撑杆运动员的极限高度分析(力学与科学技术-同济大学)
我国优秀男子撑竿跳高运动员腾空技术的运动学分析
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏｆＣａ ｐｉ ｔ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＰｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
我 国优 秀 男子 撑 竿跳 高 运 动员 腾 空技 术 的 运 动学 分 析
Ｋｉ ｎｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｆｌ ｉ ｇ ｈｔ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑｕ ｅ ｏ ｆ Ｃｈｉ ｎｅ ｓ ｅ Ｅｌ ｉ ｔ ｅ Ｍａ ｌ ｅ Ｐｏ ｌ ｅ Ｖａ ｕ ｌ ｔ ｅ ｒ
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｌ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ， ｉ ｍａ ｇ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ
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优秀女子撑竿跳高运动员宋婷婷助跑起跳技术的运动学分析
横杆高度
起跳 横杆 ４．２０ｍ
步长（ｍ）
倒２
倒１
１．７７
课题成果 ＫＥＴＩＣＨＥＮＧＧＵＯ
优秀女子撑竿跳高运动员宋婷婷助跑起跳技术的运动学分析 ＫｉｎｅｍａｔｉｃｓＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＡｐｐｒｏａｃｈａｎｄＴａｋｅｏｆｆＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＳｏｎｇ Ｔｉｎｇｔｉｎｇ，ａｎＥｌｉｔｅＷｏｍｅｎＰｏｌｅＶａｕｌｔＡｔｈｌｅｔｅ
杨应威 ＹａｎｇＹｉｎｇｗｅｉ
表 １ 宋婷婷基本信息一览表
姓名 宋婷婷
性别 女
最好成绩
身高（ｍ） 出生年月 ９９３．１０ 国际健将 ４．３０ １９．１５
１．２ 研究方法 １．２．１ 比赛现场拍摄
（１）拍摄前的准备工作 准备物品：两台摄像机，型号分别为 ＳＯＮＹ－ＨＤＲ－１Ｅ和 ＣＡＳＩＯ－ＥＸ－ＦＨ２５，一幅三角架，备用电池两块，若干录像带， 一个皮尺，一卷白色医用胶布，现场记录本和笔等。比赛前一 天去现场观察比赛场地，确定摄像机的摆放位置，用医用胶布 贴好比例尺，比例尺长度为 ２ｍ（接近运动员一步的步长）。 （２）现场拍摄 采用平面定点定焦的拍摄方式，摄像机高度为 １．２０ｍ，摄 像机主光轴垂直与运动平面，摄像机距离运动平面 １４ｍ左右， 拍摄频率 １２０ＨＺ，一台摄像机定点定焦拍摄，用于量化分析技
摘 要：通过高速录像和动作解析等方法，对优秀女子撑杆跳高运动员宋婷婷的助跑起跳技术进行了分 析，并就一些关键参数与国内顶尖选手李玲和吴莎进行了对比，结果发现：宋婷婷助跑速度还需要提高，后 两步的助跑节奏还需要完善，起跳过程中举竿向上不够，起跳过程中躯干速度明显不够，造成上肢运动快， 下肢运动慢的不合理情况，起跳过程中重心水平速度的损失率较好。以此建议，宋婷婷的技术还不稳定， 需要加强技术稳定性的训练，起跳过程中躯干的运行明显不够，造成一系列问题，举竿应该多向上举竿，展 开身体和提升重心高度有利于后续摆体动作。 关键词：女子；撑竿跳高；助跑；起跳；运动学 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｈｉｇｈｓｐｅｅｄｃａｍｅｒａｖｉｄｅｏａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｓｃｒｅｅｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈａｎｄ ｔａｋｅｏｆｆｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＳｏｎｇＴｉｎｇｔｉｎｇ．ＲｅｌａｔｅｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｉｓａｌｓｏｄｏｎｅｗｉｔｈｔｏｐｄｏｍｅｓｔｉｃａｔｈｌｅｔｅｓｎａｍｅｄＬｉＬｉｎｇａｎｄ ＷｕＳｈａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：ｈｅｒａｐｐｒｏａｃｈｓｐｅｅｄｎｅｅｄｓｔｏｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｎｅｘｔ２ｓｔｅｐｓａｐｐｒｏａｃｈｅｓｎｅｅｄ ｔｏｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｎｏｔｅｎｏｕｇｈｐｏｌｅｒａｉｓｅｕｐｄｕｒｉｎｇｔｈｅｊｕｍｐ，ｉｎｌａｃｋｏｆｔｒｕｎｋｓｐｅｅｄｉｎｊｕｍｐｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｔｏｆａｓｔｅｒ ｕｐｐｅｒｂｏｄｙｖｓ．ｓｌｏｗｅｒｌｏｗｅｒｂｏｄｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓｇｏｏｄｌｏｓｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｆｏｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｐｅｅｄｏｆｇｒａｖｉｔｙｉｎｊｕｍｐｉｎｇ． Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ：ｈｅｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｎｏｔｓｔｅａｄｙｅｎｏｕｇｈ，ａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｅａｄｙｔｒａｉｎｉｎｇｉｓｎｅｅｄｅｄ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｊｕｍｐｉｎｇ， ｈｅｒｔｒｕｎｋｍｏｖｅｍｅｎｔｉｓｎｏｔｅｎｏｕｇｈ，ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｓｍａｎｙｔｒｏｕｂｌｅｓ．Ｐｏｌｅｌｉｆｔｉｎｇｓｈｏｕｌｄｍｏｖｅｕｐｗａｒｄ，ｏｐｅｎｔｈｅｂｏｄｙ ａｎｄｒａｉｓｅｓｇｒａｖｉｔｙｈｅｉｇｈｔｔｏｄｏｇｏｏｄｆｏｒｕｐｃｏｍｉｎｇｃｈａｎｇｅｏｆｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｃｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｅｍａｌｅ；ｐｏｌｅｖａｕｌｔ；ａｐｐｒｏａｃｈ；ｔａｋｅｏｆｆ；ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ 中图分类号：Ｇ８２３．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５－０２５６（２０１７）０６－００１４－２ ｄｏｉ：１０．１９３７９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００５－０２５６．２０１７．０６．００６
我国优秀男子撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究
我国优秀男子撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究中国是一个体育运动大国，男子撑竿跳高运动也是中国体育运动的一项重要的项目，由于竿上跳的技术的存在给项目带来了特殊的魅力。
因此，对男子撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究是十分重要的。
本文旨在通过掌握男子撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究，从而帮助男子撑竿跳高运动员提高技术水平，提高比赛成绩。
第二段撑竿跳高是一项需要强大的肌肉力量，协调能力，技术精湛的运动项目，其中竿上技术是最重要的，而有效掌握和运用竿上技术是撑竿跳高运动员攀登更高跳板的前提。
