IR:Item 987654321/6337
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(2) 論文名稱：女子撐竿跳高選手持竿助跑與降竿技術對起跳點 之影響 總 頁 數：55 頁 校所組別：國立臺灣體育學院體育研究所 畢業時間及提要：九十九學年度第一學期碩士學位論文提要 研 究 生：官 美 璉. 指 導 教 授：張 立 羣 教 授. 摘. 要. 本研究目的在分析女子撐竿跳高選手助跑倒數六步到起 跳離地瞬間的動作，探討持竿助跑與降竿技術對起跳點位置 之 影 響。以 9 8 年 年 度 女 子 排 名 前 十 傑 中 的 6 名 選 手 為 研 究 對 象，利用二部數位攝影機拍攝受試者助跑過程中助跑倒數六 步的動作，使用動作分析系統對影片進行數位化處理，獲得 相關運動學參數。研究結果發現受試者在助跑倒數六步的助 跑速度、步長與步頻變化都呈現不穩定，倒數第一步的步頻 是 六 步 當 中 最 快 的 ， 平 均 為 4.81±0.21 步 /秒 ， 但 助 跑 速 度 則 是 最 慢 的 平 均 為 5.70±0.36 公 尺 /秒 。 在 倒 數 第 三 步 時 ， 受 試 者持竿角度已接近 0 度，但身體軀幹開始向後傾斜並維持至 倒 數 第 一 步 ， 達 到 最 大 身 體 軀 幹 角 度 為 107.42±8.47 度 ； 在 起跳離地瞬間，受試者都未能踩在理想的起跳點位置上。研 究總結，受試者在倒數六步的助跑速度表現不穩定，加上降 竿過程身體軀幹向後傾斜，進而影響起跳時的起跳點位置。 關鍵詞：撐竿跳高、助跑速度、持竿角度. I.
(3) Kuan Mei-Lien (2011). The Study on How Approac h Run a n d P o l e D r o p Te c h n i q u e s C o n t r i b u t e t o t h e P o s i t i o n o f Ta k e - O f f i n F e m a l e P o l o Va u l t e r . U n p u b l i s h e d m a s t e r t h e s i s , N a t i o n a l Ta i w a n C o l l e g e o f P h y s i c a l E d u c a t i o n .. Abstract The purpose of this study was to analyze female pole vaulters’ techniques starting from the last six strides of their run-up to take-off stride. The key point was to discuss how much. pole. drop. techniques. affected. the. position. of. the. t a k e - o f f p o i n t . To p s i x p o l e v a u l t e r s i n 2 0 0 9 r a n k e d b y Chinese. Ta i p e i. Athletic. Federation. were. selected. as. the. subjects for the analysis. The last six strides of their run-up to take-off stride was filmed by two video cameras. Images were digitalized by motion analysis system and the kinematics parameters. were. obtained.. The. results. found. that. the. experiment revealed that the subjects’ run-up speed, length, and the changes of the frequency are unstable in the last six stride of the run-up; the last stride was the fastest, which the average speed was 4.81±0.21 stride/second, comparing with t h e o t h e r s . H o w e v e r, t h e a v e r a g e s p e e d o f t h e r u n - u p w a s t h e slowest, which the average was 5.70±0.36meter/second. In the last third strides, the pole carry angle was almost reaching the horizontal position. At the same time, the upper trunks of vaulters started to lean backward till the last stride, reaching the. maximum. trunk. angle. in. 107.42±8.47. degree.. In. the. moment of the take-off, all the subjects couldn’t reach the i d e a l t a k e – o f f p o i n t . I n s u m m a r y, t h e s u b j e c t s ’ r u n - u p s p e e d II.
(4) were unstable in the last six strides, and during the pole drop, leaning back trunk, will affect the position of the take-off point.. Key words: Pole vault, approach run speed, pole carry angle. III.
(5) 謝 誌 趁著年輕還能為自己及學校爭取榮譽，決定重返校園重 拾 學 生 時 代 讀 書 與 訓 練 的 日 子，很 開 心 97 年 再 次 踏 入 校 園 ， 開始我的研究所生活，然喜憂參半，喜的是這段求學生活， 除了學習之外，能有更多的機會參與比賽爭取榮譽；憂的是 學業、工作、訓練能否兼顧。兩年半的研究所生活，點滴在 心頭，感謝所有照顧我、鼓勵我、以及默默支持我的人，讓 我能順利完成學業。 首 要 感 謝 之 人 是 我 的 指 導 教 授 - 張 立 羣 老 師，感 謝 老 師 在 撰寫過程不計辛勞的督促與指導，細心審閱、校正論文，在 學習速度未能跟上老師的步伐，老師從未放棄過，反而給予 更多的協助與指導，亦師亦友的真誠相待與協助，讓我成長 並學習更多知識；修讀研究所讓我有機會再次與撐竿跳高重 逢，感 謝 口 試 老 師 -許 弘 恩 教 授，忙 碌 之 餘 不 僅 要 陪 伴 我 訓 練 更要督促我趕緊完成學業，不時給予我提供寶貴意見及正確 的 知 識，方 能 使 學 業 及 運 動 成 績 齊 進；感 謝 口 試 老 師 -何 維 華 教授，提出建議與改善方法，讓本論文更臻完善。 在此也要感謝我的家人及臺體學弟妹，感謝家人在二年 半學習階段，給予我課業上的鼓勵、生活上的包容以及精神 打氣並相互扶持，家裡繁忙之工作也因假日必須上課及撰寫 論文，而無法幫忙；對家人的感謝真是難以言述。在拍攝實 驗期間因身體不適，感謝大姐義不容辭協助方能順利完成； 也感謝臺體學弟、學妹協助實驗拍攝工作，兩次拍攝工作有 勞於學弟妹及受試者之合作方能順利。 最後要感謝身旁摯友，在我面臨撰寫論文過程手足無措 時不斷鼓勵我，遇到挫折心裡一度擁上想放棄念頭時，適時 IV.
(6) 給予我安慰，由衷感謝摯友默默的支持。 兩年半學習時光瞬間已過，這過程真讓我留下深刻印 象，最後要再次感謝大家的幫忙與支持。敬祝大家健康順 心、平安快樂！. 美璉謹. 誌. 中華民國九十九年十二月. V.
(7) 目. 錄. 中 文 摘 要 ····································································· I 英 文 摘 要 ···································································· II 謝. 誌 ··································································· IV. 目. 錄 ··································································· VI. 表 目. 錄 ································································· VIII. 圖 目. 錄 ··································································· IX. 第一章. 緒 論 ······························································· 1. 第一節. 前 言 ···························································· 1. 第二節. 背 景 問 題 ····················································· 3. 第三節. 研 究 目 的 ····················································· 7. 第四節. 研 究 範 圍 ····················································· 7. 第五節. 研 究 限 制 ····················································· 8. 第六節. 名 詞 解 釋 與 操 作 性 定 義 ·································· 8. 第二章. 文 獻 探 討 ······················································ 12. 第一節. 撐 竿 跳 高 技 術 ············································· 12. 第二節. 助 跑 與 降 竿 技 術 ·········································· 16. 第三節. 插 竿 與 起 跳 技 術 ·········································· 17. 第四節. 結 語 ·························································· 19. 第三章. 研 究 方 法 與 步 驟 ············································· 21. 第一節. 研 究 對 象 ··················································· 21. 第二節. 實 驗 日 期 與 地 點 ·········································· 22. 第三節. 實 驗 儀 器 與 設 備 ·········································· 22 VI.
(8) 第四節. 實 驗 場 地 佈 置 ············································· 22. 第五節. 實 驗 步 驟 ··················································· 24. 第六節. 資 料 處 理 與 分 析 ·········································· 24. 第四章. 結 果 ····························································· 26. 第一節. 助 跑 倒 數 六 步 的 步 長 ··································· 26. 第二節. 助 跑 倒 數 六 步 的 步 頻 ··································· 27. 第三節. 助 跑 倒 數 六 步 的 助 跑 速 度 ····························· 28. 第四節. 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 ····························· 29. 第五節. 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 速 度 ·························· 30. 第六節. 助 跑 倒 數 六 步 的 身 體 軀 幹 角 度 ······················· 31. 第七節. 起 跳 階 段 著 地 與 離 地 瞬 間 的 距 離 與 高 度 ·········· 32. 第八節. 起 跳 離 地 瞬 間 運 動 學 參 數 ····························· 33. 第九節. 受 試 者 助 跑 倒 數 六 步 的 相 關 參 數 ···················· 34. 第五章. 討 論 ····························································· 41. 第一節. 助 跑 倒 數 六 步 相 關 參 數 ································ 41. 第二節. 助 跑 倒 數 六 步 與 起 跳 點 之 關 係 ······················· 45. 第六章. 結 論 與 建 議 ··················································· 49. 參 考 文 獻 ··································································· 50 中 文 部 分 ································································ 50 英 文 部 分 ································································ 52 附錄. 各受試者助跑倒數六步相關參數的平均數與標 準 差 ································································ 55. VII.
