求較高的田徑體育項目[1]，運動員在助跑環(huán)節(jié)及起跳環(huán)節(jié)的發(fā)揮水平將直接影響運動效果。因此，對三級跳的力學原理進行分析具有十分重要的意義。中學生正處于成長發(fā)育的關鍵階段，在體育教學中，指導青少年掌握準確的三級跳遠技巧，對提高學生的身體素質及運動能力具有重要作用。

一、助跑環(huán)節(jié)的力學原理分析與思考

1.把握重心起伏

助跑指的是運動員從靜止到運動的加速階段[2]。該階段決定了運動的水平速度，也是三級跳技術中的核心部分，尤其是起跳前的助跑，更是要掌握好相應的技巧，才能有效地促進全程助跑。體育教師在訓練時，要指導學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動產生移動，重心起伏過大會增加緩沖時間，導致水平加速度降低，影響最終的跳遠成績。由此可見，重心起伏是助跑及起跳環(huán)節(jié)的關鍵因素。

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，步幅要產生一定的變化，為后續(xù)的起跳動作做好準備。合理地調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。每個運動員的運動方式及節(jié)奏都有所不同，要想獲得最佳起跳效果，就要結合自身實際，科學地運用運動技術，切忌一味模仿他人或者局限于教材。教師在訓練的過程中，可以結合學生的實際情況，對助跑環(huán)節(jié)的最后幾步著重訓練，但不宜固定某一種訓練模式，只要學生順利、合理、積極地完成助跑與起跳即可。

4.調整助跑速度

科學的助跑速度往往對提高三級跳遠成績具有重要作用。在助跑與起跳環(huán)節(jié)，運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生直接的負面影響，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，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與起跳腿的著力點。身體重心投影點及起跳腿著力點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，是評價運動員踏跳瞬間水平速度損失大小的運動學指標。根據(jù)力學原理，腳離地瞬間產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荷。在著地瞬間，如果兩腿之間的夾角度數(shù)較小，則表明運動員的身體重心是靠前的，也說明此時運動員的騰空動作是積極的、科學的。

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，從而控制踝關節(jié)、膝關節(jié)的彎曲程度，以達到緩沖退讓的目的，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。從相關試驗來看，要想保證三級跳遠運動員的蹬腿效果達到最佳，應該在起跳時讓膝關節(jié)的角度盡量保持在140°至150°之間，而與此對應的緩沖幅度應控制在12°至22°之間[4]。我們把運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束到跳離地面的瞬間過程。如果關節(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。運動員可適當調節(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)的力學原理分析

在三級跳遠落地環(huán)節(jié)，運動員的動能與勢能逐漸減弱，并在與地面摩擦的過程中轉化為熱能。為了保證運動員落地平穩(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，避免沖擊力過大產生身體前沖或者后坐現(xiàn)象，防止運動損傷。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)出最大的運動潛力，獲得最理想的三級跳遠成績。

三級跳遠是中學體育教學的重點內容，為進一步增強教學效果，體育教師有必要對三級跳助跑、起跳、騰空、落地各環(huán)節(jié)的力學原理進行分析與思考，掌握這些物理原理，指導學生準確科學地完成各個動作，提升學生的訓練水平。同時，增強學生的自我保護意識，讓學生學會如何在運動過程中保護好自己，避免運動損傷，不斷提高自身的專項運動能力，促進身心的全面發(fā)展。

參考文獻：

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

[2]張瑞格.試論三級跳遠運動中的力學原理[J].中學物理教學參考，2018（8）：50-51.

[3]馬麗君.三級跳遠運動中的物理學特征[J].中學物理教學參考，2018（2）：50-51.

[4]莫迎銳. 我國青少年三級跳遠運動員多年訓練結構研究[D].北京：北京體育大學，2013.

[5]解正偉.立定三級跳遠的運動學原理及訓練方法研究[J].田徑，2011（6）：6-9.

作者簡介：覃文村（1989—），男，侗族，廣西三江人，中學二級教師，本科，從事初中運動訓練工作。