首先，我们来看看撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究，首先有以下几点：（1）确定撑竿跳高运动员竿上技术的发力节奏是运动中非常重要的一环。
首先，要充分了解撑竿跳高运动员竿上技术的发力节律，包括手腕的发力节点，肩膀的发力节点，上肢的发力节点等，以及发力的时机，顺序，力度等等，要建立一套完整的发力节律；（2）针对撑竿跳高运动员的身体特点，要制定出最适宜的竿上技术，这就要求撑竿跳高运动员必须做到竿上技术的科学性，自身躯体的灵活性，把握发力节奏，以及调整腰部和膝盖的关节动作等。
第三段掌握撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究，还有以下几点要注意：（1）要学会运用下肢关节，有效改变身体重心，提高竿跳效率；（2）要学会把握影响竿上技术的因素，例如竿的种类、长度、重心和运动员的自身特征；（3）要在比赛之前，细心观察跳板上的风向和风速，根据实际情况调整跳板上的动作节奏，保证操作的准确度；（4）要训练竿上技术的关键部位，熟练掌握竿上技术的执行节律，以提高撑竿跳高运动员的技术水平。
第四段由此可见，掌握撑竿跳高运动员竿上技术的运动学研究具有重要的意义，只有深入掌握技术的运动学研究，才能有效地帮助运动员提高技术水平，提高比赛成绩。
而在掌握技术的学习过程中，运动员需要多接受训练，仔细学习，在训练中熟练运用，不断积累经验，熟练掌握发力技术，多多锻炼，以期在比赛中取得更佳的成绩。
第十一届全运会男子撑杆跳高运动员起跳技术的运动学分析
直速度是 ３ ． ２ ５ ｍ ／ ｓ 。其中 ， 刘飞亮 的水平速度最大为 ８ ． ０ ２ ｍ ／ Ｓ ， 垂直速度为 ３ ． ０ ６ ｍ ／ ｓ ， 但其腾起角最小 为 ２ Ｏ ． ４ 。 ； 李康的垂 直 速度最 大为 ３ ． ４ ７ ｍ ／ ｓ ， 但其水平速度最小为 ７ ． ３ ９ ｍ ／ ｓ ， 腾起 角 最大为 ２ ４ ． １ 。 。这些数 据变化 说 明， 运 动员保持 合理 的水平 、 垂直速度就可达到适合的腾起角 。另外 ， 世界优秀男子运动员 的平均腾起角为 １ ８ ． ５ ０ 。 ， 而我国优 秀运 动员平均腾起 角为 ２ ２ ． １ 。 ， 这可能是影响我 国撑杆跳高成绩的因素之一。
表 ２ 第十一届全运会男子撑杆跳高运动员起跳时的
腾 起 角及 水 平 、 垂 直 速 度
我国男子撑杆跳高纪 录是 由山东 队选手杨雁盛在 ２ ０ １ ０年全 国 田径锦标赛上创造的， 成绩为 ５ ． ７ ５ ｍ， 这 个成绩与 当今世界纪 录６ ． １ ４ ｍ相 比相差 ３ ９ ｃ ｍ。本文从运动学角度来探讨第 十一届 全运会男子撑杆跳高运动员的起跳技术 ， 找出其在动作技术方 面的不足 ， 为提 高 我 国男 子撑 杆 跳 高成 绩提 供 一定 的参考 依据 。
员的动作技术特征 ， 为我 国撑杆跳 高运动的发展提 出建议 。
关键词 ： 男子 ； 撑杆跳 高； 起跳 技 术 ； 运动 学
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｍｅ ｎ’ ｓ ｐ ｏ ｌ ｅ ｖ ａ ｕ ｌ ｔ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ａ ｂ ｉ ｇ ｇ ａ ｐ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｌ ｄ ，ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｌ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｌ ｅ ｖ ａ ｕ ｌ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ —
撑杆材料影响跳跃高度
其四管道纤维可以将汗水和湿气
,
“
而排 水槽就 能及 时地减 少阻
”
有效地排 出
同时它还保证 了剐 服 脉
。
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根 据使 用 者 的体重和 身高设 计 由
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层玻瑞纤维和树 脂 灌注 的破 纤维
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我国男子撑竿跳高腾起高度的能量守恒定律分析