(9) 表目錄 表 3-1. 受 試 者 基 本 資 料 ·············································· 21. 表 4-1. 助 跑 倒 數 六 步 的 步 長 ········································ 27. 表 4-2. 助 跑 倒 數 六 步 的 步 頻 ········································ 28. 表 4-3. 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 的 助 跑 速 度 ····················· 29. 表 4-4. 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 的 持 竿 角 度 ····················· 30. 表 4-5. 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 的 持 竿 角 速 度 ·················· 31. 表 4-6. 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 的 身 體 軀 幹 角 度 ·············· 32. 表 4-7. 起 跳 階 段 著 地 與 離 地 瞬 間 的 距 離 與 高 度 ·············· 33. 表 4-8. 起 跳 離 地 瞬 間 運 動 學 參 數 ································· 34. VIII.
(10) 圖目錄 圖 1-1. 持 竿 角 度 與 身 體 軀 幹 角 度 定 義 ····························· 9. 圖 1-2. 起 跳 離 地 瞬 間 起 跳 點 起 跳 速 度 與 起 跳 角 度 定 義 ····· 10. 圖 1-3. 起 跳 階 段 著 地 與 離 地 瞬 間 的 距 離 與 高 度 定 義 · · · · · · · · 11. 圖 3-1. 實 驗 場 地 佈 置 圖 ·············································· 23. 圖 4-1. 受 試 者 A 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 (A)軀 幹 角 度 (B)助 跑 速 度 (C)步 長 (D)····································· 35. 圖 4-2. 受 試 者 B 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 (A)軀 幹 角 度 (B)助 跑 速 度 (C)步 長 (D)····································· 36. 圖 4-3. 受 試 者 C 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 (A)軀 幹 角 度 (B)助 跑 速 度 (C)步 長 (D) ····································· 37. 圖 4-4. 受 試 者 D 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 (A)軀 幹 角 度 (B)助 跑 速 度 (C)步 長 (D)····································· 38. 圖 4-5. 受 試 者 E 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 (A)軀 幹 角 度 (B)助 跑 速 度 (C)步 長 (D)····································· 39. 圖 4-6. 受 試 者 F 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 (A)軀 幹 角 度 (B)助 跑 速 度 (C)步 長 (D) ····································· 40. IX.
(11) 第一章. 緒論. 第一節. 前言. 撐竿跳高是田徑跳躍項目之一，也是唯一需藉由器具與 人體相互作用完成所有動作流程的一個項目。它的特性是藉 由助跑時所產生的最大動能轉變為彈性位能；也就是在助跑 起跳離地後將竿子產生最大彎曲，藉由竿子彎曲反彈力量將 人體拋向更高，越過橫竿的高度，是個具有挑戰性又刺激的 項目。撐竿跳高的動作複雜需由多個技術的結合，包含：持 竿助跑、插竿起跳、懸垂擺體、倒立伸展、引體轉身、過竿 落 墊 等 動 作 （ 許 弘 恩 ， 2 0 0 9 ）， 如 何 在 每 個 動 作 流 程 中 有 著 最 好的技術表現，是提升成績的重要關鍵。隨著使用撐竿材質 的不同，使得技術不斷更改，訓練方式也隨之改變，再加上 比賽環境的改善，讓成績大幅度進步。 早期人們最先使用的撐竿材質為木質竿，接著是竹竿、 金 屬 竿 （ 包 含 鋁 合 竿 及 鋼 竿 ）， 直 到 1 9 6 1 年 玻 璃 纖 維 竿 正 式 被 國 際 田 徑 總 會 (International Amateur Athletic Federation, IAAF)所 接 受 。 玻 璃 纖 維 竿 它 擁 有 重 量 較 輕 、 彈 性 佳 的 物 理 特性，利用竿子的彈性位能越過更高的高度，這在技術層面 上非常重要，而選用竿子的長度及硬度則取決於個人本身特 質。因為這些特性使得成績不斷的提升，截至目前，女子世 界 室 外 最 高 紀 錄 由 俄 羅 斯 選 手 Ye l e n a I s i n b a y e v a 在 2 0 0 9 年 所 創 的 成 績 為 5.06 公 尺；而 男 子 室 外 最 高 記 錄 由 烏 克 蘭 選 手 Sergey Bubka 所 創 的 成 績 為 6.14 公 尺 ， 都 是 利 用 玻 璃 纖 維 竿 所寫下。. 1.
(12) 女 子 撐 竿 跳 高 發 展 較 晚 於 男 子，1995 年 國 際 田 徑 總 會 承 認第一個女子撐竿跳高世界紀錄，由中國選手孫彩雲所創造 的 4.05 公 尺 。 在 1997 年 巴 黎 世 界 室 內 田 徑 錦 標 賽 首 次 列 為 正 式 比 賽 項 目 ， 其 後 的 1999 年 世 界 田 徑 錦 標 賽 及 2000 年 雪 梨奧運會都被列為正式比賽項目。在亞洲地區最先發展女子 撐 竿 跳 高 的 國 家 是 中 國 於 1 9 8 6 年 （ 楊 明 ， 2 0 0 4 ）， 日 本 則 於 1989 年 開 始 發 展 ， 而 臺 灣 在 1994 年 由 當 時 草 屯 商 工 許 振 芳 老 師 所 推 展。國 內 第 一 場 撐 竿 跳 高 比 賽 在 1995 年 舉 行，由 草 屯商工舉辦第一屆室內國際撐竿跳高邀請賽，當年國內最佳 成 績 由 輔 仁 大 學 廖 紫 恩 所 跳 出 2.50 公 尺 。 1995 年 筆 者 進 入 草 屯 商 工 就 讀 ， 也 跟 隨 許 老 師 學 習 此 項 目 ， 1996 年 食 益 補 盃 國際田徑邀請賽列為正式比賽項目，第一名由代表輔仁大學 廖紫恩跳出. 3 公 尺 ； 1997 年 台 灣 區 運 動 會 成 為 正 式 比 賽 項. 目，當時成績由代表南投縣的兩位選手張可欣及官美璉跳出 3.37 公 尺 ， 拿 下 一 、 二 名 並 打 破 全 國 紀 錄 ； 同 年 大 專 院 校 運 動 會 也 列 為 正 式 比 賽 項 目 ， 由 臺 灣 體 育 學 院 吳 芝 慧 所 創 3.30 公 尺。全 國 中 等 學 校 運 動 會 則 於 1998 年 列 為 正 式 比 賽 項 目 ， 第 一 名 由 代 表 草 屯 商 工 官 美 璉 跳 出 3.60 公 尺。而 中 等 學 校 運 動 會 國 中 女 生 組 比 賽，直 到 2005 年 才 被 列 為 正 式 比 賽 項 目 ， 由此看出臺灣發展女子撐竿跳高的基層培訓太過於緩慢，使 得現今成績無法跟進其他國家；目前全國記錄是由張可欣於 2003 年 田 徑 菁 英 排 名 賽 所 創 的 4.10 公 尺，至 今 仍 無 人 突 破 。 臺灣發展撐竿跳高的年代在亞洲地區排第三位，但成績 卻不及於其他發展較慢的國家，如馬來西亞及韓國發展較臺 灣 之 後 ， 但 成 績 卻 優 於 臺 灣 ， 成 績 皆 有 4.30 公 尺 以 上 ， 中 國 有 4.50 公 尺 以 上 的 成 績，而 世 界 成 績 更 是 提 升 至 5.06 公 尺 ；. 2.
