吳姿螢/涂瑞洪 國立屏東教育大學
摘 要
蹼泳是結合潛水及游泳的一種新興運動,在競爭激烈的蹼泳項目裡面,其成績可謂 差之毫秒,在蹼泳的過程中包含了四個部分,細分為出發(starting)、划進(stroking)、轉 身(turning)、觸壁(touching)等這四個部分。本研究之目的在於探討蹼泳運動出發動作的 運動學及動力學原理,採用文獻回顧資料分析。而影響蹼泳運動出發動作之因素本研究 分為三個部分加以探討:一、游泳出發入水動作。二、起跳角與入水角。三、出發跳水 之動力學參數。藉由分析蹼泳運動出發動作的運動學及動力學原理,並針對相關因素加 以討論,做為未來研究之參考。
關鍵字:蹼泳、動力學、出發
壹、前言
蹼泳這一項運動是源起於四十年代中期歐洲的體育運動,距今蹼泳發展歷史剛好滿 五十年,而國際奧林匹克委員會於 1986 年開始承認世界水中聯盟為正式的競技團體,
也承認蹼泳為體育競技項目,但是並未列為奧運會正式的比賽項目。自從高雄市接下 2009 世界運動會後,近年來台灣一直努力推廣蹼泳運動項目,其中 2009 年世界大學運 動會中蹼泳的項目在高雄國際游泳池舉行,是台灣第一次舉辦,其影響的程度卻是相當 深遠的,世界各國的蹼泳好手一同在高雄的國際游泳池中競技著,其速度之快讓滿場的 觀眾為之驚呼,蹼泳不僅顛覆一般人對於游泳的刻板映像,也深深的抓住了喜愛游泳的 群眾們追求速度的慾望。
在蹼泳的過程中包含了四個部分,細分為出發(starting)、划進(stroking)、轉身 (turning)、觸壁(touching)等這四個部分。李垂裕(2005)指出,50 公尺短距離的項目中,
出發的距離就佔了全部比賽約30%、100 公尺的項目中則佔了 15%,因此透過改進跳水 出發的動作來增進成績,在越短的距離的個人游泳項目中出發的重要性是顯而易見的。
因此在「出發」這部分,各國的選手及教練莫不重視這一個細部的動作,期望選手能在 一開始就取得有利的條件,這樣一來,在競賽中頭先取得優勢將會是競賽中的選手的一 劑強心針。
蹼泳選手在跳水台方面的表現恰恰如同游泳選手在跳水台的表現,不管是在入水角 度如:平跳式入水、高跳式入水或一點式入水和游泳有異曲同工之妙,而在手臂動作部 分如:繞臂式出發、抓握式出發也雷同游泳運動學及力學的規範,唯有蹲踞式入水受限 於腳蹼(腳蹼的設計是兩個腳掌平行)。本研究由於蹼泳之相關文獻鮮少,故將游泳相關 文獻納入討論的範圍。
貮、游泳出發入水動作的探討
透過學者不斷的研究,在不同的年代皆有令人受到歡迎的出發動作,這些出發方式 也不斷的被學者引用探討,從1960 前早期選手所用的出發方式為雙臂先放在前然後再 向後擺動後,在空中劃一個圓使身體快速的朝水中移動的跳法;後來演變成雙手抓住雙 腳內外側出發台的前緣方式;一直到近代,許多選手採用起跑式的入水出發動作作為競 賽時出發的動作。出發的動作並不是越新穎越好,而是必須考慮到選手本身肌肉的組成 及習慣,如此一來才能在出發動作上優於競爭的對手。
李垂裕(2005)以國內優秀男子游泳選手 12 名,分析起跑式入水與抓台式入水之間的 差異,研究結果發現抓台式出發與起跑式出發在預備時重心位置、反應時間、動作時間 及出發時間到達顯著差異,而在空中動作、進入水中動作及起身游到12m 中,此兩種出 發方式之間沒有差異性存在。建議游泳運動員進入水中瞬間時可透過入水前後角度的改 變,與在身體重心到達最低位置前開始使用海豚式振腰踢腳動作,並根據水中動作分析 後來建議選手是否適合在水中有較長的潛水時間與潛水距離。
黃智勇(2002) 以 11 名國內優秀男子游泳選手來分析與了解游泳選手抓台式與起跑 式出發動作實施的差異,並找出影響出發動作表現的參數。研究發現:1、抓台式出發 的跳台時間、空中時間、第二階段時間和10 公尺時間等參數較起跑式出發來的短。抓 台式出發的起跳拋射距離和重心空中飛程比起跑式出發來的遠。抓台式出發的起跳水平 速度、起跳合速度和出發10 公尺速度等參數較起跑式出發來的快。抓台式出發的起跳 角度比起跑式出發來的大。以上參數均達顯著水準。2、兩種不同出發動作各參數間為 正相關係數達且達顯著水準的有:跳台時間與第一階段時間;起跳角度與起跳垂直速 度、空中時間、重心空中飛程;起跳水平速度與起跳合速度;起跳垂直速度與空中時間、