第29卷第2期北京体育大学学报Vol.29No.2 2006年2月! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Journal of Beijing Sport University Feb.2006我国男子撑竿跳高腾起高度的能量守恒定律分析陈光华，高升（安徽师范大学体育学院，安徽芜湖241000）摘要：通过录像研究、资料查阅、数理分析等方法，依据能量转化与守恒定律，分析了撑竿跳高过程中的能量来源与转化，总结出助跑、起跳、团身展体、引体推竿这四个过程是动能获得的根源；在整个跳跃过程中，一部分能量被损耗，另一部分转化为身体重心腾至最高点时的势能和过竿时的水平动能，并提出：加强能量来源与减少能量损失是获得较高腾高的根本方法。
关键词：男子撑竿跳；能量转化与守恒；腾起高度；能耗中图分类号：G823.2文献标识码：A文章编号：1007-3612（2006）02-0271-03Analysis on Height of Jump in Chinese Men’s Pole vault by using Energy Conservation LawCHEN Guang-hua，GAO Sheng（PE College of Anhui Normal University，Wuhu241000，Anhui China）Abstract：Adopted the video research，documentary analysis，and mathematic analysis，following from the energy transmis-sion and conversion law，this study conducted an analysis on the energy source and their transformations in the course ofpole-vault.The results of this study indicated that the four phases of approaching，taking-off，tucking-unfolding-body anddrawing-body to pushing-pole can be seen as the sources of kinetic energy.In the whole process of jumping，certain energytransforms into thermal energy and wasted，the other energy transforms into the maximum potential energy and horizontal ki-netic energy.It is proposed that increasing the sources of energy and reducing the loss of energy can seen as the fundamen-tal methods of obtaining a higher height of jumping.Key words：men’s pole-vault；the energy conservation law；height of jump；energy waste研究表明，在男子撑竿跳高运动中，中国优秀运动员与国外优秀运动员成绩的差距主要是腾起高度（手离竿时高度距横竿高度）的差距。
奥运科技之光：撑杆跳中的学问
”
不 仅 令 观 众 目瞪 口 呆
。
杆 开 始备 受 青睐
。
类 克服 地 球 引 力 的 凯 歌
，
也 叫裁 判 不 知 所 措
“
此 后 才制 定 了
和 自然 生 长 的 竹 竿 相 比
，
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。
起 跳 后 握杆 双 手不 能交替移 动 的 游戏规则
，
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科学史话
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洛 杉矶 奥运 柏 林 奥运 会
上 第