(13) 我國為何成績會無法跟進，更甚至於落後，值得探討。. 第二節. 問題背景. 競技運動項目大多都是以速度快慢來決定勝負，速度越 快越有致勝的機會。在田徑跳躍項目中，助跑所產生的速度 是影響成績的關鍵。撐竿跳高是藉由持竿助跑所產生的最大 速度即產生動能，藉人體肌肉作功與竿子相互作用時減少能 量的損失，並增加竿子最後釋放的總能量，來取得成績。因 此，撐竿跳高最終的能量是來自於，助跑速度和肌肉與竿子 相 互 作 用 所 產 生 的 。 Gros and Kunkel (1990)與 Arampatzis, Schade, and Brüggemann (1999) 均 指 出 撐 竿 跳 高 不 同 於 其 他 跳躍項目，在助跑速度的能量轉移中，沒有損失能量只有增 加。但其他跳躍項目（跳高、跳遠和三級跳遠）選手最大的 能 量 損 失 就 是 發 生 在 這 個 能 量 轉 移 間 (Brüggemann. &. Arampatzis 1997a, 1997b; Arampatzis等 , 1999)。 助跑速度是撐竿跳高選手所必須具備的基本條件，其最 大 目 的，是 要 獲 得 最 大 水 平 速 度 或 動 能，為 插 竿 起 跳 做 準 備 。 助跑速度之快慢取決於選手本身的能力，而不可控制的天氣 與風向也會影響到選手助跑速度的表現。根據力學原理：動 量 ＝ 質 量 ×速 度 ， 持 竿 助 跑 速 度 越 快 ， 對 提 升 握 竿 高 度 是 必 要條件。然而竿子的彈性力量，是人體向上騰越的重要動力 來源，竿子的彈性力量取決於助跑起跳後的彎竿和竿子本身 的硬度，也就是選手藉由助跑起跳所獲得動能，經由雙手作 用於竿子，使竿子產生形變而具有彈性位能，並藉由竿子的 彈性位能使身體越過橫竿。因此，選手如何產生最大的助跑. 3.
(14) 速度與降低水平速度損失來獲得最大的起跳速度，並且充分 利用竿子本身的性能是獲得優異成績的關鍵。 Gros and Terauds (1983) 研 究 指 出 世 界 級 男 子 選 手 在 助 跑 倒 數 第 二 步 的 助 跑 速 度 介 於 9.3~9.7 公 尺 / 秒 。 而 Schade, Isolehto, Arampatzis, Brüggemann, and Komi (2007) 研 究 發 現 女 子 選 手 在 助 跑 最 後 10~5 公 尺 的 速 度 為 7.51~8.53 公 尺 / 秒 。 黃 宏 春 （ 1999） 在 中 日 室 內 女 子 撐 竿 跳 高 邀 請 賽 的 研 究 發 現 ， 我 國 女 子 選 手 最 後 六 步 （ 約 10公 尺 ） 速 度 平 均 為 6.19 公 尺 /秒 ， 而 日 本 選 手 平 均 為 6.93公 尺 /秒 ； 大 陸 選 手 為 7.94 公 尺 /秒 （ 曹 雅 琴 、 李 世 明 、 劉 運 祥 、 楊 桂 志 ， 2004） ； 我 國 選 手 較 日 本 選 手 慢 0.74公 尺 /秒 ， 較 大 陸 選 手 慢 0.84公 尺 /秒 ， 與世界選手相差更多，由此可知要跳的更高，快速的持竿助 跑 速 度 是 必 備 條 件 。 許 樹 淵 （ 2002） 認 為 撐 竿 跳 高 之 助 跑 由 於需要帶動竿子，竿子越長其力臂也越長需費力提起，因此 與其他跳躍項目之助跑不同。選手必須要持竿助跑，並且隨 著助跑速度的加快要適時的做降竿動作，使助跑與降竿協調 配合，進而踏出精準的插竿起跳位置。作者進一步的說明， 由於竿子之帶動不是置於身體右邊就是置於前面，而形成重 心側移的情形，則需要由身體某些部位之偏移來維持身體平 衡才能平穩的帶動竿子，此種不自然的助跑姿勢使得速度無 法發揮到最大的一個原因。由於降竿動作會將選手往前拉， 因 此 正 確 的 降 竿 動 作 對 選 手 的 加 速 是 有 幫 助 的 ( Yo u n g , 2 0 0 2 )。 張 武 紀 、 王 代 才 （ 1 9 9 4 ） 研 究 發 現 助 跑 的 節 奏 須 由 慢 漸 快 ， 步 幅 由 大 變 小 ， 最 高 速 度 是 最 後 10公 尺 （ 約 跑 最 後 6 步）開始，剛好配合降竿時所產生的拉力，轉為加速的牽引 力。張華新、田坤. (2001) 研 究 指 出 部 份 選 手 在 最 高 衝 刺 的. 4.
(15) 表 現 與 撐 竿 跳 高 的 助 跑 速 度 差 異 少 於 1公 尺 /秒 。 因 此 ， 利 用 短 距 離 衝 刺 的 速 度 來 做 持 竿 助 跑 並 且 完 成 準 確 的 插 竿 起 跳 點，是不容易的。 許 弘 恩 （ 1997） 指 出 ， 選 手 持 竿 助 跑 的 過 程 ， 在 助 跑 最 後 6 步開始降竿動作，其竿頭沿著一定的拋物線軌跡運行。 而身體隨著竿子的下傾而逐漸挺直，以補償竿子下降所加大 向 下 的 阻 力 臂 與 阻 力 矩 ， 來 避 免 身 體 後 仰 （ 許 樹 淵 ， 2 0 0 2 ）。 Petrov (1985) 指 出 由 於 竿 子 必 須 在 插 竿 前 降 下，所 以 任 何 突 然倉促的降竿，對竿子彎曲的弧度上都會有不好的影響，他 建 議 開 始 助 跑 時 持 竿 角 度 為 70 度，然 後 在 助 跑 過 程 中，順 暢 地降下竿子。如果選手降竿太早，雙手必須要承受竿子的重 量，使得身體向後仰而無法維持直立姿勢，加上身體重心位 置降低，將無法發揮最大水平速度，進而影響插竿時機；如 果選手降竿太慢，竿子從一開始的持竿高度在起跳前才匆忙 的下降，會影響到起跳點的精準位置，而無法做出有效的起 跳；因 此，降 竿 與 插 竿 技 術 會 影 響 著 其 後 起 跳 點 的 準 確 位 置 。 此外，隨著握竿長度的增加，竿子重量必然越重，在助跑末 段準備做降竿動作時，雙手負荷也相對提高。 降竿與插竿的時機影響著起跳位置準確與否，起跳動作 是 選 手 將 助 跑 所 產 生 的 水 平 動 能 轉 換 至 彈 性 位 能 的 重 要 階 段，這三個動作有著密不可分的關聯性。為了使能量損失最 小，選手在插竿與起跳動作階段必須連貫，在竿子碰觸插竿 箱 底 部 時 會 有 一 小 段 滑 竿 距 離 為 自 由 起 跳 階 段 (free take off)， 這 個 階 段 能 緩 衝 竿 子 與 插 竿 箱 的 衝 擊 力 量 ， 進 而 減 少 能量的損失。選手起跳點應在上握竿手處（以左腳起跳者為 例 ）， 延 伸 垂 直 向 下 的 點 為 最 佳 起 跳 位 置 ， 也 就 是 起 跳 腳 必 須. 5.
(16) 正好在起跳時上握竿手的下方。有彈性的竿子能緩衝選手在 插竿時竿頭碰撞插竿箱底部時能量的流失，因為玻璃纖維竿 的特殊性能，使得選手能拿更長的竿子及握更高的高度，因 此在起跳點的位置上相對較遠，就必須要有更大的動能才能 完 成 。 Angulo-Kinzler 等 (1994) 指 出 選 手 在 插 竿 時 必 須 讓 起 跳腳正好在上握竿手的下方，如果起跳腳的位置在上握竿手 後面的垂直線，就必須在擺體階段有更大的動力，才能掌控 後 續 的 動 作 。 Schade 等 (2007) 提 到 在 正 確 的 起 跳 點 前 後. 8. 公分的位置是不會影響到起跳和插竿技術。但起跳點太近與 太遠，都會影響整個技術的流暢性，更是影響成績的一個關 鍵因素。起跳離地後藉由雙手作用於竿子使竿子產生彎曲， 而選手則結合竿子瞬間的反彈力量將人體拋向更高，越過橫 竿。因此，起跳動作的好壞會直接影響後續動作的完成。 從上述文獻得知，助跑速度的快慢會直接影響起跳時的 最大動能，而降竿、起跳的時機與起跳點的準確性有著密切 的相關，然而有關降竿動作時機與助跑之關係卻很少有實證 性的研究，且大部份的研究都是以男性為對象，而女子撐竿 跳高的研究幾乎沒有，這將無法呈現有力的數據來證實這些 論點。究竟如何才是最佳的降竿時機，降竿時竿子的角度變 化是否與助跑速度有關係，而降竿時的助跑速度是否受到竿 子向前牽引力而改變；因此，本研究主要分析女子撐竿跳高 選手，在助跑倒數六步的速度與降竿、插竿的變化情形，以 及 對 起 跳 點 的 準 確 性 的 影 響 進 行 探 討 ， 期 能 提 供 有 力 的 數 據，來證實它們之間相互關係及其重要性，提供教練與選手 參考。. 6.
