跳高技术发展的物理学依据
跳高技术发展的物理学依据
跳高运动不仅是力量与技巧的较量，更是科学原理在体育运动中的完美体现。本文将从物理学的角度，深入解析跳高技术的发展历程，揭示不同跳高姿势背后的科学原理，以及这些原理如何推动了跳高成绩的不断突破。
一、跳高运动的基本构成
跳高是一项通过助跑和无支撑跳跃来跨越一定高度的运动项目。从技术层面来看，跳高可以分为四个主要环节：助跑、起跳、过杆和落地。这项运动不仅能增强腿部肌肉力量，提高身体的灵敏性和协调性，还能培养勇敢、顽强、果断等优良品质。
二、物体重心的位置与形状的关系
在地球表面和附近的一切物体都有重力，重力是作用在物体的各个部分的。但是，在分析力学现象时，为了简便，通常可以认为物体所受的重力是集中作用在一点上的，这一点就是物体的重心。不同物体的重心位置是不同的。密度均匀、形状规则的物体，其重心在它的几何中心上；密度分布不均且形状不规则重心位置差异很大。密度分布和形状改变，其重心位置随之改变。
人体是一个非常复杂的可变物体。不同的运动姿势由于质量分布和形状的不同，其重心位置也各不相同。如图甲所示：
- 人并足直立时，重心位于身体中轴线腹部位置；
- 双臂上举，重心上移；
- 身体侧曲，重心外移直至身体以外部分。
三、跳高运动的规则及技术的发展
跳高的成绩（越过横杆的高度）H，由以下几个方面构成：运动员自身的重心高度H∫；运动员跳跃时重心能够升起的高度H2；运动员过杆时重心与横杆的高度差H3，又叫盈余高度。即：H=H∫+H2+H3
H∫可以通过选材来实现（挑选身高腿长的运动苗子）； H2可通过训练提高运动员的下肢爆发力以提高重心上移高度。但是，身高和力量已无太大突破空间，盈余高度却越来越受到人们重视。为了不断向新的高度挑战，必须最大限度地发掘提升盈余高度的训练方法和训练手段，以实现技术的革命性突破。
1. 跨越式
跨越式跳高是经助跑后起跳，摆动腿和起跳腿依次越过横杆的技术。1864年，英国运动员罗伯特•科奇以该技术创造了1.70米的第一个跳高世界纪录。但是，该技术仍存在很明显的缺陷：运动员过杆时，重心位于横杆之上。其越过的高度H=H∫+H2-H3（见图乙-1）。
2. 滚式
运动员采用左侧斜向助跑，过杆时以身体左侧滚过横杆。1912年，美国运动员霍林以该技术赢得大学生田径赛冠军，这也是人类首次越过2米的高度。
3. 背越式
背越式相对于滚式和俯卧式是反其道而行之，因其过杆时身体反弓并且脸面朝上而得名。在第19届奥运会上，美国21岁的福斯贝里以2.24米的成绩，创造了新的奥运会记录。第22届莫斯科奥运会，联邦德国运动员韦希格又以该技术一举征服2.36米的新高度。在该技术问世20多年里，人们从惊奇、怀疑、研究到普遍采用，最终成为当今绝大多数运动员所采用的姿势。背越式跳高，因运动员过杆时，其身体反弓，可最大限度降低重心（相对自身体位），使过杆高度远高于过杆时运动员重心高度，因此，可最大限度地提升运动员过杆时的盈余高度，从而使运动员最大程度发挥了运动技能，运动成绩也得到了较彻底的提高（见图乙-2）。
四、结论
人们对运动姿势与重心位置关系的研究，促进了跳高运动的技术发展，运动技术开发是无止境的。体育已经成为一门科学，世界竞技体育更是飞速发展。在竞争日趋激烈的今天，只凭发达的四肢是难以攻克这项尖端技术的。相信只要我们广大体育科技工作者抱定奉献精神，坚守科学立场，把科学理论与体育运动实践紧密结合，必能在今后的体育实践中创造性地发展出更新、更高、更好的体育技术，为我国运动员不断创造体育佳绩做出贡献，为中国乃至全世界的体育事业做出贡献。
本文参考文献：
[1]张保罗.田径.北京:人民体育出版社,1993.
[2]郑广垣.力学.上海:上海科学技术出版社,1998.
[3]过家兴.人体运动实用力学.北京:北京体育大学出版社,2006.