重心空中飛程、起跳拋射水平距離;空中時間與重心空中飛程、入水重心水平距離、起 跳拋射距離;第二階段時間與10 公尺時間;第二階段速度與 10 公尺速度。
陳舒婷、湯文慈(2007) 以十二位大專優秀游泳選手為受試對象,藉由出發跳水之結 果(即表現,performance)與影響表現結果之原因(即努力來源,effort)來探討抓台式與起
跑式出發之異同,並以「衝量出發效率」來分析出發跳水表現效率之優劣。研究結果如 下列四點:1、 在運動學參數方面,抓台式與起跑式出發之跳台時間、飛行時間、起跳 垂直速度、入水速度、入水垂直速度、入水水平速度、起跳角度、入水角度均無顯著差 異。而抓台式出發之入水後時間顯著小於起跑式出發,起跳速度及起跳水平速度則顯著 大於起跑式出發。2、 在出發表現方面,抓台式與起跑式出發跳水之 7 公尺速度無顯著 差異。3、 在努力來源方面,抓台式之衝量顯著大於起跑式出發,但最大力量(Fmax)、
快速肌力指數(SSI)無顯著差異。顯示兩種出發方式下肢蹲踞動作的差異可能影響衝量的 表現,但不影響最大力量與快速肌力指數之表現。4、 在出發效率方面,起跑式之衝量 出發效率較抓台式出發佳。
比較學者在抓台式出發及起跑式出發之重心位置、反應時間跳台時間、起跳垂直速 度、入水速度、入水水平速度等相關的數據,發現李垂裕及陳舒婷兩位學者針對抓台式 及起跑式的出發在空中時間並無顯著的差異,但是黃智勇學者在針對抓台式及起跑式出 發之起跳水平速度、起跳合速度和出發十公尺等參數卻發現抓台式出發明顯優於起跑 式。針對這三位學者所提出的理論發現不論是哪一種跳台出發的方式,衝量越大的出發 方式在競賽過程的表現較佳,但是為了獲得更大的衝量必須將身體的重心往後移動,造 成選手在空中的時間、起跳的垂直角度起跳的合速度等等都會受到影響,故在選擇出發 的方式時必須考慮到選手本身的身體條件、機能、肌肉組成及習慣等相當多的因素,並 不是愈新穎的跳水出發方式適合每一位的選手,唯有根據教練在評估選手出發時給予科 學的佐證來找到適合自己的跳水方式才能在競賽舞台中奪得先機。
參、起跳角與入水角的探討
跳水出發的起跳角及入水角一直是許多研究者感到興趣的話題,從1970 年代所研 究的數據和現代數據相較之下,會發現到差異甚大,顧慮到各個年代跳水出發方式的演 進,故會有不同的數據產生。
沈文益(1993)在其所著的「游泳」一書提到,起跳角度為 15°至 25°;入水角度為 10°
至15°。黃晉揚、洪得明(1992),指出高跳式入水法之起跳角大於平跳式,高跳式入水 法的起跳角度約為40°。重心所獲得之垂直高度大於平跳式(黃晉揚、洪得明,1992)。
江永泰(2002)以六名國家女子代表隊的短距離游泳選手為實驗的對象,比較抓台式 出發與起跑式出發的差異,結果發現在兩種出發方式中的入水角度存在顯著差異,而入 水速度則為達到顯著差異。邱文信(2002)之研究指出起跳角度從腳部至髖部的角度和出 發台的前緣算起大約是35° ~ 40°,為一個理想的空中動作及入水角度。
江永泰(2002)將入水的角度定義為指間入水瞬間重心位置與指間連線及水平面所形 成的夾角。其結果顯示抓台式出發之入水角度顯著大於起跑式出發,認為起跑式出發擁 有比較小的入水角度應該是與其較短的入水角度有關。因此,入水角度乃決定了身體入 水後之滑行速度、深度所面臨的正面阻力,對成績表現有著非常重要的影響。
在跳水出發動作日新月異下,每一個年代所研究的結果也不盡相似,起跳角度較大 的選手會產生在空中的時間會較長、入水的角度大、入水的距離也較短;相反的起跳角 小的選手在空中的時間較短、入水的角度小、入水的距離也較長;但是如同江永泰(2002) 指出入水角度的大小直接影響到入水後潛泳滑行與起水游等技術動作的連接,較小的入 水角度,雖然能夠保持較好的水平速度,卻加大與水面接觸的面積,並不利於運動員能 充分獲得最佳的水平速度。在入水的瞬間,若身體各部位無法順利的協調,容易造成身 體與水平面接觸面積過大,而造成水面和身體的碰撞過大加大阻力,減低入水瞬間速度 造成潛泳速度遞減過快,損失前衝的速度。若入水角度過大,造成入水太深,增加潛泳 的距離,增長潛泳的時間,這不利成績的提高。所以在眾多的出發方式不只關心在起跳 拋設距離及空中的時間,同時也要顧慮到入水的速度、距離及下一個動作的連貫性,選 手必須顧慮各個環節的連貫性才能在跳水出發得到優勢。
肆、出發跳水之動力學參數的探討
肆、出發跳水之動力學參數的探討