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跳投技術運動學相關文獻…

上半身上抬挺胸,手臂順暢地向籃框推出,手掌先稍向後彎接著下壓,食指最後離 開球並指向籃框,賦予球柔順的後旋轉。投籃手保持約53°角的弧形軌跡。雙眼注視球的 飛行軌跡。

陳錦偉、楊育寧、許義章與范志雲 (2011) 指出跳投動作需要各個環節緊密的結合,

使身體的不同肢段在同一時間內分別屈伸來完成出手。而投籃的力量是由下肢往上傳遞,

從腳踝、小腿、膝蓋、大腿、臀部、背、大手臂、小手臂與手腕,最後由手指推送出去。

透過地面的反作用力使身體躍起,伴隨軀幹伸展,投籃手臂迅速且完整伸展,最後配合 屈腕將球送出。每個環節都符合力學原理。

Okubo 與 Hubbard (2016) 比較只用手腕、用前臂與手腕、完整利用整條手臂與手腕 的跳投模式發現,球員在只用手腕施力的情況下,將難以產生足夠的出手球速、角度與 使球倒旋的效果;若加上前臂的運用,就能使球產生足夠的出手球速、角度與倒旋效果;

而若能完整使用整隻手臂與手腕,球員能因應球場上的各種情況,調整肩、肘、腕關節 的角速度與角加速度來投出較理想飛行軌跡的球。因此,投籃時充分的利用所有上肢關 節與肌肉,對球員的出手距離與球的飛行路徑掌控能力都有顯著的幫助。

優秀球員會盡量在身體重心速度接近最小的時候出手來增加跳投的穩定度,91.2%

在身體重心達到最高點前的瞬間。且會有較高的出手高度,降低球與籃框的垂直距離,

讓出手動作更加省力與流暢。觀察 25 次時間與身體重心的關係圖可以發現,優秀球員 重心隨時間變化的曲線較為平滑,且曲線幾乎重疊,代表優秀球員每次投籃身體重心的 變化情形非常相近 (Verhoeven & Newell, 2016)。

Verhoeven 與 Newell (2016) 認為優秀球員之所以會有較高的投籃命中率,關鍵在於 每次出手姿勢的穩定與出手時對球的控制力。

第二節 跳投技術運動學相關文獻

學者認為出手高度、角度與球速為影響跳投動作結果的三大關鍵因素 (Knudson, 1993; V. H. Okazaki, Rodacki, & Satern, 2015)。在執行跳投時,球員必須選擇適當的出手 高度與角度,並控制身體產生對應的出手球速,使球產生正確的飛行路徑並空心入籃。

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影響跳投結果之變項

資料來源:(V. H. Okazaki 等, 2015)

Brancazio (1981) 認為不同的投籃距離與出手點和籃框的距離有關,都有一個恰好 能完成投籃的最小速度,之間的關係如以下方程式:

𝜃最小出手速度= 45°+ (1 2⁄ )arctan(ℎ 𝐿⁄ ), 𝑣最小出手速度2 = 𝑔𝐿 tan 𝜃最小出手速度

透過上述公式發現當球員的出手高度離籃框距離越短,球員便能用較小的角度與較慢的 球速出手,這使的投籃更加的穩定與輕鬆。跳投技術除了較難以被預測及防守,藉由跳 躍增加出手高度也有助於彌補出手高度不足的問題 (Knudson, 1993; V. H. Okazaki 等, 2015),所以許多靈敏的後衛與前鋒球員廣泛運用此技術。

球員的出手角度則受到許多不同情境的影響,包括球員的身材、球場上擔任的角色、

投籃距離的遠近、防守球員的站位與身材,不同投籃方式與球員的技術水平都會對投籃 的出手角度產生影響。針對不同的投籃距離,球員需要使用適合的投籃角度,Verhoeven

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與 Newell (2016) 指出罰球線投籃表現較差的大學球員與優秀球員相比,會使用過大的 出手角度(52.6°)。V. H. Okazaki 等 (2015)整理了過去文獻所記錄之投籃出手角度,如圖 2-1。以理論獲得的投籃入籃角度範圍界於45°至58°之間;女性的罰球和跳投投籃角度分 別為52°至58°與48°至53°,男性跳投出手角度則為44°至65°

表2-1

過去文獻所提出之不同投籃角度

(V. H. Okazaki 等, 2015)

由於籃框的直徑45cm 大於籃球直徑 24.6cm,所以即使投籃時稍微偏誤,仍有進籃 的可能。Brancazio (1981)探討球能進入籃框的最大偏誤距離ΔL,透過計算紙出入籃角度 必須大於32°才有直接通過籃網乾淨進球的機會。左右方向的偏差容許值會隨著投籃距 離的增加而越來越小,所以較遠的投籃命中率通常較低。值得注意的是,經過計算後發 現在固定投籃距離或固定出手高度的情況下,角度容許的偏差值較大,球速則須要較精 準地控制,稍快或稍慢都容易造成球無法空心進球。

出手速度主要隨著投籃距離增加以大於線性的趨勢加速 (Miller & Bartlett, 1996),

而投籃距離也是過去最常研究的變項。學者比較不同距離的投籃,觀察與球相關的運動 學參數發現出手高度隨著投籃距離增加而下降,使的球員必須在較短的時間內將球投出,

以讓球產生更快的速度來達成足夠的投籃距離 (V. H. A. Okazaki & Rodacki, 2012)。從球

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員的重心變化也證實了短距離的出手在身體下降階段,中長距離則在身體上升階段,和 出手時間的長短相符。出手瞬間的水平與垂直重心速度隨著投籃距離增加也顯著上升,