(17) 第三節. 研究目的. 本研究目的在分析女子撐竿跳高選手助跑倒數第六步到 起跳離地瞬間的動作，探討助跑速度、降竿角度及插竿角度 的變化，對起跳點位置的影響。結果可提供給教練及選手在 訓 練 技 術 上 之 參 考，進 而 能 提 升 運 動 成 績。其 分 析 內 容 如 下 ： 壹、助跑倒數六步的步長與步頻。 貳、助跑倒數第六步至起跳腳離地瞬間，助跑水平速度的變 化情形。 參、助跑倒數第六步至起跳腳離地瞬間，身體軀幹角度的變 化情形。 肆、降竿階段持竿角度與角速度變化情形。 伍、插竿階段持竿角度與角速度變化情形。 陸、起跳點的位置。 柒、起跳離地瞬間身體重心水平速度與垂直速度。 捌、起跳離地瞬間起跳速度、起跳高度與起跳角度。. 第四節. 研究範圍. 本研究以中華民國田徑協會. 98 年 年 度 女 子 排 名 前 十 傑. 選 手 為 研 究 對 象 ， 分 析 助 跑 倒 數 六 步 至 起 跳 離 地 瞬 間 的 動 作，而起跳離地後的懸垂擺體、倒立伸展、引體轉身與過竿 落墊等動作則不在本研究的範圍。. 7.
(18) 第五節. 研究限制. 本研究在室外舉行，其風向、風速及氣候等因素為不可 控制的變因，而實驗是以模擬比賽情境下進行，並非正式比 賽，因此選手的表現可能會受到影響，由於在室外進行，本 研究將以手動方式進行影片數位化處理。. 第六節. 名詞解釋與操作性定義. 壹、降竿階段：從助跑倒數第六步支撐腳離地瞬間至倒數第 二步支撐腳離地瞬間。 貳、插竿階段：從助跑倒數第二步支撐腳離地瞬間至起跳腳 離地瞬間。 参、起跳階段：從起跳腳著地瞬間到起跳腳離地瞬間。 肆、助跑速度：助跑階段身體重心之水平速度。 伍、持竿角度：黏貼在竿子上兩個標記點之連線與水平面所 形 成 的 夾 角 （ 圖 1 - 1 ）。 陸、身體軀幹角度：在矢狀面上身體軀幹與水平面所形成的 夾 角 （ 圖 1 - 1 ）。 柒、起跳點：起跳腳離地瞬間，持竿上手的手腕，其投影地 面之垂直線位置，當起跳腳腳尖位置與起跳點相同時， 起跳點以 0 公分表示；當起跳點為正值，表示起跳腳腳 尖比持竿上手的手腕更靠近插竿箱，當為負值，則反之 （ 圖 1 - 2 ）。 捌、起跳速度：起跳腳離地瞬間，身體重心水平速度與垂直 速 度 之 合 速 度 （ 圖 1 - 2 ）。. 8.
(19) 玖、起跳角度：起跳腳離地瞬間，身體重心的合速度和水平 方 向 所 形 成 的 夾 角 （ 圖 1 - 2 ）。 拾、著地距離：起跳腳著地瞬間身體重心與起跳腳腳尖的水 平 距 離 （ 圖 1 - 3 ）。 拾壹、離地距離：起跳腳離地瞬間身體重心與起跳腳腳尖的 水 平 距 離 （ 圖 1 - 3 ）。 拾貳、著地高度：起跳腳著地瞬間身體重心與地面的垂直距 離 （ 圖 1 - 3 ）。 拾參、離地高度：起跳腳離地瞬間身體重心與地面的垂直距 離 （ 圖 1 - 3 ）。. (1). (2). (1)持 竿 角 度 ， (2)身 體 軀 幹 角 度 。. 圖 1-1 持 竿 角 度 與 身 體 軀 幹 角 度. 9.
(20) (2). (4) (5) (3). (1) (-). 0 公分. (+). (1)起 跳 點 ， (2)垂 直 速 度 ， (3)水 平 速 度 ， (4)起 跳 速 度 ， (5)起 跳 角 度 。. 圖 1-2 起 跳 離 地 瞬 間 之 起 跳 點 、 起 跳 速 度 與 起 跳 角 度 定 義. 10.
(21) 身體重心. 身體重心. (1). (3). (2) 著地瞬間. (4) 離地瞬間. (1)著 地 高 度 ， (2)著 地 距 離 ， (3)離 地 高 度 ， (4)離 地 距 離 。. 圖 1-3 起 跳 階 段 著 地 與 離 地 瞬 間 的 距 離 與 高 度 定 義. 11.
(22) 第二章. 文獻探討. 撐竿跳高的動作流程繁雜且技術性高，是田徑項目中唯 一藉由人體力量與器材本身特殊性能相結合，來完成動作取 得成績的項目。本章探討與撐竿跳高技術相關文獻，分成下 列 四 節 進 行 探 討：一、撐 竿 跳 高 技 術；二、助 跑 與 降 竿 技 術 ； 三、插竿與起跳動作；四、結語。. 第一節. 撐竿跳高技術. 撐竿跳高與其他跳躍項目最大不同之處，在於它從一開 始的助跑就必須手持竿子，直到動作結束才將竿子拋開。動 作流程包含：持竿助跑、插竿起跳、懸垂擺體、倒立伸展、 引 體 轉 身 、 過 竿 落 墊 等 動 作 （ 許 弘 恩 ， 2 0 0 9 ）， 運 動 型 態 是 由 起跳離地後即形成兩個圓周運動，第一個是竿子在插竿箱裡 的圓；第二個則是手握為圓心，第二個圓運動會隨著第一個 圓運動而發生動作技術變化，是多個技術結合所產生的連續 動作，但卻僅花費不到數秒的時間即可判定成敗，是一個困 難度高，技術精細的項目。 壹 、 持 竿 助 跑 階 段 （ Run-Up Phase） 持竿助跑速度是動能的直接來源，它決定可能跳過的高 度，也為爭取更大的握竿高度創造了條件. (許 振 芳 ， 1995；. 蔣 國 勤 ， 2 0 0 2； 許 樹 淵 ， 2 0 0 2 )。 根 據 能 量 守 恒 定 律 ， 橫 竿 越 高，相對要求助跑速度也越快，在可控制的助跑速度下，速 度 越 快 動 能 就 越 大 。 如 果 助 跑 速 度 能 提 高 5 %， 則 高 度 就 有 可 能 提 高 10%， 所 以 撐 竿 跳 高 選 手 必 須 十 分 重 視 助 跑 速 度 的 訓. 12.
