人体的角动量变化对三级跳远成绩影响之分析-高苑科技大学.PDF

人體的角動量變化對三級跳遠成績影響之分析 1 1 2 游正忠 、黃宏春 、陳建勳 1 2 高苑科技大學 文藻外語學院 目的：本研究目的在分析人體角動量變化對三級跳遠選手成績表現之影響。 方法：以五部每秒60張畫面的攝影機，拍攝九十二年全國運動會三級跳遠決賽 選手為受試者，以 Dempster(1955)年所建立14個肢段、21個關節點人體模型， 透過 Kwon3D動作分析軟體實施二度空間影片分析。結果與結論：一、三個階 段角動量以跨跳階段最小，無法提供較積極性腳著地動作。二、支撐階段角動量 變化僅男子在騰跳階段與起跳水平速度達高度負相關 ( r=-0.693) ，較大的角動量 將造成起跳水平速度的損失。三、空中平均角動量只有女子在躍跳階段與實跳距 離達顯著負相關 ( r=-0.743) 。建議：在躍跳空中階段較小的角動量值，較 能夠維持空中平衡，以免造成著地位置 不佳所形成距離的損失。 關鍵詞：三級跳遠、角動量、運動生物力學 1 壹、緒論 一、研究背景 三級跳遠主要由助跑 (Approach)、騰跳(Hop) 、跨跳(Step) 與躍 跳 (Jump) 四部份所組成，由於必須在高速助跑中連續三次跳躍，因 此選手除了發揮本身速度外，更須要有保持身體在運動平面上的能 力，Hay (1992)研究指出三級跳遠選手在跳躍過程中，角動量是影 響平衡的主要因素，更進一步對水平與垂直速度造成影響。角動量 大小為轉動慣量與角速度乘積(H=I×W) ，其中轉動慣量是表示身體 各 部 份 質 量 沿 轉 軸 的 分 佈 情 況 。 為 質 量 和 旋 轉 半 徑 平 方 的 乘 積 (I=m×r 2 ) ，當轉動慣量一定時，角動量越大，角速度越大越容易造 成身體旋轉而導致不平衡，其中三級跳遠所產生的旋轉力量主要來 自起跳腿在支撐階段所產生數倍體重的垂直力量以及在橫向較小 的力量，使選手失去平衡 (Hay,1992)， 而空中動作的目的乃在維持 身體的平衡與增加著地距離，選手一旦進入空中就無法改變重心軌 跡(李明哲,1994)，因此騰 空期間要改變人體旋轉速度，必須先改變轉動慣 量(邱靖華，1995)。 三級跳遠中只有跨跳階段與實跳成績有密切關係， 最佳角動量為 0.0069 hm(h:身高，m:體重)公斤-公尺平方/秒 ，朝向前導 腿側邊(Yu＆Hay,1995)，因此強調手臂擺動與腿部伸展將可增加身 體的轉動慣量同時減少向前的角動量，增加身體平衡 (Hay,1992;Yu ＆Andrew, 1998；蔡犁、徐衛華，2002)。從以上學者的研究中可 發現在支撐與空中階段人體角動量的適當與否除了影響平衡外，將 對落地形成不良位置，進而影響成績表現。 二、研究動機 目前國內對於三級跳遠的研究僅侷限於對選手支撐階段起跳動作之研究(張 立群，1995 ；游正忠，1998； 2003； 2004)，而Hay(1992)也指 出技術研 究大部份以直線運動分析來決定三級跳遠的實跳距離，所有研究的 文 章 僅 有 一 篇 文 章 探 討 三 級 跳 遠 選 手 三 個 主 軸 的 角 動 量 (Hillman,1981)，一般的研究的焦點仍集中於起跳腿的起跳動作，較少學者 針對選手在三個階段人體角動量變化對實跳與階段距離做相關性的研究，因此 衍發研究動機。 三、研究目的 分析三級跳遠選手三個支撐與空中階段角動量變化，以提供教練 對選手訓練的參考。 本文研究目的有: (一)、肢段角動量對不同階段及實跳距離的影響。 (二)、支撐階段角動量變化與起跳水平、垂直速度之相關。 (三)、三個空中階段角動量變化對不同階段及實跳距離影響。 四、研究範圍 本研究以參加九十二年台北縣縣全國運動會三級跳遠決賽選手，在