田徑運動中的跳躍運動，是通過人體自身的潛能，采用一定的運動形式，使人體的騰躍達到極限高度和極限遠度.田徑運動的跳躍項目是一種速度力量型的項目，屬于非周期性項目.跳躍項目的共同點是人體的運動都是從靜止狀態開始后轉變為騰空，人體發生位移后落地.
在田徑運動教學與訓練中，面對跳遠和跳高運動中簡單的和復雜的運動技術動作時，如何正確運用運動生物力學知識對跳躍運動技術進行量化的描述、解釋和評價，從而改進和完善動作技術，優化運動技術方案，是一個值得研究的問題.
生物力學是采用力學的理論來研究生物運動動作的力學規律和生物體內物質運動規律的學科，是力學與生物科學的交叉學科[1].
生物力學的研究內容豐富，涉及生物和力學兩個學科，隨著生物物理學的不斷發展，運動生物力學是其中派生出的一個專門的學科.運動生物力學研究從前不屬于力學的有關活體系統的運動力學問題，其中專門研究體育運動中人體運動的力學問題，是運動生物力學的前沿課題，已引起體育界與力學界專家的廣泛關注.
本文針對田徑運動中的跳躍運動技術，對鞭打運動、碰撞運動、平衡運動、拋體運動等生物力學概念進行了歸納和分析，希望對學習和理解跳躍運動的基本動作，提高運動訓練質量和運動技術水平能夠有所幫助.
1 鞭打運動
鞭打動作是一個鏈狀物在其中質量較大的一端先進行加速運動，然后在突然制動過程中其質量較大的一端向末端快速傳遞，使末端產生極大的運動速度的過程[2].鞭打動作的技術難點及重點是大關節帶動小關節進行加速運動，特別是通過大關節向小關節進行突然制動的過程.
人體運動的鞭打動作形式可分為上肢鞭打動作、下肢鞭打動作、下肢-上肢鞭打動作、上肢-下肢鞭打動作.上肢鞭打動作是以肩關節為軸，用大臂帶動小臂和手，上肢在克服重心阻力或自由位移的過程中做加速和突停制動，使末端環節產生最大速度的突然制動.體育運動中的下肢鞭打動作在跳遠運動中非常重要，在跳遠中做鞭打運動動作時，重點是以髖關節為軸，用大腿帶動小腿和腳，以向前上方運動的大腿帶動小腿做起跳動作，也就是鞭打式的起跳動作.跳躍起跳時，起跳腿的起跳動作技術是一套完整的鞭打動作，起跳動作由準備起跳和起跳組成，是跳遠運動的難點和重點.
當運動員助跑、起跳，小腿和腳開始向后上方擺動，然后做伸大腿和屈小腿的動作，使起跳腿得以充分后擺，形成類似上肢鞭打-下肢鞭打的“反弓”形姿勢，為放腳起跳爆發式蹬伸做功所產生的起跳腿鞭打動作做準備.
髂腰肌、恥骨肌、股四頭肌肌群的鞭打動作是大腿超越小腿完成的兩個超越，即下肢超越上肢和小腿超越大腿，在起跳垂直的瞬間，小腿快速伸直又超越大腿，為最后落地做準備.
2 碰撞運動
碰撞運動是運動生物力學中的基本概念，在跳躍運動中隨處可見，如田徑體育運動技術中的起跳、踏跳、落地等都可稱為碰撞運動.碰撞運動也可稱為踏跳過程或緩沖過程.
在田徑跳躍運動中，起跳和踏跳的力學意義是碰撞運動，碰撞運動使被打擊物體（如起跳板）或運動員獲得極限的速度或適宜的角度.跳遠及跳高的起跳和落地緩沖也是碰撞運動，但是落地緩沖的目的與起跳的目的相反，是為了減小運動員身體所受的沖擊力.普遍認為碰撞運動是增加運動員起跳腿的起跳力或踏跳力，是教練員普遍采用的方法.
在現實生活中，碰撞運動是比較復雜的，因為通常的碰撞運動是使物體或人體的運動方向發生改變，而運動員起跳都伴隨著碰撞后人體運動初速度方向的改變.在計算碰撞運動問題時，用分量式的動量原理計算是比較好的方法.
