男女選手實施三項難度元素跳躍過程速度、加速度之運動學比較

度 、 加 速 度 之 運 動 學 比 較

一 、 選 手 實 施 科 薩 克 跳 躍 之 運 動 學 分 析

（ 一 ） 上 肢 、 下 肢 各 關 節 點 之 運 動 學 分 析

根 據 有 氧 體 操 的 跳 躍 系 難 度 動 作 完 成 的 過 程 包 括 三 大 過 程 ： 1 . 起 跳 階 段 ： 下 蹲 期 、 推 蹬 期 與 擺 臂 ； 2 . 騰 空 階 段 及 3 . 落 地 階 段 （ 黃 路 、 王 金 福 ， 2 0 0 5 ）。 觀 察 科 薩 克 跳 躍 其 過 程 分 為 立 姿 、 預 備 期 下 蹲 、 推 蹬 、 騰 空 、 落 地 、 著 地 後 下 蹲 、 起 平 衡 。

表 4 - 2 、 4 - 3 而 言 ， 速 度 變 化 最 大 於 推 蹬 時 期 的 腕 關 節 3 . 2 5 m / s e c ， 而 下 肢 關 節 速 度 變 化 最 大 於 騰 空 時 期 的 踝 關 節 4 . 0 3 m / s e c ， 就 此 時 期 ， 上 肢 關 節 為 減 速 ， 至 落 地 時 期 速 度 再 加 快 。 加 速 度 的 變 化 則 推 蹬 時 期 及 落 地 時 期 較 為 顯 著 ， 踝 關 節 為 最 顯 著 變 化 的 關 節 ， 其 於 推 蹬 時 期 加 速 度 為 1 1 . 3 3 m / s e c²， 至 落 地 時 期 則 為 - 1 7 . 6 6 m / s e c²， 所 有 關 節 除 腕 關 節 外 ， 於 騰 空 階 段 皆 趨 近 於 零 。

而 如 圖 4 - 1 速 度 表 現 所 示 ， 峰 值 最 高 為 推 蹬 及 騰 空 時 刻 ， 腕 關 節 於 推 蹬 時 速 度 為 最 大 ， 原 因 是 因 為 推 蹬 時 向 上 擺 臂 而 有 帶 動 軀 體 向 上 之 力 量 ， 腕 關 節 為 末 端 施 力 重 點 ， 速 度 為 距 離 / 時 間 ， 腕 關 節 為 此 時 移 動 距 離 最 大 的 關 節 點 ， 故 速 度 為 最 大 ； 而 踝 關 節 則 是 於 騰 空 速 度 為 最 大 ， 騰 空 過 程 下 肢 須 離 地 並 上 抬 超 過 水 平 ， 踝 關 節 為 下 肢 末 端 施 力 重 點 ， 移 動 距 離 為 此 刻 最 大 的 關 節 點 ， 故 速 度 為 最 大 。