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会 上 日本 选 手 西 田 修 平 仅 以 1 厘 米
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撑杆跳 高纪 录
18 9 6
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两 位 日本 运 动 员 把 奖 牌 切 开 再 焊 接 成 两 块 银 铜 各 半 奖 牌 这 类 奇迹 和
、
动 员把水平助 跑 银行
“ ”
，
我国国际健将级女子撑竿跳高运动员技术运动学分析
表１ —１拍摄对象的基本情况表
姓名 年龄 身高 体ｔ 最好Ｉ 或 馈 掘轩高度
（ ｃ Ｉ ）
在本次 比赛 中高淑英和吴莎两名运动员成绩达到了 国际健将的标准 ，成绩分别为４ ． ４ ０ ｍ 和４ ． ２ ０ ｍ（ 国际健将 ４ ． １ ５ ｍ），在这里对这两名达到国际健将运动员的技术进
点投影与起跳点的差（ ｃ ｍ ）
通 过表 ２ —１ 我们 可 以看 关 于高 淑英 和吴 莎 在起 跳 时
的一些主要指标 ，我们可 以发现起 跳着地 时吴莎的重心 水平速度 比高淑英的高 ，她们起跳着地的重心垂直速度 高淑英 的比吴莎 的高 ，而高淑英 的起跳离地时的水平速 度 比吴莎的大得多 ，起跳垂直速度也 比吴莎的大 ，这说 明在起跳技术上 高淑英 能很好的保持水平速度 ，而吴 莎
３１ — 、Ｅ 起 跳 瞬 间竿 弦角 度 、Ｆ 起 跳 瞬 间上 手 握
比较稳定 ，可以看 出悬垂阶段高淑英身体稳定性 比吴莎
要好。
表２ — ３ 悬 乖 撰 体 讨 稃 各 时 间 的特 征 （ ｓ ）
姓名 Ｔ １ ％ Ｔ ２ ％ Ｔ ３ ％ Ｔ ４ Ｔ ５ Ｔ ６ ＊
２ ０ １ ３ 年ｌ ２ 月
第ｌ ２ 期
体 育 世界
我国国际 等 级女子撑 高 运动员技术运动学分析
刘璇 陈庆杰
摘要 ：本研究通过文献资料法、专家访谈法、观察法、运动生物力学测试法、数理统计法等研究方法 ，对高淑英 及吴莎两名 国际健将级运动员的技术进行运动学研究，结果表明：两名 国际健将运动员，起跳方面吴莎起跳的效果不
表２ 一 ｌ高 淑英 与吴 莎 的起跳 技术 指标
撑竿跳高运动专项力量素质的特征分析
任 肇 祥
宿州学院体 育学院 ２ ４ ０ 安 徽 宿 州 ３０ ０
摘 要 撑竿跳 高运动 员采 用各种恰 当的训练方法和手段 ，通过科 学的安排 ，不断发展 自身平衡 、协调、灵活等能 力并 掌握合 理 的跳跃技 术等 ，构成 了撑竿跳 高的特点 。本 文旨在通过对撑杆跳 高专项力量素质的特征进行分析 ，为广 大教练 员的训练 实践提供 有价 值的参考。
阻力作用 、起跳过 程的快 速弹 跳力量。撑杆跳高运动的插穴和起跳 的 过 程实 际上是要 求运动 员将助跑 过程 中获得 的动能转化 为 势能 的过 程 。也就 是将运 动员起跳 过程 的动能经过双手作用于撑竿 ，使撑竿产
田径 运动中各个项 目都有其 自身的特 征 ，从而使其训练的指导思 想、 训练 负荷结 构 、训练方法手段 等都具有各 自独特 的特 征。因此从 事 田径运动训练 实践 ， 就要求 首先明确并 深刻理解 项 目的性质特 征 ， 建立正确 的训练指导思 想和提 高运 动成绩 的途径 ， 科学 合理的设计训 练结构 ， 运用正 确的训练方 法和手段 ，合理 的控制 训练 负荷 ，有条不 紊地 完成训练任 务和训练 目标 。 对撑 竿跳 高运动进 行研 究和训练 ， 要首先了解撑 竿跳高项 目的 也 性质特征 。通过查 阅资料了解 到撑 竿跳高运 动的性质特 征是一直在争 论 的问题 。因为 ， 田径 中撑 竿跳 高是各个 项 目中技术 最为复 杂的项 在 目 之一 。撑竿跳 高的整 个技 术过程包 括运 动员手持撑竿 助跑 ，通过持 竿助跑插 竿起跳 、 悬垂摆体 、引体转体 、 竿等一系列复 杂的动作 ， 过 使人体腾起并越过一 定高度 的横竿 。结合撑 竿跳 高项 目 身的技 术特 本 点 、 目的性质特征技术原理 的要求 来看 ，决定撑 竿跳 高成绩 的主要 项 因 素 ：一是握竿高度 ，二是竿子磅数 ，三是腾起高度 。在这一 系列 复杂的动作 中运动 员持 竿助跑要具有优秀短 跑运动 员的速 度 ；插穴起 跳又具有优秀跳远 、 高运动 员的快速起跳能 力和体操运 动员肩臂 柔 跳 和 、力量 及灵敏协 调等素质 ；蹬离 地面后 ，利用竿 子作为 支撑及腾 空 、落地前一系 列技术技巧动作及其准确控制身体 的能 力。同时 ，很 多专家和教练 员认为撑竿跳高 属于技能类 ， 在训练过程 中要注重技术
