騰空一躍 跳高物理學

文/簡麗賢 |2026.11.09
42觀看次
字級
大
中
小
圖/Celine

文/簡麗賢

今年我們的亞洲運動會代表團,在日本名古屋奪得金牌殊榮之一是男子跳高。身高195公分新生代跳高好手傅兆玄,在決賽最終以一次跳過的2米25佳績,獨占鰲頭,一鳴驚人,獲得男子跳高金牌,成為體育史上首位在亞運層級田徑項目奪金的台灣好手,媒體報導終結田徑56年金牌荒,為台灣田徑史寫下嶄新一頁。

跳高運動起源於英國,1896年第一屆奧運會列入男子競賽項目,女子跳高則在1928年正式列入,目前跳高最佳成績是2米45。在田徑競賽場上,跳高是技巧相當細膩的項目,「跳高王子」傅兆玄能在亞運跳高決賽大放異采,以完美姿態騰空一躍,躍過橫杆,勇奪金牌,除了堅強的意志和鍥而不捨的苦練外,相信他也熟知跳高的鋩角,包含物理學的運動力學與能量轉換。

日常肌力 起跳技巧



跳高的完整程序包含節奏助跑、單腳起跳、騰空過杆與安全落墊等動作,以其最後成功地越過橫杆上緣的高度計算成績,並以此判定名次。選手能騰空躍過橫杆的兩項關鍵要素是助跑的速度和起跳蹬地的地面反作用力,背後自然包含平時的肌力和起跳技巧的訓練。

助跑的速度可分解為水平速度和垂直地面的速度,涉及起跳後騰起的斜向上角度,如同從地面將球斜向上踢出,球的路徑可分成水平射程和鉛直高度。若是跳遠項目,希望是最佳的水平射程,此時除要求起跳時的初速度愈大愈好之外,跳躍時的斜向上角度是關鍵因素,考量助跑的速度時,依理論值推算很接近43度,才能獲得個人最好的成績;若是跳高,考量通過的高度愈高愈好,此時斜向上角度依據理論分析必然大於75度,也就是速度在鉛直方向的分量愈大愈好。

目前跳高選手採用背越式,起跳後的選手在空中的運動軌跡,以身體的質量中心或重心描述,其質量中心是拋物線運動;若僅受重力作用,則是等加速運動,在空中的過程遵守力學能守恆,起跳時受到地面反作用力或地面的正向力,以及重力作用,最初的動能最大,逐漸轉換成重力位能,在拋物線軌跡最高點,仍有水平速度,但鉛直速度瞬間為零,此時身體質量中心若能在軌跡的最高點,會是最佳的運動競賽狀況。

有人或許質疑,起跳時為何不是與地面夾90度?起跳時90度是靜止時起跳,但跳高時需要助跑,跳躍時有水平方向的速度,因此起跳時不會是90度。若純粹靜止向上,90度可以跳最高,若是助跑起跳,則起跳角度必然小於90度。因此,助跑的疾行式跳高,選手必然苦練起跳時的助跑速度、步伐、呼吸、起跳角度以及過杆時身體的柔軟度協調性等,練習怎樣的助跑初速度和起跳時如何運用地面的反作用力,幫助自己能在空中以最和諧輕鬆的姿勢過杆。

形式演進 採背越式



前面提及跳高選手比賽時採用背越式,有其理由,這亦是跳高形式的演進,從早期的跨越式、剪式、腹滾式到現今的背越式,競賽成績因形式而增高。

背越式跳高的優勢是弧線助跑,最後三或四步的曲率半徑逐漸縮小,選手起跳時以牛頓運動定律的慣性作用沿切線飛出,形成以橫杆為參考點,構成與質量、速度和轉動半徑相關的轉動角動量,在空中形呈弧線的軌跡,此短暫的過程,身體形成反弓與背橋的模式,從頭、肩、背、腰、臀等部位,能協調地分期分批,最終依序越過橫杆,而選手身體的質量中心(或重心)構成協調的拋物線飛行軌跡。

跳高比賽很吸引人,蘊藏運動的物理學。然而訓練時非常辛苦,教練除了要求選手的體能和肌力訓練外,大抵要求起跳騰空的初速度,包含速度大小和方向,以及更細膩的身體轉動時的鋩角,這與選手的素質和技術熟練度有關,當起跳騰起的角度一定時,鉛直方向的初速度決定跳高的成績,其中感受如人飲水,冷暖自知,選手和教練應是淪肌浹髓。

熱門新聞
訂閱電子報
台北市 天氣預報   台灣一週天氣預報
關
於
我
們

《人間福報》是一份多元化的報紙,不單只有報導佛教新聞,乃以推動祥和社會、淨化人心為職志,以關懷人類福祉、追求世界和平為宗旨,堅持新聞的準度與速度、廣度與深度,關懷弱勢族群與公益;強調內容溫馨、健康、益智、環保,不八卦、不加料、不阿諛,希冀藉由優質的內涵,體貼大眾身心靈的需要、關懷地球永續經營、延續宇宙無窮慧命,是一份承擔社會責任的報紙。自許成為「社會的一道光明」的《人間福報》任重而道遠,在秉持創辦人星雲大師「傳播人間善因善緣」的理念之際,更將堅持為社會注入清流,讓福報的發行為人間帶來祥和歡喜,具體實現「人間有福報,福報滿人間」的目標。
人間福報社股份有限公司 統編:70470026

 
聯絡我們 隱私權條款

Copyright © 2000-2024 人間福報 www.merit-times.com.tw
All Rights Reserved.