如 圖 4 - 1 加 速 度 表 現 所 示 ， 上 肢 與 下 肢 加 速 度 作 用 分 為

二 種 情 形 ： 上 肢 關 節 加 速 度 於 預 備 下 蹲 最 低 點 至 落 地 下 蹲 最

爾 後 平 衡 回 立 姿 ， 加 速 度 皆 趨 為 零 。

及 穩 定 而 上 臂 增 其 加 速 度 與 重 力 加 速 度 抗 衡 而 有 高 度 的 相 關 性 。

而 男 女 選 手 實 施 科 薩 克 跳 過 程 中 之 動 作 速 度 比 較 上 ， 以 髖 關 節 移 動 為 依 據 ， 並 無 顯 著 差 異 ， 而 加 速 度 之 比 較 上 ， 男 女 間 也 無 顯 著 差 異 ， 表 示 男 女 選 手 實 施 科 薩 克 跳 過 程 之 速 度 與 加 速 度 的 情 形 上 是 相 似 的 ， 科 薩 克 跳 並 非 因 性 別 而 於 實 施 表 現 上 有 所 不 同 。 其 選 手 於 動 作 過 程 之 速 度 變 化 情 形 如 圖 4 - 2 所 示 ， 實 施 科 薩 克 跳 時 之 速 度 變 化 呈 現 一 倒 U 圖 型 ， 預 備 下 蹲 至 推 蹬 速 度 為 正 向 增 加 ， 且 速 度 值 變 化 為 最 大 ， 離 地 瞬 間 得 到 最 大 的 垂 直 力 量 可 增 加 其 騰 空 高 度 及 騰 空 時 間 ( 李 紅 豔 ， 2 0 0 3 ) ， 騰 空 時 達 到 速 度 變 化 圖 之 最 高 點 ， 爾 後 落 下 與 著 地 下 蹲 時 期 ， 速 度 下 降 且 趨 緩 。

（ 二 ） 科 薩 克 跳 躍 過 程 髖 關 節 的 角 度 變 化 情 形

性 別 對 於 髖 關 節 屈 伸 之 影 響 ， 如 表 4 - 8 所 示 男 、 女 選 手 之 騰 空 時 髖 關 節 屈 曲 角 度 有 顯 著 差 異 （ F = 2 . 3 8 , p = . 0 4 9 <

. 0 5 ） 科 薩 克 跳 騰 空 姿 態 為 單 腿 屈 體 前 彎 之 動 作 ， 髖 關 節 於 騰 空 時 性 別 所 造 成 之 差 異 與 男 女 之 柔 軟 度 不 同 有 關 ； 而 實 行 科 薩 克 跳 動 作 過 程 中 ， 髖 關 節 屈 伸 情 形 ， 其 角 度 的 變 化 如 圖 4 - 3 所 示 。 在 下 蹲 期 中 ， 上 軀 幹 前 傾 同 時 下 軀 幹 屈 曲 ， 由 圖 可 知 髖 關 節 屈 曲 使 下 蹲 期 之 動 作 延 展 拉 長 關 節 伸 肌 。 下 蹲 期 時 髖 關 節 屈 曲 使 之 動 作 延 展 拉 長 關 節 伸 肌 ， 就 肌 肉 力 學 原 理 而 言 ， 被 拉 長 的 伸 肌 可 儲 存 彈 性 能 （ S t r a i n e n e r g y ）， 彈 性 能 為 物 體 作 彈 性 而 產 生 彈 性 形 變 所 儲 存 的 能 量 （ H a l l ， 2 0 0 3 ），

被 拉 長 的 肌 肉 因 儲 存 了 彈 性 能 而 增 加 了 上 蹬 前 期 參 與 活 動 的 肌 肉 力 量 ， 有 利 於 跳 躍 表 現 （ H o r i t a , K i t a m u r a ,

& K o h n o , 1 9 9 1 ）。

推 蹬 期 離 地 瞬 間 ， 推 蹬 起 跳 時 上 肢 軀 體 帶 動 下 肢 軀 體 離 地 ， 髖 關 節 伸 展 以 延 伸 跳 躍 動 作 。 選 手 於 騰 空 時 期 ， 髖 關 節 夾 角 最 小 。 騰 空 期 髖 關 節 屈 曲 以 達 到 F I G 2 0 0 4 年 至 2 0 0 8 年 規 則 中 科 薩 克 跳 空 中 姿 態 之 規 定 ， 兩 腿 於 騰 空 時 呈 水 平 且 盡 量 平 貼 上 身 軀 幹 。

推 蹬 離 地 過 程 為 髖 關 節 為 屈 → 伸 ， 上 肢 帶 動 下 肢 縱 身 跳 躍 。 落 地 時 期 髖 關 節 為 伸 → 屈 ， 以 因 應 著 地 之 衝 擊 。 M c N i t t - G r a y （ 1 9 9 1 ） 指 出 ， 因 騰 空 高 度 增 加 ， 較 好 的 落 地 策 略 應 是 增 加 髖 關 節 與 膝 關 節 的 彎 曲 ， 來 因 應 著 地 時 的 衝 擊 ， 根 據 規 則 所 定 跳 躍 落 下 之 姿 勢 需 呈 微 蹲 ， 針 對 於 此 以 倚 賴 下 肢 關 節 的 活 動 角 度 ， 尤 其 髖 關 節 的 活 動 角 度 能 有 效 減 緩 地 面 反 作 用 力 。