球員會將身體重心的垂直速度轉移到球的速度上以增加球的飛行距離。探討關節角速度 與角為移更能清楚的了解球員運用哪些策略來因應投籃距離的改變,結果發現下肢關節 的變化並不顯著,每次跳躍表現差異不大,投籃者傾向運用上肢來控制球的飛行路徑。

隨著投籃距離增加,手肘伸展的角位移與角速度增大,肩、腕關節屈曲角速度也隨之增 加以對球產生更大推進力,而肩膀的屈曲角度減少代表球員們選擇較平緩的出手角度來 增加球的水平位移。從運動學資料的互相比對可以更了解球員的出手機制與策略。Okubo 與Hubbard (2015)以二維手臂模型來釐清投籃時肩、肘、腕三個關節如何影響上臂、前 臂與手掌以將球投出。模擬的投籃出手情形為肩膀與水平面夾角45°(前臂與手腕呈垂直) 到59°(手肘夾角接近180°)的時間範圍內,並給定多組球的出手速度、角度與下旋的角速 度組合,來探討肩、肘、腕三個關節應該用怎麼樣的角速度組合搭配來完成最佳軌跡的 投籃。模擬結果顯示了當肩膀角速度增加時,手肘的角速度也會跟著提升;若肩膀與手 肘的角速度較小,手腕則需要相當快的出手角速度來提供球足夠的飛行速度。出手瞬間 若前臂與手掌垂直,肩關節的旋轉會提供球垂直方向的速度,幫助球有更高的拋物線,

而肘、腕關節的旋轉則對球產生下旋效果有重要的幫助。

比較以跳投距離當作操弄變數的研究,隨著距離增加,產生的趨勢有(一)出手球速 增加(二)出手時間提前與較低的出手高度(三)出手時較快的重心速度與較大的肩關節屈 曲與肘關節伸展角速度 (Miller & Bartlett, 1996; Miller & Bartlett, 1993; V. H. A. Okazaki

& Rodacki, 2012; 劉子由, 2012)。

籃球是個團隊運動,中鋒、前鋒與後衛在比賽中各司其職,由於身高與技巧的差 異,其投籃動作也有些許的不同。Miller 與 Bartlett (1996) 比較這三個位置的球員的投 籃的力學參數,發現中鋒從離地到出手的時間較前鋒與後衛球員快,由於身高優勢,使 的中鋒不用進行太多的垂直跳躍動作來提升出手高度,允許他們在起跳後能較快出手。

在6.40 m 的距離,中鋒球員甚至在起跳前就出手。而前鋒與後衛球員有比較快的跳躍離 地速度,這與他們對跳投技術精熟有關。整體而言,前鋒球員兼具身材與彈跳能力,擁 有最高的出手高度。

近年來越來越多研究針對三分線跳投動作進行探討。國內學者分析大專選手三分線 投籃運動學特性,根據投籃動作機制的發生順序,球從腰際往上舉起的過程,依靠手肘

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與肩膀迅速將球抬升,此階段球與肩膀與手肘的加速度變化曲線相似。球員身體隨著跳 躍逐漸達到高點,球即將出手的瞬間,肩膀與手肘的速度慢慢下降,手腕則開始加速將 球投出,因此球的速度與手腕非常相近。觀察球員將球抬起至投出的 0.2 秒,肩膀在將 球上舉的0.1 秒後作用顯著,後續到出手過程中的 0.1 秒主要依靠手肘與手腕的作用(球 與之加速度曲線較相似),肩、肘、腕在投籃動作分期中先後對球產生加速與穩定作用。

其中手腕由於與球緊密接觸,其速度曲線與球相當類似。另外透過比對球與手腕的加速 度,發現三分線出手的時機在身體上升期的最後 1/4 階段完成(陳錦偉, 2009)。Hussain, Ahmad 與 Rani (2017)年針對大學男女籃球員三分線成功進球與失敗的投籃進行運動學 分析,探討兩種情形下,執行跳投動作時身體的關節角度與出手高度、角度是否相異,

以深入了解是什麼樣的細微差異導致無法成功進球。研究的結果顯示訓練有素的球員不 管進球與否,整體的投籃動作大都保持一致。但在跳投動作的穩定期,身體騰空至出手 瞬間,肩膀與水平面的夾角是影響投籃結果的關鍵,成功進球時為119.50 ± 9.83°,顯著 大於失敗時的114.50 ± 8.39°。這樣的差別在於球員會將肩膀抬得更高,除了可以擁有較 高的出手點,學者指出投籃時手肘能貼近胸口,完整的屈曲,幫助球員在出手時更完整 的伸展手臂,傳遞足夠的力量讓球以更適合的拋物線往籃框方向飛行。而在出手後動作 延續的慣性期,手腕關節角度是唯一產生差異的觀察參數,成功與不成功進球的數據分 別是149.42 ± 12.91°與141.80 ± 13.82°。研究者認為手腕控制球的飛行方向與給予適當 程度的下旋,腕關節角度的差異可能導致球員的手掌與手指對球施加的力量與方向不夠 精確,導致球的飛行軌跡無法成功入籃。

Verhoeven 與 Newell (2016) 認為身體重心的控制對命中率有顯著的幫助。優秀球員 的重心位移與最快速度都顯著小於命中率較差之球員,透過肢段關節與肌肉的協同作用 讓身體能維持在較穩定的狀態以提升命中率。理想狀態下,水平重心速度越接近 0 對於

Verhoeven 與 Newell (2016) 認為身體重心的控制對命中率有顯著的幫助。優秀球員 的重心位移與最快速度都顯著小於命中率較差之球員,透過肢段關節與肌肉的協同作用 讓身體能維持在較穩定的狀態以提升命中率。理想狀態下,水平重心速度越接近 0 對於