(23) 練（ 王 繼 慶 ， 2 0 0 2 ） 。由 於 撐 竿 跳 高 不 同 於 其 他 田 徑 跳 躍 項 目 ， 它必須手持竿子助跑，因此會影響最大速度的表現。有些選 手 能 在 最 高 衝 刺 的 表 現 和 手 持 竿 子 助 跑 的 速 度 差 異 少 於 1公 尺 /秒. (張 華 新 、 田 坤 ， 2001)。 Adrian and Cooper (1989) 研. 究 發 現 世 界 級 撐 竿 跳 高 選 手 持 竿 助 跑 速 度 為 9.43公 尺 /秒 。 王 勇 健 （ 1996） 指 出 目 前 世 界 級 撐 竿 跳 高 選 手 助 跑 速 度 普 遍 達 到 9.4公 尺 /秒 。 Gros and Terauds (1983) 研 究 指 出 世 界 男 子 選 手 在 助 跑 倒 數 第 二 步 助 跑 速 度 介 於 9 . 3 ~ 9 . 7 公 尺 / 秒。黃 宏 春 （ 1999） 研 究 指 出 女 子 選 手 助 跑 最 後 幾 步 的 速 度 平 均 為 6.19 公 尺 /秒 ， 而 大 陸 選 手 持 竿 助 跑 速 度 為 8.13公 尺 /秒 ； Schade 等 (2007) 研 究 世 界 女 子 撐 竿 跳 高 比 賽 分 段 助 跑 速 度 發 現，最 後 10~5公 尺 為 7.51~8.53公 尺 /秒 。 臺 灣 選 手 與 世 界 選 手 助 跑 速 度 相 差 更 大 ， 進 而 直 接 影 響 成 績 高 度 。 田 文 政 （ 1981） 指 出隨著橫竿高度增加，握竿處的高度也必然提高，同時它也 需 要 較 快 的 速 度 。 根 據 力 學 原 理 ： 動 量 ＝ 質 量 ×速 度 ， 橫 竿 越高，相對助跑速度及距離勢必也要加快加長，握竿高度及 磅數必然提升。要提升握竿高度及加長助跑距離，先決條件 為 加 強 選 手 本 身 的 肌 力 及 速 度 。 Angulo-kinzler等 (1994) 提 到一個選手應該要發揮最有效率的握竿高度，試著在插竿階 段避免竿子過度向前旋轉的時間。 而 一 般 持 竿 助 跑 必 須 注 意 雙 手 握 距 及 持 竿 方 式 。 張 武 紀 、 王 代 才 （ 1994） 指 出 為 了 要 克 服 前 翻 拉 力 而 獲 得 良 好 的 持竿助跑速度，兩手持竿的握距一般與肩同寬為宜。力矩＝ 力 臂 ×力 量 。 雙 手 握 距 會 隨 著 選 手 身 高 、 手 臂 長 度 及 肩 部 柔 軟度等身體素質而有所不同，當雙手握距過窄時，選手承受 竿子的重量相對加大，增加其降竿時的負荷；雙手握距過寬. 13.
(24) 時，在 持 竿 助 跑 上 會 影 響 身 體 之 平 衡，進 而 影 響 插 竿、起 跳 、 擺體的流暢性。因此，選手應依本身感到最舒適的方式來持 竿。 貳 、 插 竿 和 起 跳 (Plant and Take off) 插竿階段是在助跑倒數二步時，上握竿手在倒數第二步 右 腳 踏 出 時 （ 以 左 腳 為 起 跳 腳 ）， 由 髖 關 節 處 快 速 舉 至 頭 頂 ， 最後一步起跳腳踏出時，上握竿手順勢往上舉至最高點，至 竿頭碰觸到插竿箱。插竿時雙手必須完全的伸展，上臂、下 臂以及竿子間形成三角形，這會幫助選手將能量轉移至竿子 上. ( Yo u n g , 2 0 0 2 )。 G a n s l e n ( 1 9 7 9 ) 插 竿 時 竿 子 的 弧 線 動 作 永. 遠不能從臀部揮動到頭上. ( Yo u n g , 2 0 0 2 )。 許 弘 恩 （ 2 0 0 9 ） 指. 出插竿太慢是選手經常所犯的嚴重錯誤，它是由不好的助跑 及降竿所引起的。正確的插竿動作能減少能量的損失並將助 跑產生的最大動能轉移至竿上。因此，選手應該在離插竿前 的 6~8 步 開 始 以 可 控 制 的 方 式 逐 漸 降 低 竿 子. ( Yo u n g , 2 0 0 2 )。. 起 跳 階 段 是 在 起 跳 腳 著 地 瞬 間 至 起 跳 腳 離 地 瞬 間 的 過 程。插 竿 起 跳 是 助 跑 與 空 中 竿 上 技 術 的 重 要 銜 接 階 段. (Sean,. 1997)。 McGinnis (1997) 指 出 起 跳 在 撐 竿 跳 高 裡 是 最 重 要 的 階段，它必須將助跑所產生的水平速度轉換成垂直速度，並 且將能量的損失到最小，是能量轉換的重要關鍵。當竿頭碰 觸插竿箱底部時，選手向前的慣性就在竿子上產生了彎曲力 量，此時即形成兩個轉動慣量的圓周運動，一個是竿子在插 竿箱裡的圓，一個是手握處的圓。竿子碰觸插竿箱底部的瞬 間 反 作 用 力 量，會 減 緩 人 體 重 心 向 前 的 速 度. (Angulo-Kinzler. 等 , 1 9 9 4 ）。 這 個 反 作 用 力 會 迫 使 人 體 產 生 逆 時 針 的 角 動 量 ， 起跳離地後左手將竿子往前上方推壓形成順時針角動量，減. 14.
(25) 少竿子在碰觸插竿箱時的能量損失。正確起跳位置應在上握 手 處 垂 直 向 下 的 地 方 。 Angulo-Kinzler等 (1994) 提 到 較 長 的 倒 數 第 二 步 以 及 較 短 的 最 後 一 步 是 大 部 份 選 手 一 致 的 特 徵 ， 減 少 最 後 一 步 的 距 離 能 夠 提 高 選 手 的 重 心 進 入 起 跳 階 段。作者進一步指出男子選手最後一步的跨步長度平均為2 公 尺 ， 重 心 高 度 會 隨 著 高 度 的 升 高 而 改 變 。 陳 泰 郎 （ 1996） 指 出 起 跳 在 上 握 竿 手 垂 直 線 稍 遠 的 起 跳 點 將 有 利 於 彎 竿 儲 存較大的動量。 參 、 懸 垂 和 擺 體 階 段 (Pole Support and Swing Phase) 蔣 國 勤 （ 2002） 指 出 起 跳 的 方 向 能 直 接 影 響 竿 子 的 彎 曲 和竿子的轉動速度，以及正確的懸垂技術和懸垂長短。懸垂 階 段 是 起 跳 離 地 後 的 延 伸 動 作 ， 利 用 助 跑 起 跳 所 獲 得 的 速 度，經左手將竿子朝前上方推，使身體繼續向前上方伸展， 並將起跳腳保留在身體後，產生最大擺體空間，前導腳膝蓋 朝 著 正 前 方，使 身 體 形 成 反 弓 身 動 作。當 竿 子 在 最 大 彎 曲 時 ， 擺 體 速 度 的 快 慢 會 直 接 影 響 後 續 動 作 的 完 成 。 許 樹 淵 （ 1992） 指出身體起跳離地後擺腿姿勢不可過長，太久會影響引體過 竿的時間，而不能過竿。線速度與轉動半徑成正比關係，而 懸垂轉動半徑乃受到身高影響，身高較高者其握竿處較高相 對轉動半徑較長，旋轉速度較慢，重心與旋轉軸距離遠，使 竿子產生更大彎曲；身高較矮者其握竿處較低相對轉動半徑 較 短 做 功 時 間 短，擺 體 速 度 必 須 快 速 才 能 結 合 竿 子 彈 性 位 能 。 肆 、 倒 立 伸 展 (Rock-Back and Extension) 由於左手作用於竿子使竿子產生最大彎曲，當竿子在最 大彎曲時，選手必須快速的做擺體向上的捲體動作，將人體 形成如球體的圓，在竿子反彈時做出頭下腳上的倒立動作，. 15.
(26) 並與竿子緊密的結合在一起，呈現人竿合一。由於竿子的彈 性力量是向前向上，在捲背動作時人體重心應盡可能在竿子 後 面 ， 如 此 才 能 形 成 垂 直 速 度 和 水 平 速 度 的 合 速 度 。 Atting (1980) 認 為 要 做 出 良 好 的 倒 立，撐 竿 跳 高 選 手 必 須 要 較 大 的 起 跳 速 度 ， 在 不 犧 牲 水 平 速 度 下 儘 量 蹬 起 身 體 。 Houvion (1982) 指 出 在 整 個 倒 立 的 過 程 ， 選 手 務 必 把 頭 部 保 持 向 下 ， 下握手向竿內彎曲。伸展階段是人體在竿子最大彎曲瞬間彈 性力量後，藉由雙手將人體再往上拉的動作。 伍 、 引 體 轉 身 、 過 竿 落 墊 (Push-off, Clear-bar, landing) 伸展和引體動作是個同時動作，引體動作以右手臂和肩 膀為引體中心，身體繞著竿子做旋轉。過早的伸展引體將會 減少竿子向上垂直速度，而降低了重心高度，影響最後的高 度。轉體動作即當髋部高度上升至上握手處時，身體向左臂 方向旋轉，使得人體面向橫竿。 推竿動作即由上握手完成，當人體重心仍繼續向前上方 前進時即必需做出，利用竿子與地面反作用力將人體重心繼 續向上，獲得更高的重心位置，提升騰越高度。. 第二節. 助跑與降竿技術. 撐竿跳高助跑階段，從跨步出去第一步的動作開始，因 個人特質的不同，在助跑方式及握竿高度上會有所不同，但 最 重 要 的 目 標 仍 是 獲 得 最 大 動 能 ， 為 後 續 動 作 的 完 成 做 準 備。由於助跑時持竿子，再加上受到持竿高度、風向與天氣 等影響，在最後倒數六步階段還需要做降竿動作，並且踏出 準 確 的 起 跳 點 ， 因 此 要 以 100 公 尺 全 速 衝 刺 速 度 來 完 成 助 跑. 16.