而 落 地 前 期 ， 髖 關 節 伸 展 以 使 軀 幹 開 展 保 持 平 衡 ， 並 於 落 地 期 間 為 求 降 低 下 肢 衝 擊 及 穩 定 平 衡，故 髖 關 節 屈 而 下 蹲。

二 、 選 手 實 施 屈 體 分 腿 跳 躍 之 運 動 學 分 析

（ 一 ） 上 肢 、 下 肢 各 關 節 點 之 運 動 學 分 析

觀 察 屈 體 分 腿 跳 躍 其 過 程 分 為 立 姿 、 預 備 期 下 蹲 、 推 蹬 、 騰 空 、 落 地 、 著 地 後 下 蹲 、 起 平 衡 ， 上 肢 關 節 與 下 肢 關 節 於 動 作 過 程 中 的 速 度 與 加 速 度 表 現 情 形 ， 由 表 4 - 9 、 4 - 1 0 所 示 得 知 動 作 過 程 中 上 肢 關 節 以 推 蹬 時 期 之 腕 關 節 速 度 較 大 3 . 1 2 m / s e c， 但 此 時 踝 關 節 為 速 度 最 大 之 關 節 3 . 2 3 m / s e c。 下 肢 關 節 中 以 騰 空 階 段 的 踝 關 節 速 度 最 大 4 . 7 1 m / s e c。 加 速 度 變 化 比 較 上 ， 推 蹬 時 期 與 落 地 時 期 變 化 較 為 顯 著 ， 加 速 度 最 大 為 推 蹬 時 期 之 踝 關 節 2 3 . 2 9 m / s e c²， 此 時 上 肢 關 節 皆 為 負 加 速

度 ， 而 加 速 度 變 化 較 大 為 腕 關 節 - 1 1 . 8 7 m / s e c²， 而 騰 空 階 段 所

之 速 度 相 關 性 及 加 速 度 相 關 情 形 。 各 關 節 動 作 過 程 速 度 之 相

度 外 ， 其 速 度 與 加 速 度 的 情 形 上 是 相 似 的 ， 屈 體 分 腿 跳 並 非 因 性 別 而 於 實 施 表 現 上 有 所 不 同 。 其 選 手 於 動 作 過 程 之 速 度 變 化 情 形 如 圖 4 - 5 所 示 ， 實 施 屈 體 分 腿 跳 時 之 速 度 變 化 呈 現 為 一 倒 U 圖 型 ， 與 科 薩 克 跳 不 同 在 於 速 度 變 化 之 最 高 點 發 生 在 推 蹬 時 ， 預 備 下 蹲 至 推 蹬 速 度 為 正 向 增 加 ， 且 速 度 值 變 化 為 最 大 ， 離 地 瞬 間 得 到 最 大 的 垂 直 力 量 可 增 加 其 騰 空 高 度 及 騰 空 時 間 ， 其 作 用 與 科 薩 克 跳 相 似 ， 爾 後 落 下 與 著 地 下 蹲 時 期 ， 速 度 下 降 且 趨 緩 。

（ 二 ） 屈 體 分 腿 跳 躍 過 程 髖 關 節 的 角 度 變 化 情 形

性 別 對 於 髖 關 節 屈 伸 之 影 響 ， 如 表 4 - 1 5 所 示 男 、 女 選 手 之 騰 空 時 髖 關 節 屈 ， 其 角 度 無 顯 著 差 異 ； 而 實 行 屈 體 分 腿 跳 動 作 過 程 中 ， 髖 關 節 屈 伸 情 形 ， 其 角 度 的 變 化 如 圖 4 - 6 所 示 。 在 下 蹲 期 中 ， 上 軀 幹 前 傾 同 時 下 軀 幹 屈 曲 ， 其 作 用 如 科 薩 克 跳 躍 模 式 ， 髖 關 節 屈 而 使 下 蹲 期 之 動 作 延 展 拉 長 關 節 伸 肌 以 儲 存 彈 性 能 增 加 了 上 蹬 前 期 參 與 活 動 的 肌 肉 力 量 ， 有 利 於 跳 躍 表 現 。

