滞空能力什么原理
运动员的“滞空时间”取决于其跳跃高度,跳得越高滞空时间越长,不存在违背物理定律的现象。
跳跃高度主要取决于“腿部力量”、“腰腹力量”和“跑动速度”。
垂直弹跳之初,人体形成三个弯曲:腰部弯曲、膝关节处弯曲和踝关节处弯曲。
弹跳过程可划分四个阶段:
1 . 起跳时首先是腰部发力,此时腿部仍处于弯曲状态,腰腹力量大的人可以使躯干产生较大的向上加速度。
2 . 腰部发力还未完成,紧跟着腿部开始发力,大腿力量大的人可以使膝盖以上部位产生较大加速度。
3 . 腰部完全舒展,腿部继续发力,人体向上速度达到极限。
4 . 膝关节处完全舒展,踝关节开始舒展,小腿力量大的人可以继续提供向上支撑力,直至双脚离开地面。
以上过程主要有三处肌肉做功:腰腹肌肉,大腿肌肉,小腿肌肉。
设“起跳”到“离地”之间重心移动距离为h,离地时初速度为v,肌肉做功分别为 W腰 W膝 W踝,人体质量为m。
根据能量守恒定律: W腰 + W膝 + W踝 - mgh = 1/2mv^2
而跳越高度H = v^2 ÷(2×g)
所以,跳跃高度不仅与“大腿力量”有关,而且与“腰腹力量”和“小腿力量”有关。
助跑弹跳与垂直弹跳
助跑弹跳通常比垂直弹跳要高一些,是因为跑动中的人起跳那一刹那,人体呈后倾斜状。①导致运动速度方向由水平变成斜向上,从而在竖直方向产生速度分量,有了竖直向上的初速度;②同时人的起跳方式也发生了改变,由双脚起跳变成了单脚起跳;③并且,发力之初,人体重心高度要高于垂直弹跳。①+③有利于跳高,②不利于跳高,所以有些人双脚起跳比助跑起跳要高,但是大多数人助跑弹跳要高于垂直弹跳。