跳高的力学原理

跳高是田径运动中的一个跳跃项目。跳高的基本任务是运用自身能力，通过助跑、起跳、过杆和落地等动作形式，使人体腾越尽可能高的横杆。跳高的技术特征是：由跑转变为跳；由支撑转变为腾空；由水平位移转变为抛射运动。由于跳高运动是由平动和转动两种运动形式完成的一项复杂的空间运动，并具有周期性运动和非周期性运动的双重特征，所以说跳高技术是田径运动技术中最困难的技术之一。

跳高时，人体的跳跃高度是由三个垂直距离的总合所决定的，这就是跳高理论中的重要公式：

H=H1+H2±H3

H——能够跳过的横杆高度

H1 ——起跳时人体离地瞬间身体重心的高度

H2 ——通过跳跃使人体重心升高的高度

H3 ——人体重心腾起的最高点至横杆之间的距离

从公式中可以看出与跳高成绩直接相关的三个条件。H1，即起跳瞬间人体重心高度，它取决于以下两个因素：其一是运动员的身体形态。身材高，特别是下肢修长的人，重心也高，这是极为有利的条件；其二是运动员起跳时的身体姿势。因为身体姿势的改变会直接影响身体重心的变化，如在起跳时两臂和摆动腿充分向上高摆、提肩、拔腰，整个身体充分向上伸展，起跳腿的膝踝关节充分蹬直，这会显著提高身体重心的位置。

一般来说，跳高时人体重心腾起的最高点是在杆上，因此，这就要求H3值越小越好。当然，过杆时身体重心抛物线的最高点处在横杆之下是最理想的，而且从理论上讲也是成立的，但在运动实践中尚未有先例，那么实现H3的理想条件是什么呢？这主要取决于过杆动作和身体处于杆上的姿势。跳高技术的发展，过杆动作演化的趋向，就是为了更好地利用已获得的腾空高度越过更高的横杆。从跨越式到俯卧式和背越式，过杆时身体重心与横杆距离大大减小，所以说H3是衡量过杆动作优劣的主要标准。

从上可以看出，在决定跳高成绩的三个条件中，H1和H3与运动员的身体形态及采用姿势、身体各部分的协调动作有关，是提高跳高成绩不可忽视的因素。但是，决定跳高成绩的主要条件却是H2——跳跃使身体腾空的最大距离。这是跳高技术中的关键。

跳高是属于垂直跳跃项目，尽管腾起后受水平速度的影响，但重心轨迹仍按抛物线运动，从垂直上抛运动公式：H=V02sin2a/2g 可以看出，决定重心腾起高度的唯一因素是起跳瞬间的垂直速度。

从力学原理我们知道，跳高腾起的高度既依赖于自然弹跳力，又更多地取决于助跑速度在起跳阶段换成腾起初速度的效果。助跑速度越快，转换得越好，获得的腾起高度越大。速度的转换是在运动员起跳技术稳定的条件下，而且在一定的生理学范围内，加快助跑速度，促进水平冲击负荷增大。起跳腿伸肌群肌肉拉长的速度加快，这使伸肌群受到刺激强度与冲动频率相应地增高，从而有利于速度的转换，获得更大的垂直速度。

跳高起跳时身体腾空离地的一瞬间，其身体重心在空中的运动轨迹——抛物线已经确定。此抛物线是由水平方向和垂直方向的合成速度决定的，抛物线的高度取决于起跳蹬伸时的垂直速度，而抛物线的距离则由助跑的水平速度决定的。因此，在跳高运动中起跳的垂直速度越大越好。

由抛物线原理得知，跳高运动员一旦起跳腾空后，身体在空中不管做什么动作都改变不了重心的运动轨迹，在空中任何想提高身体重心的努力都是徒劳的。

既然身体腾空后的重心运动轨迹不能改变，那么跳高的空中动作有何作用呢？背越式跳高起跳后首先是头和双臂过杆，然后是背、腰、臀部依次移过横杆。为了尽可能利用重心的腾起高度过杆，因此身体某一部分在杆上时，其它部分肢体需尽量垂于杆下，头肩部过杆后即下沉，相应地升高腰背躯干，这就是空中的补偿运动。主动降低部分肢体，而升高一部分肢体，总重心在空中的位置不变。

男子跳高世界纪录是由古巴的索托马约尔保持的室外世界跳高纪录245米和室内世界跳高纪录243米。

哈维尔·索托马约尔是古巴国家队的一员，出生于古巴，身高194cm,体重80kg。作为世界上越过2米40高度次数最多的跳高运动员，身材瘦高、双腿修长的古巴人索托马约尔注定会永留史册。