对我国男子撑竿跳高比赛战术运用的分析——以第十一届全运会为例
对我国男子撑竿跳高比赛战术运用的分析——以第十一届全运会为例作者：李若果，刘松来源：《青少年体育》 2016年第8期李若果，刘松（普洱学院，云南普洱665000）收稿日期：2016-06-28作者简介：李若果（1989~），助教，硕士。
研究方向：体育教学训根据运动训练学理论，一名运动员竞技能力的构成应由体能、技能、战术能力、运动智能及心理能力所构成，并综合地表现于专项竞技的过程之中。
战术能力作为竞技能力构成的的重要环节，在比赛中力求出色地发挥竞技能力，以及对于竞赛结果的评定行为施加合法的影响。
1研究对象和方法1.1研究对象我国男子撑竿跳高比赛战术运用——以第十一届全运会为例。
1.2研究方法文献资料法、数据统计法和比较分析法。
2结果与分析2.1我国第十一届全运会男子撑竿跳高的起跳高度通过分析，我国高水平男子撑竿跳高前3名运动员选择起跳高度均在5.25m，起跳高度与最后成绩差数大约在31.67cm。
后5名运动员起跳高度均在4.96m，起跳高度与最后成绩差数大约在30cm。
从数据中可以看出我国第十一届全运会男子撑竿跳高比赛中运动员在战术起跳高度上均在自己最好成绩前的30cm左右进行试跳，选择的起跳高度均在5m左右开始试跳。
2.2我国第十一届全运会男子撑竿跳高的试跳成功率虽然规则规定运动员在每个高度上有3次试跳机会，但所有运动员都应把重点放在各高度的第1次试跳上。
第1次试跳成功，不仅表明运动员跳越横竿成功，说明技战术的运用也获得成功，而且最大限度地减少体力消耗，稳定情绪，给对手施加压力，对后面的比赛会产生积极的影响。
第2次试跳失败，容易造成心理紧张、情绪波动，从而影响第2、3次技术水平的发挥，还将关系到比赛的全局。
撑竿跳高项目在田径比赛中是以试跳失败而告终的项目，其试跳成功与否是影响运动员运动能力发挥、比赛成绩和比赛排名的一个重要的影响因素，其重要性不言而喻。
“试跳成功率”是导致排名不同的直接原因，从而引伸出了诸多关于战术、心理等训练和竞赛各方面的问题。
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由于撑杆跳是借助撑杆弯曲时积聚的弹力，在撑杆展伸时释放，将运动 员弹过障碍杆，因此撑杆质地与跳跃的高度关系十分密切。 撑杆跳高者在19世纪使用木杆，后改用竹杆；到二次大战时来自日本的 世纪使用木杆 后改用竹杆 到二次大战时来自日本的 竹杆供应中断故改用金属杆；到1948年，出现了重量更轻、弹性更强的玻璃 纤维杆。人们今天使用的则是更加坚固并富有弹性的面料纤维撑杆。
6.14米的世界纪录是否为最终的奔跑的动能通过弹 性势能改变为重力 能的消耗冲击
双手掌在杆端推近高度
一般优秀运动员在带撑杆向起跳高度为1米，则起跳爆发速 gh 4.4m / s 。 度为: v 2 g 当运动员在45米助跑道的终端时以最佳速度9m/s撑起撑杆， 起始速度为： v 4.4 2 9 2 10m / s 如所有的动能保持守恒(杆的变形不消耗能量、撑杆插穴时的 摩擦不计等 )，并假设撑杆的重量很轻与杆的重心上升位置忽略， 则可建立如下的动能定理 则可建立如下的动能定理：
撑杆撑起运动员时杆容易断裂的位置？
撑杆弯曲变形曲线
撑杆跳中杆子意外折断， 假货到处都有。 货
一般在实际撑杆的断裂是在A点处曲线段内，这段由于力矩MA引起的弯矩产 生正、负应力与剪力产生剪应力，当这个组合应力超过了材料允许应力杆截面被 破坏。 破坏 在B点处曲线段内，这段力矩MB虽然大于MA，但由于有轴力产生负应力，这 个组合正应力比A处小，负应力此A处大，而撑杆的材料允许应力[+] ]< [-]，所以 B处杆截面不容易被破坏。 可以通过精密的实验和计算，根据撑杆从上到下受力的差异和弯曲的弧度来 设计不同部位最合理的强度与截面 设计不同部位最合理的强度与截面。 因 M=P*e，所以： 因： 所以 MB>MA
叠加正应力
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FN k
M k
F M y z k A Iz
+
MA + Q + + = MB + F
-
P
A B
end
撑杆运动员的极限高度分析
回答问题!