(27) 是不容易的。在助跑階段，如何在最好的可控制速度下，並 在倒數六步降竿時不損失其速度並完成起跳動作，是研究者 所關心的。 降竿技術直接影響插竿與起跳動作，插竿起跳是影響整 個技術流程的關鍵點，隨著持竿助跑速度的增快，一邊助跑 一邊將竿子下降，並且要踏出準確的起跳點，是動作流程中 非 常 重 要 的 技 術 之 一 。 Yo u n g ( 2 0 0 2 ) 認 為 選 手 應 在 離 起 跳 前 的 6~8 步 前 ， 以 緩 慢 可 控 制 的 方 式 開 始 逐 漸 降 低 竿 子 。 許 弘 恩 （ 1997） 也 認 為 選 手 持 竿 助 跑 是 在 最 後 6 步 開 始 降 竿 ， 竿 頭 沿 著 一 定 的 拋 物 線 軌 跡 運 行。Petrov (1985) 指 出 由 於 竿 子 必須在插竿時降下，所以任何突然倉促的降竿，對竿子彎曲 的弧度上都會有不好的影響，他建議開始助跑時持竿角度為 70 度 ， 然 後 在 助 跑 過 程 中 ， 再 順 暢 地 降 下 竿 子 。 在 助 跑 最 後 的幾步，雙手在準備插竿時不能有劇烈的垂直方向的波動， 隨著竿子的下降，竿子的前翻力逐漸增大，將可促進選手向 前跑的牽引力。. 第三節. 插竿與起跳技術. 插竿動作是在助跑倒數二步至起跳離地瞬間階段。插竿 與起跳是個連續動作，插竿的好壞會直接影響著起跳水平速 度 的 快 慢 ， 起 跳 點 的 準 確 性 以 及 起 跳 離 地 後 動 能 轉 換 。 Angulo-Kinzle 等. (1994) 研 究 發 現 優 秀 選 手 在 助 跑 倒 數 二. 步有共同的特質分別為：倒數第二步較大和第一步較小的現 象 。 B a r t o n i e t z a n d We t t e r ( 2 0 0 1 ) 認 為 縮 短 助 跑 最 後 一 步 的 步長將會使身體重心前移，有效完成起跳過程。當竿子下降. 17.
(28) 準備插竿時，竿子的重心離身體愈來愈遠，此時身體必須承 受竿子下降時的前翻力，身體因此會增加其負荷而影響身體 姿勢及重心位置。插竿動作不好將可能使助跑速度損失，如 何 將 能 量 損 失 最 小 是 研 究 者 所 關 心 的 。 許 振 芳 （ 1 9 9 5 ）、 張 武 紀 、 王 代 才 （ 1994） 與 孫 南 （ 2001） 均 指 出 選 手 的 起 跳 點 應 在較高握竿手位置垂直線的正下方起跳腳腳尖的位置才是好 的起跳點，並且整個身體是有些許向前傾斜，這樣才能保持 人體的運動速度，為懸擺奠定動量的基礎。當起跳點太遠， 會使得擺體空間過大，起跳角度過小，重心低，需花費更多 （即距離海綿墊）的力量做擺體動作，增加雙手臂的負荷， 無法將最大水平速度轉移至垂直速度；如起跳點太近，將會 使得上手臂被過度拉扯，身體被迫拉扯，起跳角度過大，沒 有足夠的空間做有效率的擺體動作；理想起跳角度為. 18~22. 度 （ 蔣 國 勤 ， 2 0 0 2 ）。 Angulo-Kinzler 等 (1994) 認 為 起 跳 時 的 能 量 損 失 有 幾 個 原 因：竿 子 撞 擊 插 竿 箱，地 面 的 反 作 用 力 迫 使 人 體 動 能 減 慢 ， 以 及 竿 子 彎 曲 有 關 的 能 量 損 失。助 跑 最 後 約 14 公 尺 處，也 就 是 倒 數 六 步 降 竿 階 段 ， 是 插 竿 起 跳 的 關 鍵 點 。 周 鐵 民（ 2 0 0 0 ） 指出起跳離地瞬間上握竿手臂肘關節角度及肩關節角度，可 以代表選手在起跳時上握竿手臂及肩關節伸展程度。雙手舉 竿動作不夠快，會影響起跳動作效果，使選手下肢往前運動 速度太快影響後續動作，嚴重時甚至造成肩、肘關節損傷， 因 此 最 好 的 插 竿 技 術 即 是 兩 手 臂 向 前 上 方 推 舉 ( H a y, 1 9 8 5 ) 。 起跳時上握竿手手臂必須伸直，而上握竿手手肘彎曲將會影 響起跳離地時的最大動能，進而無法擁有最大垂直速度，而 影響後續的動作流程。上握竿手手臂彎曲會的損失起跳離地. 18.
(29) 後的垂直速度。 張 武 紀 、 王 代 才 （ 1994） 研 究 指 出 起 跳 動 作 要 求 舉 竿 和 踏 跳 必 須 同 步 進 行，使 身 體 充 分 伸 展，來 增 加 和 地 面 的 夾 角 。 陳 泰 郎 （ 1996） 認 為 起 跳 時 應 積 極 主 動 作 用 於 靠 近 上 握 竿 的 垂直線附近之起跳點，將有利於彎竿儲存較大的動能。插竿 與起跳動作是連貫動作，選手應該在助跑最後階段將竿子以 可控的速度下降，直至倒數第二步踏出時，將上握竿手快速 的舉至頭頂，最後一步踏出時上握竿手往上伸直到最高點， 為插竿起跳創造最大起跳空間。倒數第二步的步長大於倒數 第 一 步，減 少 最 後 一 步 步 長 將 有 利 於 選 手 起 跳 時 重 心 的 提 升 。. 第四節. 結語. 綜合上述的文獻可以發現，持竿助跑與降竿是撐竿跳高 空中動作的準備階段，插竿與起跳是為後續動作的順暢並取 得成績的關鍵。手持竿子助跑並完成一連串動作是撐竿跳高 與其他田徑跳躍項目不同的地方，如何以最快速度來持竿助 跑是取得成績的關鍵。助跑是撐竿跳高的動力來源，隨著動 力越大竿子的長度及磅數勢必加大，也增加選手的負荷，在 助跑倒數六步階段以平穩順暢可控的速度降下竿子，雙手因 竿子的重量而使得身體重心被迫向前，選手可藉由這個向前 的前翻力而提升助跑速度，來為插竿起跳做準備。在插竿時 竿頭撞擊插竿箱底部瞬間，會減緩人體的水平速度，正確的 插竿時機能減少起跳時的能量損失，倒數第二步的步長較最 後一步大是世界選手的共同特徵，是提升起跳時重心高度的 關鍵。. 19.
(30) 助跑是為插竿起跳帶來最大的動力來源，助跑倒數六步 為降竿的開始，隨著竿子高度的下降所帶來的前翻力以及下 降時的角度變化，是否會影響助跑速度？此外，降竿技術的 好壞會影響後續的插竿起跳動作，如何才是好的降竿技術？ 其降竿的時機以及降竿的角度變化又是如何？而前述這些變 化 是 否 會 影 響 起 跳 點 位 置 呢 ?都 是 值 得 研 究 的 課 題 。. 20.
