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首页跳板跳水起跳的人板协调关键时期与能量转换分析
本文探讨的是跳板跳水起跳动作中的人体与跳板之间的协调关系,发表在2008年的《清华大学学报(自然科学版)》上。作者曹春梅、季林红、王子茬和陈大融,来自清华大学精密仪器与机械学系和摩擦学国家重点实验室,他们针对跳板跳水这项运动的特性,构建了一种“人-板”系统模型,该模型着重研究运动员在起跳过程中的关键动态。 研究发现,跳板跳水起跳过程可以划分为四个有机联系的时相,每个时相都有其特定的能量转换特点。通过量化分析,他们对四名运动员在走板起跳过程中的动作结构时相比例进行了深入研究,揭示了肢体运动模式的特征,这有助于理解运动员如何有效地利用身体动力学来优化起跳效果。 关键词“跳板跳水”和“人板系统模型”是论文的核心关注点,强调了这种模型在理解起跳阶段人与跳板间相互作用的重要性。此外,文章还应用了中图分类号G861.21,表明其属于体育科学和技术领域的力学研究,文献标识码A,意味着这篇论文具有较高的学术价值,文章编号1000-0054(2008)02-0207-04则提供了具体的索引信息。 总体来说,这篇文章不仅关注了跳水技巧的物理学原理,还通过对数据的深入分析,探讨了运动员如何通过精确的身体控制与跳板的动态交互,以达到最佳的起跳效果。这对于提升运动员的技术水平,以及教练员和科研人员对跳板跳水运动的理解都有着重要的实践和理论意义。
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ISSN
1000-0054
清华大学学报(自然科学版)
2008
年第
48
卷第
2
期
13/35
207-210
CN
11-2223/N
J
Tsinghua
Univ
(Sci &
Tech)
,
2008
,
Vo
l.
48
,
No.
2
跳板跳水起跳动作时的人板协调关系
曹春梅,
季林红,
王子茬,
陈大融
(清华大学精密仪器与机械学系,摩擦学国家重点实验室,北京
100084)
摘
要:为了研究运动员在跳板跳水起跳过程中人板之间
的协调关系,根据跳板跳水运动特征建立起跳过程的"人
板"系统模型,分析得到起跳过程的
4
个有机联系的时相以
及各个时相能量转化的特点。以
4
名运动员为研究对象建立
了走板起跳的数据模型,从相关分析的角度首先分析了人板
协调关系,然后利用数据模型量化分析了各个动作结构时相
在起跳周期中所占的比例以及肢体运动模式特征,从能量转
化的角度进一步分析了人板之间的协调关系。
关键词:跳板跳水"人板"系统模型;起跳阶段
z
人板协调
中图分类号:
G 86
1.
21
文献标识码
A
文章编号:
1000-0054(2008)02-0207-04
Human-board
interaction
during
a
running
takeoff
in
springboard
diving
CAO Chunmei ,
JI
Li
nhong ,
WANG
Zixi ,
CHEN
Darong
CState Key
Laboratory
of
Tribology,
Department
of
Precision
Instruments
and
Mechanology,
Tsinghua
University
,
Beijing 100084,
China)
Abstract:
The
mechanical
interaction
between
a
human
and a
springboard
was modeled with a
human-board
system
model.
The
model
was
estab
!i
shed
according to
the
characteristic
of diving,
Four
correlative
phases and
the
characteristic
of
phases
were found based
on
this
system
model.
The
data
models of
running
takeoff
were
established
for four objects , and
the
coordination of
human-board
was
analyzed ,
then
the
proportion
of different
phrases
and
the
characteristic
of
motor
pattern
were investigated quantificationally
using
these
data
models.
The
relationship
between
athletes
and
springboard
was analyzed in viewpoint of
energy-exchange.
Key
words:
springboard
diving;
human-board
system
model;
takeoff
phases;
human-board
coordination
跳水项目是以技术为核心的竞技运动,运动员
取胜的主要因素是技术动作的协调程度和难度。跳
板跳水的起跳技术对跳板技术动作完成的质量起着
举足轻重的作用。因此充分了解起跳过程中人与板
的协调关系,分析评价起跳过程存在的问题,对运动
员训练具有极其重要的意义。
目前已有的研究成果主要分为构建理论模型和
实验研究
2
类。构建理论模型[时]的研究有一个主要
的缺点就是模型比较简单,将跳板简化成一个悬臂
梁,与实际跳板的单边佼支情况相差较大,不能准确
地描述"人一板"系统的运动,更没能对起跳过程的亚
时相进行分析。实验研究主要是应用摄像方法研究
分析优秀运动员的技术特征,该方法的缺点是仅仅
对跳板起跳过程中单个运动特征的研究,例如从起
跳高度
[3J
、支点位置[忖]、人体关节速度的等几个方
面进行研究,没能对起跳过程的整体效果进行分析
评价。上述理论模型和实验研究的成果虽然为运动
员的训练给予了定性的指导,但是没能为运动员的
训练效果提供定量的评价结果。
本文首先根据跳板运动员在板上的运动特征建
立"人一板"系统模型,进一步将起跳过程分为
4
个亚
时相,并且利用加速度信号能够对该
4
个亚时相进
行识别。然后提出了一种对运动员起跳过程中人板
协调性进行评价的数学方法,为更加细化地评价运
动员训练效果提供了量化方法。
1
理论研究
运动员的起跳过程是从跨步跳最后运动员两脚
与跳板相接处开始,到运动员双脚离开跳板。起跳过
程的主要功能是利用助跑过程中获得的动能和自身
的重力充分压低跳板,充分利用跳板在反弹过程中
释放的弹力能,获得足够的起跳高度和翻腾、转体动
能。根据运动员助跑起跳过程的功能和目的可以将
整个过程分为如下
4
个亚时相,如图
1
所示。
缓冲阶段:从运动员脚与跳板相接触到运动员
和跳板开始以相同的速度和加速度向下运动,这个
收稿日期:
2007-04-30
基金项目:北京市科委资助项目
CH023220030120)
;
国家科技部资助项目
C2002BA904B1
)
作者简介:曹春梅
0977
一)
,女(汉)
,吉林,博士研究生。
通讯联系人:季林红,教授,
E-mail:iilh@mai
l.
tsinghua.edu.cn
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