推 蹬 期 離 地 瞬 間 ， 推 蹬 起 跳 時 上 肢 軀 體 帶 動 下 肢 軀 體 離 地 ， 髖 關 節 伸 展 以 延 伸 跳 躍 動 作 。 選 手 於 騰 空 時 期 ， 髖 關 節 夾 角 最 小 。 騰 空 期 髖 關 節 屈 ， 以 達 到 F I G 2 0 0 4 年 至 2 0 0 8 年 規 則 中 科 薩 克 跳 空 中 姿 態 之 規 定 ， 兩 腿 於 騰 空 時 呈 雙 腿 外 展 並 超 過 水 平 且 上 身 軀 幹 屈 身 向 傾 。

屈 體 分 腿 跳 之 髖 關 節 屈 伸 模 式 與 科 薩 克 跳 模 式 相 同 ， 推 蹬 離 地 過 程 為 髖 關 節 為 屈 → 伸 ， 上 肢 帶 動 下 肢 縱 身 跳 躍 。 落 地 時 期 髖 關 節 為 伸 → 屈 ， 以 因 應 著 地 之 衝 擊 。

三 、 選 手 實 施 團 身 跳 轉 半 周 之 運 動 學 分 析

度 相 關 性 及 加 速 度 相 關 情 形 。 團 身 跳 轉 半 周 各 關 節 動 作 過 程

而 表 4 - 2 0 男 女 選 手 實 施 團 身 跳 轉 半 周 過 程 中 之 動 作 速

團 身 跳 轉 半 周 之 髖 關 節 屈 伸 模 式 與 科 薩 克 跳 及 屈 體 分 腿 跳 躍 模 式 相 同 ， 推 蹬 離 地 過 程 為 髖 關 節 為 屈 → 伸 ， 上 肢 帶 動 下 肢 縱 身 跳 躍 。 落 地 時 期 髖 關 節 為 伸 → 屈 ， 以 因 應 著 地 之 衝 擊 。

第 三 節 性 別 對 於 三 項 難 度 動 作 之 騰 空 動 作 的 影 響

一 、 科 薩 克 跳

科 薩 克 跳 之 騰 空 動 作 之 難 度 標 準 視 其 高 度 、 髖 關 節 角 度 及 膝 關 節 角 度 為 主 ， 其 男 女 選 手 實 施 科 薩 克 跳 過 程 中 ， 騰 空 動 作 表 現 之 比 較 如 表 4 - 2 3 所 示 。 男 女 選 手 在 騰 空 時 期 之 高 度 具 有 顯 著 差 異 （ F = 1 0 . 4 6 ， p = 0 . 0 2 3 < . 0 5 ） 。

二 、 屈 體 分 腿 跳

屈 體 分 腿 跳 之 騰 空 動 作 之 難 度 標 準 視 其 高 度 、 及 雙 腿 開 展 高 於 水 平 面 之 角 度 為 主 ， 其 男 女 選 手 實 施 屈 體 分 腿 跳 過 程 中 ， 騰 空 動 作 表 現 之 比 較 如 表 4 - 2 4 所 示 。 男 女 選 手 在 騰 空 時 期 之 高 度 具 有 顯 著 差 異 （ F = 1 4 . 1 8 ， p = 0 . 0 1 3 < . 0 5 ） ， 而 在 騰 空 時 期 的 髖 關 節 位 移 速 度 上 也 具 有 顯 著 差 異 （ F = 8 . 0 6 ， p = 0 . 0 3 6 < . 0 5 ） 。