(31) 第三章. 研究方法與步驟. 第一節. 研究對象. 本 研 究 以 中 華 民 國 田 徑 協 會 98年 年 度 女 子 排 名 前 十 傑 為 研 究 對 象 ， 由 於 有 2位 受 試 者 無 法 配 合 實 驗 ， 僅 8位 受 試 者 參 與 測 驗 ， 其 中 又 有 1位 受 試 者 全 部 試 跳 都 未 成 功 ， 而 另 1位 受 試者則因影片拍攝不完全，無法擷取數據進行分析。因此， 本 研 究 採 用 6位 受 試 者 資 料 進 行 分 析 。 其 個 人 基 本 資 料 如 表 3-1。. 表 3-1 受試者. 身高. 體重. （公分） （公斤）. 受試者基本資料 握竿. 握竿. 100 公尺. 本研究. 高度. 磅數. （秒）. 試跳成. （公分）. （磅）. 績 （公尺）. A. 164. 48. 371. 120. 13.6. 3.20. B. 167. 51. 374. 135. 12.8. 3.50. C. 167. 54. 371. 130. 14.9. 3.40. D. 164. 48. 362. 120. 13.1. 3.50. E. 167. 52. 362. 120. 13.7. 3.20. F. 165. 53. 353. 120. 14.1. 3.10. 平均數. 165.7. 51.0. 365.5. 124.4. 13.7. 3.30. 標準差. 1.5. 2.5. 7.9. 6.6. 0.7. 0.20. 21.
(32) 第二節. 實驗日期與地點. 壹、實驗地點：南投縣國立草屯商工職業學校 貳 、 實 驗 日 期 ： 中 華 民 國 99 年 3 月 7 日 （ 星 期 日 ）. 第三節. 實驗儀器與設備. 本實驗儀器設備分為資料收集與資料處理兩個部份。 壹、資料收集 一 、 數 位 攝 影 機 二 部 ( S O N Y D C R - T RV 3 0 ， 6 0 H z ) 二 、 數 位 錄 影 帶 二 卷 (SONY DVM-60) 三、比例尺一個 四、水平儀一個 五、皮尺一卷 六、腳架二支 貳、資料處理 一 、 Kwon 3D 動 作 分 析 系 統 二 、 Microsoft Excel 2007 試 算 分 析 軟 體 三 、 S P S S f o r Wi n d o w s 1 0 . 0 版 統 計 分 析 軟 體. 第四節. 實驗場地佈置. 以兩部攝影機進行拍攝，分別架設在助跑道運動行進方 向 的 右 側 位 置 （ 圖 3 - 1 ）， 兩 部 攝 影 機 的 主 光 軸 均 與 助 跑 道 中 線 垂 直，並 與 助 跑 道 中 線 相 距 20 公 尺，攝 影 機 主 光 軸 與 地 面 相 距 1.1 公 尺 。 第 二 部 攝 影 機 架 設 在 距 離 插 竿 箱 11 公 尺 處 ，. 22.
(33) 拍 攝 範 圍 為 助 跑 末 段 1 5 公 尺 至 7 公 尺 處；第 一 部 攝 影 機 架 設 在距離插竿箱 5 公尺處，拍攝範圍為助跑末段 9 公尺至 1 公 尺處，兩部攝影機間距 6 公尺。. 插 竿 箱 助 跑 道 15 公 尺. 9 公 尺. 7 公 尺. 1 公 尺 海 綿 墊. 20 公 尺. 6 公 尺. 第二台攝影機. 第一台攝影機. 圖 3-1 實 驗 場 地 佈 置 圖. 23.
(34) 第五節. 實驗步驟. 壹、首先架攝兩部數位攝影機及相關器材，讓兩部攝影機與 地面保持水平，並調整取景範圍使能拍攝到受試者的完 整動作，緊接著拍攝比例尺，最後丈量相關的距離。 貳、實驗前向受試者說明研究目的、實驗流程及實驗結果的 重要性，告知整個實驗過程的注意事項，讓受試者瞭解 實驗內容後，填寫受試者基本資料與實驗同意書。 參 、 告 知 高 度 晉 升 方 式 並 抽 籤 安 排 試 跳 順 序 ， 以 高 度 3.00 公 尺 為 起 跳 高 度 ， 每 10 公 分 為 晉 升 下 一 次 高 度 。 肆 、 實 驗 前 50 分 鐘 ， 受 試 者 依 個 人 習 慣 的 方 式 進 行 熱 身 。 伍、實驗前以貼布黏貼兩個標記點在受試者竿子上，第一個 標記點位在受試者上握竿手的上方，而另一個標記點則 距 離 第 一 個 標 記 點 1.5 公 尺 處 。 陸、實驗時，依據田徑競賽規則所規定的程序進行試跳，當 受試者開始試跳即啟動攝影機拍攝，直到完成試跳落入 海綿墊後停止拍攝。 柒、全體受試者試跳結束後，再拍攝一次比例尺。. 第六節. 資料處理與分析. 在本研究分析的動作過程中，第二部攝影機擷取受試者 從助跑倒數第六步支撐腳離地瞬間前五張影片畫面，至倒數 第三步支撐腳離地瞬間後五張影片畫面；而第一部攝影機則 擷取受試者從助跑倒數第三步支撐腳離地瞬間前五張影片畫 面，至起跳腳離地瞬間後五張影片畫面。本研究選取每位受. 24.
(35) 試 者 試 跳 的 最 佳 成 績 進 行 動 作 分 析。影 片 之 分 析 採 用 1 4 肢 段 20 個 關 節 點 的 人 體 模 型 ， 關 節 點 位 置 包 括 ： 右 中 指 根 部 、 右 手腕關節、右手肘關節、右肩關節、左中指根部、左手腕關 節、左手肘關節、左肩關節、右腳尖、右腳跟、右踝關節、 右膝關節、右髖關節、左腳尖、左腳跟、左踝關節、左膝關 節、左 髖 關 節、頭 頂、下 巴 等；另 外 在 竿 上 黏 貼 兩 個 標 記 點 ， 其 間 距 為 1 . 5 分 尺，分 別 在 上 握 竿 手 的 上 方 以 及 延 伸 向 下 1 . 5 公尺處；其肢體重心位置及重量比率採用. Dempster 等 的 資. 料 。 利 用 kwon3D 動 作 分 析 系 統 對 影 片 進 行 數 位 化 處 理 ， 而 獲 得 各 關 節 點 及 竿 子 的 座 標 資 料 。 採 用 Kwon3D 動 作 分 析 系 統 所 提 供 的『 零 相 位 移 數 位 濾 波 法 』( B u t t e r w o r t h F o u r t h - o r d e r Zero Lag Digital Filter)， 選 取 截 斷 頻 率 (Cut off Frequency) 為 6 H z， 將 資 料 修 勻 。 以 M i c r o s o f t O f f i c e E x c e l 2 0 0 7 計 算 各 運動學參數。 本研究分析的運動學參數包含助跑倒數六步的步長、步 頻、助跑速度、持竿角度與角速度、身體軀幹角度等 6 個參 數；在起跳階段，包含起跳點、起跳著地距離與離地距離、 起跳著地高度與離地高度、起跳離地瞬間起跳速度、起跳角 度 以 及 身 體 重 心 的 水 平 速 度 與 垂 直 速 度 等. 9 個 參 數 。 利 用. S P S S f o r Wi n d o w s 1 0 . 0 版 統 計 分 析 軟 體 進 行 資 料 處 理 ， 將 所 得各項參數資料以描述統計之平均數與標準差表示。. 25.
(36) 第四章. 結果. 本 研 究 目 的 在 探 討 女 子 撐 竿 跳 高 選 手 持 竿 助 跑 與 降 竿 技術對起跳點的影響。透過兩部攝影機拍攝收集資料，所得 結 果 分 為 九 個 部 份 加 以 說 明：一、助 跑 倒 數 六 步 的 步 長；二 、 助跑倒數六步的步頻；三、助跑倒數六步的助跑速度；四、 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 度 ； 五 、 助 跑 倒 數 六 步 的 持 竿 角 速 度；六、助跑倒數六步的身體軀幹角度；七、起跳階段著地 與離地瞬間的距離與高度；八、起跳離地瞬間運動學參數， 九、受試者助跑倒數六步的相關參數。. 第一節. 助跑倒數六步的步長. 表 4-1 為 受 試 者 助 跑 倒 數 六 步 步 長 情 形 。 由 表 中 顯 示 ， 全體受試者助跑倒數六步步長平均值以倒數第四步最大，平 均 為 1.84±0.07 公 尺 ； 倒 數 第 六 步 最 小 ， 平 均 為 1.60±0.07 公 尺 。 在 各 受 試 者 表 現 方 面 ， 受 試 者 A、 B、 C、 D、 F 在 倒 數 第六步的步長最短，受試者 E 則是在倒數第五步出現。而最 大 的 步 長 ， 受 試 者 A、 B、 C、 E 出 現 在 倒 數 第 四 步 ， 受 試 者 D、 F 出 現 在 倒 數 第 二 步 。 另 外 ， 比 較 倒 數 第 一 步 及 第 二 步 步 長 發 現 ， 受 試 者 A、 C、 D、 E、 F 均 為 倒 數 第 二 步 步 長 較 倒 數第一步長；只有受試者 B 是相反的。. 26.
