游泳是一項個人與時間競賽的運動,而接力賽又是展現各國水平的重要賽事之 一,本文希望透過運動學的參數將踏併步擺臂此項技術作進一步的效益分析,讓此項 技術能對高中層級的男子選手有最直接的回餽。
第五節 名詞操作型定義
一、離台時間:水中選手觸牆時,跳台上的選手反應後,腳趾尖離開跳台的時間差。
二、第一點入水距離:指游泳池壁到選手入水時指尖觸水的水平距離。
三、空中飛程:指選手出發腳離開跳台到第一點手指尖入水身體重心位移的水平和垂 直距離。
四、踏併步擺臂出發(Tread and swing arm start):分為一步及兩步踏併(此研究 以一步踏併為主)預備時前腳扣住出發台前緣,後腳置於出發平台後側,動作開 始時,後腳向前腳踏併,雙手微向外張開由後由下往前畫半圓後前擺,雙腳則隨 之蹬出。
第六節 待答問題
一、踏併步擺臂的時機。
二、踏併步擺臂及個人接力出發動作的離台時間比較。
三、第一點入水的距離比較。
四、踏併步擺臂技術是否能有效的在游泳接力賽上使用。
第七節 研究限制
一、本研究所用人體肢段參數,需假設人體為密度相等之剛體結構,因此不考慮人體 因動作變化而產生密度與結構之改變。
二、本研究假設選手在做游泳出發動作時,基本上是左右對稱的,本實驗在此前提下 以 2D 分析系統來做研究,如果選手在動作上不能達此要求,則可能對本實驗造 成誤差。
第貳章 文獻探討
因本研究所探討之踏併步擺臂式跳水出發動作在現代游泳的運用上,因動作之起 跳動作時間較長,不利於個人賽使用,所以較少被教練及選手使用及重視,且從事相 關研究之學者對此一動作的探討也較少從接力賽的觀點來加以探究,以致在此動作部 分的文獻資料較為不足,但在傳統擺臂式跳水出發動作部分,則有較多文獻資料可供 參考。而筆者在對於游泳競賽出發動作的相關研究文獻整理後,分為六小節來呈現敘 述。第一節、出發起跳動作速度相關文獻;第二節、助跑及起跳動作相關文獻;第三節、
流體力學相關文獻;第四節、接跳反應時間相關文獻;第五節、牽張反射理論應用於 其他運動上之相關討論;第六節
、
文獻總結。
第一節 出發起跳動作速度相關文獻
Hanauer(1967)以一名受試者進行抓台式跳水與擺臂式跳水的出發動作差異比較 中,發現抓台式跳水的起跳速度及入水速度都比擺臂式快,但是在往前的水平距離上,
卻不如擺臂式遠。
Thomsen(1975)在研究中發現,抓台式跳水與擺臂式跳水的差異,在於抓台式 跳水的水平速度與垂直速度較擺臂式跳水慢,但是在入水時間方面,抓台式跳水較擺 臂式跳水快 0.1 秒。
龍明(2010)等人指出擺臂式出發技術相對於抓台式出發技術具有較大起跳角度、
垂直速度和起跳作用力,入水阻力小,在入水距離、出發 10 m 時間具有較大的優勢,
更適合游泳接力的項目特點,更適宜在游泳接力項目中使用。實驗證明,選手經過長 時間的接跳訓練,採用擺臂式出發技術可以明顯提高游泳接力項目的接跳時間。
Beritzhoff(1974)蛙式出發動作有不同的見解,他認為蛙式所需的入水深度以及 長距離的滑行遠比反應時間重要。因此,他在 1974 年做了一個實驗,比較抓台式出 發以及擺臂式出發的差異,發現出發瞬間抓台式出發較快,但擺臂式卻比抓台式快 0.15 秒達到 12.5 碼的出發距離。這個結果說明擺臂式的出發動作在向前滑行的階段 能產生比抓台式還大的速度,在入水後較佔優勢。
Gambrel 等人(1991)以七名男大學生為受試者,比較站立式出發以及擺臂式出發 在動作實施上的差異,發現站立式出發的平均重心空中飛程距離為 1.81 公尺,而擺臂 式出發的平均重心空中飛程距離為 1.78 公尺。
綜上所述我們可以發現擺臂式的出發動作,可以增進跳水時出發的動量,並在 10~12 公尺處能對泳者水中速度產生時間的影響,但較多文獻的擺臂式出發是使用在 個人出發方式之上,但現今游泳個人出發如果做類似擺臂式的跳水出發動作,將會大 幅增加在跳台上的離台時間,所以即使擺臂式出發動作能為泳者帶來相當益處,但所 花費時間太多所以並不利在個人賽上使用,而龍明等學者的研究也證實平時如能將擺 臂式的接力跳水動作納為日常訓練的項目之一,能有效提升選手在接力時的成績表現。
第二節 助跑及起跳動作相關文獻
蘇宥甯(2008)等人指出生理條件很好的運動員,如果沒有將反應前的準備動作 協調的完成,是無法發揮「移動快」的目的,而這其中影響的因素就是動作與時間的 有效配合。
Kreighbaum(1985)指出田徑起跑架踩板著地第一階段重心的高度、水平、垂直 度互影響,原因是引導腳及其他肢段(手)作用,但著地時間不能停太久;用太多時 間而影響到水平速度。而離板瞬間角度,也不能使身體重心太過於前傾而使得垂直速 度提昇太少、角度無法加大,以致影響跳遠成績。