扩展资料

跳高是田径运动的田赛项目之一。是一种由有节奏的助跑、单脚起跳、越过横杆落地等动作组成，以越过横杆上缘的高度来计算成绩的比赛项目。

跳高是运动征服高度的运动项目，是人类不屈不挠，勇攀高峰的象征。也有人称跳高是一项失败者的运动。因为每次比赛，运动员在跳过一个高度以后，还要向新的高度挑战，直到最后跳不过去为止。

参考资料：

1、助跑是为了获得一定的向前速度，给快速有力的踏跳创造良好的条件。助跑距离，一般为6至8步，助跑的角度与过杆姿势有关，在25°～90°之间。助跑时，要求在身体重心向前平稳移动的情况下，均匀加速，要跑得轻松自然。助跑的最后3～4步要采用降低重心跑。在动作结构上要和一般跑有所不同：上体前倾小，两臂动作大，脚跟先着地迅速滚动到前脚掌着地。

2、踏跳是跳高技术中最重要的环节。它的作用是让人体向上腾起一定的高度来越过横杆。踏跳的基本要求是：方向要正，使身体充分向上并向前腾起。助跑最后一步用摆动腿支撑时，要积极做跪膝送髋动作，踏跳腿以大腿带小腿，勾着脚尖向前送髋和迈伸，并以脚跟先着地迅速滚至全脚掌着地。由于快速助跑，踏跳腿的踏地和摆腿、摆臂动作的作用，踏跳腿被迫出现了屈膝缓冲动作。当摆动腿的膝部摆至与踏跳腿的膝平行时，迅速前踢摆动腿小腿(勾脚尖)，直腿向上摆起，同时迅速蹬直踏跳脚，完成踏跳动作。两臂的摆动，是在踏跳开始时配合两腿的动作，由体侧后方向前上方用力上摆，两肘向外，提肩，摆动腿同侧的肘关节高于肩。

3、跳高的俯卧式采用侧面直线助跑，踏跳腿一侧靠近横杆，助跑路线与横杆所成的角度一般为25°～45°。踏跳脚蹬离地面后，随着身体向前上方飞进，踏跳腿屈膝上收。摆动腿与同侧臂顺势前伸并向内旋，肩向内扣，头随着转动，使身体在杆上成俯卧姿势。接着摆动腿同侧继续前伸内旋，头向下潜，踏跳腿向外展伸，完成过杆动作。

4、跳高的背越式

5、“背越式”跳高是人体通过协跑、踏跳后，在杆上成背向横杆的姿势越过横杆的一种方法。“背越式”跳高能较好地利用助跑速度和向上跳起的勇力，动作较简单，容易掌握，提高成绩快。“背越式”的助跑方向与“俯卧式”相反，一般采用弧线助跑6～8步，前三至四步跑直线，后三至四步跑弧线。由于跑弧线，身体向圆心方向倾斜。“背越式”跳高的踏跳点距离横杆的垂直面40～80厘米，起跳脚踏上起跳点时，几乎与横杆的垂直面平行。当助跑最后一步用摆动腿支撑时，同样要压紧，跪膝和积极送髋，踏跳脚向前迈出仍用脚跟着地，迅速滚动至全脚掌着地，同时身体由倾斜转向垂直。踏跳腿着地后屈膝缓冲时，同侧髋要保持挺直。摆动腿以够带动大腿迅速向踏跳腿一侧扣膝上摆，髋部也要向踏跳腿一侧转动，同时蹬伸踏跳腿。两臂配合腿的动作向上提肩摆起，摆动腿同侧肩开始做向后侧方伸展的动作。踏跳腿蹬离地面的一瞬间，仍保持原来的方向。

6、当人体腾空后，身体继续转动成背对横杆的姿势。摆动腿的膝关节放松，踏跳腿蹬离地面后自然垂下，肩自然继续向后伸展，头和臂先过杆，同时积极挺髋，在杆成仰卧略有反弓的姿势。髋部展开的动作要一直延续到臀部移过横杆、然后过杆的两臂做向前、向下压的动作，同时借助向后弓身的反弹作用，把未过杆的两腿上举，使其越过横杆。身体过杆后继续下落，用背着地。

朱建华跳高采用的是背越式技术。

背越式，又称“福斯贝里式跳高”。急行跳高姿式之一。助跑步数为8—12步，前段跑直线，后段跑弧线，用离横杆较远的腿起跳。起跳离地后，保持伸展姿势向上腾起，并在摆动腿及其同侧手臂的带动下，加速身体围绕纵轴旋转，使身体背对横杆；当头、肩越过横杆后，及时仰头、倒肩、展体，挺胸，并稍后收双腿，形成杆上背弓姿势，同时身体重心尽量靠近横杆，以充分利用腾空高度；当身体重心移过横杆后，应加速向上甩腿越过横杆。过杆后以背部落垫。