题1、在实际撑杆运动中杆的断裂部位是在杆的那个段内？ (a).杆的上段？(b).杆的中段？(c).杆的下段？ 题2、目前撑杆运动中男、女运动员的最高纪录是多少？
1994年7月31日，意大利塞斯特里尔田径场，乌克兰运动员布勃卡“揭竿 而起”，把自己的身体撑向蓝天，一举越过了6.14米横杆。这与假设的极限高 度仅差30cm。
以俄罗斯女子撑杆跳高运动员伊辛巴耶娃为例，来计算各部分 能量的变化 选用4665型撑杆，运动员身高 能量的变化。选用 型撑杆 运动员身高1.74m 1 74m，质心高度 质心高度 1.14 m，质量65 kg，起跳速度8.13 m/s。
现代撑杆跳使用的碳纤维撑杆分为三层：外层 是高强力的碳纤维，保证撑杆既柔韧又结实；中间 则是碳纤维质地的带状织物；里层是绷带状的玻璃 纤维，以防撑杆断裂或扭结。
1994年，由于碳纤维杆的使用， 乌克兰选手布勃卡创造了6.14米 的新世界纪录。
1980年莫斯科奥运会撑杆跳集锦
今天竞技场上的撑杆经过不断更新换代，玻璃纤维和尼龙已经被更加轻 便、坚韧而富有弹性的碳素纤维和多种复合材料所取代。通过精密的实验和 计算，根据撑杆从上到下受力的差异和弯曲的弧度来设计不同部位最合理的 强度，在现代的撑杆制作工艺日臻完善和成熟的情况下，撑杆的弹性势能被 充分的发辉出来，人们开始评价撑杆跳的最高极限值是多少？
v 4.4 2 8.13 2 9.06m/s
P 2 v ph h， 2g 9.06 2 则： h 4.18m。 2 9.8
H h h1 h2 4.18 1.14 0.30 5.62m。
2004年雅典奥运会上伊辛巴耶娃的跳高成绩4.91 4 91 m。 则在完全能量保存情况下，以及整个撑杆动作极其完 美情况下，还有6.1m的高度余量。
2008年8月22日，澳大利亚选手史蒂夫-胡克在北京奥运会男 子撑杆跳高决赛中以5米96的成绩夺得金牌并打破奥运会纪录。
2008年8月26日讯：在北京举行的29界奥林匹克运动会女子撑 杆跳高决赛中 俄罗斯选手伊辛巴耶娃夺金 伊辛巴耶娃第23次打 杆跳高决赛中，俄罗斯选手伊辛巴耶娃夺金，伊辛巴耶娃第 破了世界纪录，她让撑杆跳的横杆停留在了5.04米的高度。
？
现代的撑杆跳高运动是由原始的撑杆跳跃演变而来的。在古代，人们为了 适应生活和生产的需要，在交通设备极不完善的条件下，就曾用木棍撑过河 沟和不高的障碍，后来在军队中用撑杆跳过战壕、矮墙等办法作为训练士兵 战斗技能的手段。 1789年德国的布施跳过1.83米，这是目前世界上有据可查的最早成绩。 撑杆跳作为田径运动项目首先在英国开展，1843年4月17日英国职业选手罗珀 在彭里斯越过2.44 2 44米， 米 19世纪末开始流行于欧洲国家。男、女撑杆跳高分别于 世纪末开始流行于欧洲国家 男 女撑杆跳高分别于 1896年和2000年被列为奥运会比赛项目。 竞赛规则 撑杆跳要求参赛选手越过横杆而不将其撞落，横杆由两个立杆支撑。撑 杆跳是奥运会的正式比赛项目，参赛选手可以自选任何长度、任何质地的撑杆。 目前选手们借助现代技术，可以使用玻璃纤维或碳化纤维制成的撑杆。最佳跑 道至少为45米。 为了计算助跑和起跳时间，撑杆跳运动员可以在跑道旁放置 至两个 为了计算助跑和起跳时间，撑杆跳运动员可以在跑道旁放置一至两个 标记。撑杆跳运动员必须将撑杆插到地面上1米长的插斗里。选手要在两分钟 内完成撑杆跳高动作。
P 2 v p ph， 2g 10 则： h 5.1m。 2 9 .8
2
v起跳
v v助跑
h是运动员重心可提升的极限高度，真正极限撑杆跨越的高度 还应加上运动员自身重心高度：h1与运动员在最后跨杆时手掌在杆 端推近的高度(腾空后肌肉收缩做功产生高度)：h2。
H h h1 h2 5.1 1 0.30 6.4m。
撑杆运动员的极限高度分析
力学与科学技术
编著：韦 林，2008.9.1
撑杆跳高是运动员通过持杆助跑和插穴起跳 获得动能，并借助于撑杆将动能转换为撑杆 的弹性势能和人体的重力势能，从而将运动 员送向高 腾越过杆的 项技术复杂，难度 员送向高空腾越过杆的一项技术复杂，难度 较高的田径运动。撑杆跳高成绩从一百多年 前的3 05m提高到十几年前的6 14m 最近十 前的3.05m提高到十几年前的6.14m。最近十 多年该纪录始终无人打破，这是否意味着撑 杆跳高的极限仅限于此呢