游立椿 等人(2007)指出田徑起跑雙腳踏板距離的改變對於起跑時產生的衝量、
最大發力率以及初始發力率確實有明顯的差異,建議教練及選手先由距離較長的起跑模 式訓練,經由不斷的調整及修正,才能找到適合選手本身的起跑模式。
IngenSchenau (1992)研究田徑短跑起跑後第一步蹬伸動作指出,選手是採用身體 前傾且延後爆炸性伸展的腿部蹬伸,這動作與本文探討之游泳出發動作極其相似。
在本研究中所探討的踏併步擺臂式起跳動作參數與田徑比賽中之跳遠比賽動作相 關研究探討的參數有相當程度的類同,所以本節將相關文獻研究整理呈現來做為本研 究之參考。在出發動作當中減少水阻或增加跳水時動作的動量,才能提升入水時的成 績表現,所以教練在從事訓練時,必頇了解整個出發動作影響成績表現的所有部分來 加以掌握,例如跨步之距離、跨步之時間點與速度、擺臂之方式等找出每個選手在運 用時的缺點,加以改正,才能創造較佳的跳水出發表現。
第三節 流體力學相關文獻
曹培膝、張潔儀(1992)文中指出,人在陸地上運動,由於速度並不快,加上 空氣密度小(空氣密度約為 1.21 kg/m3),故在做有關運動學分析時常常忽略空氣阻 力。但是對於水上運動而言,由於水的密度為 0.988 x10 3 kg/m3;故假設一物體以同樣 的速度在空氣及水中運動,則在水中的阻力約為空氣中的 800 倍左右;即使是慢速的 運動,也會受到不少水阻的影響,故水中流體並無法像空氣流體一樣的予以忽略,而 這也是選手及教練們應多留意的地方。
正因為水中阻力比空氣阻力大得多,所以國內教練及選手鮮少注意到跳水出發技 術這個環節,但在現今高水準的游泳競技運動項目,50 公尺自由式項目第一名到第八 名差不到 0.3 秒已不足為奇,而研究發現整個 50 公尺的游泳過程中最快的階段是在跳 水出發及入水之後的潛泳階段,隨著泳者游離開跳台的距離增加泳者的泳速從最高速 中緩慢下降,所以如能在跳水初期因為空氣阻力小泳者動作位移大所產生之速度及動 量加以延續至水中潛泳階段,相信能提高泳者整體的運動表現。
第四節 接跳反應時間相關文獻
吳河海(2002)等人為游泳接力反應時間作出評斷依據,個人接跳時間小於 0.10s,
全隊接跳時間小於 0.30s,為“好”個人在 0.11~0.25s,全隊在 0.31~0.75s 為“較好”個 人在 0.26~0.40s,全隊在 0.76~1.20s 為“中等”個人在 0.40~0.60s,全隊在 1.21~1.80s 為“較差”個人在 0.61s 以上,全隊在 1.81s 以上為“差”。
陳立新、程燕(2008)指出在接力轉接訓練中,交接時間應控制在 0.1s~0.2s 左
右,水中的選手應作出積極觸牆、不滑行、且低頭的良好觸壁習慣,提高接棒的穩定 性、安全性和實效性;其次加強接力出發技術及出發後入水技術,水中聯合動作及出水 技術也是非常重要的一環,最後重視出發的力度和效果,這樣才能更有效提高成績。
黃泰源(2008)等四人提出當選手反應時間越短、反作用力越大、緊接著一連串的 動作協調性越好,都有可能可以提昇選手的成績,因此出發啟動的訓練還是有其重要性。
Thomsen(1975)以一名受試者進行抓台式跳水與擺臂式跳水的比較研究,發現抓 台式出發在整體出發時間上較快的原因,是在離板時間較擺臂式快了0.11秒。
游泳出發反應時間也就是所謂的離台時間,是指選手接收到訊號後到腳趾間完全離 開跳台的時間,個人出發是聽裁判哨音而接力賽的後三棒就是判斷前一棒水中隊友觸壁 的時機,所以如果能將離台時間縮短而不影響整體出發跳水動作的完成,也是能幫助泳 者縮短最後成績表現的關鍵要素之一,尤其在游泳接力賽上,過去文獻裡及筆者在做接 力賽事(2012土耳其世界游泳錦標賽男子組接力賽)的接跳時間發現,經過訓練後游泳接 力的交接時間是能有效的被控制在0.1~0.2秒。
第五節 牽張反射理論應用於其他運動上之相關文獻
本研究之跳水方式踏併步擺臂有運用到較多的牽張反射的理論基礎,因此在針對 牽張反射的其他相關研究,作以下的整理與說明。
冉冰(1997)根據牽張理論在跳躍項目理所作的的研究說明指出,力量素質是跳 躍項目中重要的素質之一,力量訓練中所採用的超等長練習,特點是在動態中進行,
使特定部位肌肉爆發力能得到更有效的發展和提高,起跳過程中,起跳腿伸肌群主要
完成離心收縮-等長收縮-向心收縮,而起跳效果主要取決於離心和向心收縮兩種能
完成離心收縮-等長收縮-向心收縮,而起跳效果主要取決於離心和向心收縮兩種能