3 平衡運動
平衡運動是田徑跳躍運動技術中重點研究的問題.平衡運動的力學條件相對簡單，如果在一定時間內保持身體姿勢相對靜止，身體將處于平衡狀態，即保持靜態平衡.當運動員或物體所受到的合外力為零時，由牛頓第二定律可知，運動員或物體處于靜止狀態或作勻速直線運動，也就是運動員或物體會處于平衡狀態[3].
在田徑運動中，跳躍運動的起跳姿勢和動作需要保持平衡的穩定性，而平衡穩定性反映了運動員身體維持原有平衡狀態和抗傾倒的能力.平衡穩定性是由支撐面積和重心高度所決定的，運動員的身體支撐面積越大，平衡的穩定性就越好，如果有多個支撐部位時，支撐面積增大，穩定性也將增大.
另外，重心高度對運動員身體穩定性的影響也是顯而易見的，運動員身體重心越低，身體的穩定性就越好，反之，身體的穩定性就越差.關于運動員平衡穩定性的測量是比較復雜的，一般采用穩定角的概念來闡釋[4].
穩定角反映了支撐面積的大小、高度及重心高度的垂直投影線，支撐面積的大小和重心高度在支持面內的相對位置對平衡穩定性有很大影響[5].身體平衡狀態是相對復雜的技術動作，如跳遠運動的起跳騰空，維持身體平衡的是身體的重力與支持反作用力的相互作用.運動員起跳騰空后，如果身體能夠保持平衡狀態將有利于完成后續技術動作，如果身體不能保持平衡狀態，運動員的身體就會向前傾倒，若無法恢復時便自動向前跨出一步，獲得新的動作平衡.
身體動作在一定范圍內的“中和”和“抵消”,使身體重心不再移動，其中肌肉、韌帶、關節的內力或內力矩起到重要作用[6].根據運動生理學知識，當運動員的身體失去平衡時，在大腦皮質的控制調節下，通過視覺及本體感覺感受器，使肌肉收縮可以達到新的平衡狀態，來維持身體平衡.
值得注意的是，雖然身體平衡不需要消耗機械能，但要消耗生理能[7],如果運動員長時間做平衡運動，能量消耗極大，肌肉易疲勞，導致運動員身體平衡控制能力變差.所以，在安排教學與訓練內容時，平衡運動需特別注意.
4 拋體運動
拋體運動是人類生產生活實踐中普遍存在的一種運動形式，學習和研究拋體運動的基本規律是對運動技術的理論研究和實踐探索.對于身體或物體，只要處于騰空狀態，就會受到拋體運動行為模式規律的制約.大多數拋體運動均為斜拋，主要是為了獲得極限騰空的高度或遠度，如跳遠、跳高等.
這類問題相對比較簡單，從拋體運動力學原理可知，身體騰空時，身體重心的運動軌跡完全由起始條件所決定，不會隨肢體在空中的改變而變化.增加跳躍遠度和高度的主要因素是起跳時的速度、高度和適宜的角度，其中適宜角度可以用直接或間接測量法測得[8].在體育比賽中，如跳遠起跳后的騰空動作和撐桿跳高的第二騰空動作，都是為了更好地完成后續技術動作所作的力學準備，而不是單純的為了獲得極限跳躍的遠度和高度.
5 小結
在田徑運動訓練與教學中，面對跳躍運動中復雜的技術動作，體育教師和教練員應合理運用運動生物力學知識，對其中的生物力學概念，如鞭打運動、碰撞運動、平衡運動、拋體運動，進行系統的分析和評價，在此基礎上進一步改進和完善技術動作，優化運動技術方案[9],將有助于運動員理解和掌握跳躍運動的技術動作，從而提高運動技術水平和訓練質量.
參考文獻：
[1] 王今越，劉偉.國內運動生物力學發展現狀思考 [J].天津體育學院學報，2003（4）:33-34.
[2] 孫南.玻璃鋼撐竿的特性與撐竿跳高技術的變革 [J].北京體育大學學報，2006（9）:27-29.
[3] 吳劍.體育教學中幾個基本生物力學問題的認識及其解 [J].浙江體育科學，2000（5）:41-42.
[4] 王廣虎.體育運動與平衡 [J].成都體育學院學報，1996（2）:11-12.
[5] 溫特.人體運動生物力學 [M].幸誠志，譯.北京：人民體育出版社，1983.