三 、 團 身 跳 轉 半 周

團 身 跳 轉 半 周 之 騰 空 動 作 之 難 度 標 準 視 其 高 度 、 髖 關 節 角 度 及 膝 關 節 角 度 為 主 ， 其 男 女 選 手 實 施 團 身 跳 轉 半 周 過 程 中 ， 騰 空 動 作 表 現 之 比 較 如 表 4 - 2 5 所 示 。 其 男 女 選 手 實 施 騰 空 動 作 過 程 中 並 無 顯 著 差 異 。

由 上 述 結 果 所 示 ， 對 於 科 薩 克 跳 及 屈 體 分 腿 跳 之 表 現 而 言 ， 性 別 影 響 其 騰 空 高 度 ， 而 屈 體 分 腿 跳 中 之 髖 關 節 位 移 速 度 也 有 所 差 異 。 但 就 團 身 跳 轉 半 周 之 結 果 ， 性 別 對 於 騰 空 動 作 而 言 並 非 為 影 響 表 現 之 因 素 。

第 四 節 三 項 跳 躍 動 作 騰 空 高 度 、 預 備 時 期 下 蹲 高 度

、 髖 關 節 及 膝 關 節 角 度 之 關 係

一 、 科 薩 克 跳 騰 空 高 度 與 預 備 時 期 下 蹲 高 度 、 髖 關 節 及 膝 關 節 之 相 關 性 依 表 4 - 2 6 所 示 實 施 科 薩 克 跳 時 ， 其 預 備 時 期 下 蹲 高 度 與 下 蹲 髖 關 節 角 度 之 間 具 有 高 相 關（ r = 0 . 7 7， p = . 0 4 2 < . 0 5

）。

二 、 屈 體 分 腿 跳 騰 空 高 度 與 預 備 時 期 之 下 蹲 高 度 、 髖 關 節 及 膝 關 節 之 相 關 性 依 表 4 - 2 7 所 示 實 施 屈 體 分 腿 跳 時 ， 其 預 備 時 期 下 蹲 高 度 與 騰 空 高 度 具 有 高 相 關 （ r = 0 . 8 6 ， p = . 0 1 4 < . 0 1 ）。

三 、 團 身 跳 轉 半 周 騰 空 高 度 與 預 備 時 期 節 之 下 蹲 高 度 、 髖 關 節 及 膝 關 節 之 相 關 性 依 上 表 4 - 2 8 所 示 實 施 團 身 跳 轉 半 周 時 ， 其 預 備 下 蹲 之 高 度 與 騰 空 高 度 具 有 高 相 關 （ r = 0 . 8 8 ， p = . 0 0 8

< . 0 1 ） 。

就 以 上 結 果 而 言 ， 屈 體 分 腿 跳 與 團 身 跳 轉 半 周 的 下 蹲 時 期 關 節 角 度 與 騰 空 高 度 相 關 。 H a l l （ 2 0 0 3 ） 論 之 預 備 下 蹲 時 期 時 下 蹲 愈 低 ， 關 節 屈 曲 使 動 作 延 展 拉 長 關 節 伸 肌 ， 被 拉 長 的 肌 肉 因 儲 存 了 彈 性 能 而 增 加 了 上 蹬 前 期 參 與 活 動 的 肌 肉 力

量 ， 而 有 利 於 跳 躍 表 現 。 王 令 儀 等 （ 2 0 0 2 ） 發 現 ， 膝 關 節 與 踝 關 節 的 蹬 伸 使 離 地 瞬 間 重 心 產 生 較 大 的 高 度 與 速 度 ， 進 而 提 升 跳 躍 的 表 現 。 然 而 本 研 究 科 薩 克 跳 之 結 果 顯 示 其 騰 空 高 度 與 其 下 蹲 時 關 節 角 度 並 無 相 關 。 因 此 以 不 同 的 動 作 而 言 ， 關 節 活 動 角 度 並 非 為 影 響 跳 躍 高 度 的 最 主 要 因 素 。

第 五 節 三 項 跳 躍 動 作 騰 空 高 度 、 著 地 後 期 下 蹲 高 度 、

髖 關 節 及 膝 關 節 角 度 之 關 係

髖 關 節 及 膝 關 節 角 度 之 關 係