(37) 表 4-1. 助跑倒數六步的步長. 受試者. 第六步. 第五步. 第四步. 第三步. 第二步. 第一步. A. 1.66. 1.82. 1.88. 1.83. 1.80. 1.70. B. 1.54. 1.84. 1.85. 1.66. 1.58. 1.73. C. 1.59. 1.64. 1.77. 1.64. 1.67. 1.62. D. 1.56. 1.86. 1.82. 1.81. 1.99. 1.80. E. 1.69. 1.65. 1.95. 1.72. 1.77. 1.67. F. 1.53. 1.65. 1.75. 1.64. 1.76. 1.74. 平均數. 1.60. 1.74. 1.84. 1.72. 1.76. 1.71. 標準差. 0.07. 0.11. 0.07. 0.09. 0.14. 0.06. 單位：公尺. 第二節. 助跑倒數六步的步頻. 表 4-2 為 受 試 者 助 跑 倒 數 六 步 步 頻 情 形。由 表 中 顯 示，全 體受試者助跑倒數六步步頻平均值，以倒數第一步最快，平 均 為 4.81±0.21 步 /秒 ； 倒 數 第 二 步 最 慢 ， 平 均 為 3.93±0.26 步 /秒 。 在 各 受 試 者 表 現 方 面 ， 受 試 者 A， 在 助 跑 倒 數 第 六 步 、 第 五 步 、 第 三 步 的 步 頻 相 同 且 較 慢 ； 受 試 者 B， 在 助 跑 倒 數 第 六 步 、 第 五 步 、 第 四 步 的 步 頻 相 同 且 較 慢 ； 受 試 者 C、 D 兩 位 ， 在 助 跑 倒 數 第 二 步 步 頻 均 為 最 慢 ； 受 試 者 E， 在 倒 數 第 六 步 步 頻 最 慢 ； 受 試 者 F， 在 倒 數 第 三 步 及 第 二 步 步 頻 最 慢 。 上 述 結 果顯示，雖然各受試者有不同的步頻變化，但都在倒數第一 步出現最快的步頻。各受試者的助跑倒數六步之平均值分別 為 ， 受 試 者 A： 4 . 0 9 ± 0 . 4 9 步 / 秒 ； 受 試 者 B： 4 . 1 4 ± 0 . 5 0 步 / 秒 ；. 27.
(38) 受 試 者 C： 4.41±0.26 步 /秒 ； 受 試 者 D： 4.08±0.40 步 /秒 ； 受 試 者 E： 4.19±0.49 步 /秒 ； 受 試 者 F： 4.02±0.32 步 /秒 。 以 受 試者 C 最快，受試者 F 最慢（見附錄）。. 表 4-2. 助跑倒數六步的步頻. 受試者. 第六步. 第五步. 第四步. 第三步. 第二步. 第一步. A. 3.75. 3.75. 4.29. 3.75. 4.00. 5.00. B. 3.75. 3.75. 3.75. 4.29. 4.29. 5.00. C. 4.29. 4.62. 4.29. 4.62. 4.00. 4.62. D. 4.29. 3.75. 4.29. 4.00. 3.53. 4.62. E. 3.53. 4.29. 4.00. 4.29. 4.00. 5.00. F. 4.00. 4.00. 4.00. 3.75. 3.75. 4.62. 平均數. 3.94. 4.03. 4.10. 4.12. 3.93. 4.81. 標準差. 0.31. 0.36. 0.22. 0.35. 0.26. 0.21. 單 位 ： 步 /秒. 第三節. 助跑倒數六步的助跑速度. 表 4 - 3 為 受 試 者 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 的 助 跑 速 度。由 表 中顯示，全體受試者的平均值在助跑倒數第四步為最快，平 均 為 7.60±0.63 公 尺 /秒 ； 而 以 助 跑 倒 數 第 一 步 最 慢 ， 平 均 為 5.70±0.36 公 尺 /秒 。 在 各 受 試 者 表 現 方 面 ， 全 體 受 試 者 的 助 跑 速度都是在助跑倒數第一步最慢。而最快的助跑速度，受試 者 C、 D、 E、 F 為 倒 數 第 四 步 ， 受 試 者 A、 B 為 倒 數 第 二 步 。 此 外 ， 各 受 試 者 的 助 跑 倒 數 六 步 之 平 均 值 分 別 為 ： 受 試 者 A：. 28.
(39) 7 . 0 3 ± 0 . 4 5 公 尺 / 秒 ； 受 試 者 B： 6 . 7 8 ± 0 . 5 3 公 尺 / 秒 ； 受 試 者 C ： 7 . 0 8 ± 0 . 9 0 公 尺 / 秒 ； 受 試 者 D： 7 . 1 8 ± 0 . 7 8 公 尺 / 秒 ； 受 試 者 E ： 7.05±0.10 公 尺 /秒 ； 受 試 者 F： 6.66±0.55 公 尺 /秒 。 以 受 試 者 D 最 快 ， 受 試 者 F 最 慢 （ 見 附 錄 ）。. 表 4-3. 助跑倒數六步離地瞬間的助跑速度. 受試者. 第六步. 第五步. 第四步. 第三步. 第二步. 第一步. A. 6.87. 7.25. 7.21. 7.15. 7.48. 6.21. B. 6.58. 6.98. 6.71. 6.96. 7.51. 5.91. C. 7.11. 7.40. 8.12. 7.03. 7.42. 5.41. D. 7.04. 7.29. 8.15. 7.17. 7.60. 5.80. E. 7.15. 7.24. 8.20. 7.04. 7.45. 5.20. F. 6.68. 6.85. 7.23. 6.59. 6.97. 5.64. 平均數. 6.91. 7.17. 7.60. 6.99. 7.41. 5.70. 標準差. 0.24. 0.21. 0.63. 0.21. 0.22. 0.36. 單 位 ： 公 尺 /秒. 第四節. 助跑倒數六步的持竿角度. 表 4-4 為 受 試 者 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 之 持 竿 角 度 。 由 表中顯示，全體受試者在助跑倒數第三步時，持竿角度非常 接 近 0 度 ， 平 均 為 0.36±2.38 度 ， 這 表 示 竿 子 已 下 降 至 接 近 於水平位置。在降竿階段，竿子降至平行位置時，代表受試 者即將做插竿動作，因此，在倒數第二步和第一步時，全體 受試者持竿角度均為負值，此時受試者正處於插竿階段。此. 29.
(40) 外，表中也顯示全體受試者在降竿階段的持竿角度都持續的 下降。. 表 4-4. 助跑倒數六步離地瞬間的持竿角度. 受試者. 第六步. 第五步. 第四步. 第三步. 第二步. 第一步. A. 18.42. 9.71. 7.56. -3.00. -22.60. -22.60. B. 28.47. 18.90. 9.53. -1.18. -23.64. -28.43. C. 24.77. 15.41. 9.52. 2.34. -21.07. -24.33. D. 23.90. 15.07. 8.07. 1.42. -19.92. -27.47. E. 19.78. 13.64. 7.47. -0.69. -26.61. -22.25. F. 21.15. 12.81. 10.75. 3.28. -23.59. -29.71. 平均數. 22.75. 14.26. 8.82. 0.36. -22.90. -25.80. 標準差. 3.69. 3.06. 1.32. 2.38. 2.33. 3.16. 註：正值代表竿子在水平線之上，負值則反之。單位：度. 第五節. 助跑倒數六步的持竿角速度. 表 4 - 5 為 受 試 者 助 跑 倒 數 六 步 離 地 瞬 間 之 持 竿 角 速 度。由 表中顯示，全體受試者的平均值在助跑倒數第一步為最大， 平 均 為 108.12±58.09 度 ； 而 以 助 跑 倒 數 第 四 步 最 小 ， 平 均 為 17.63±35.91 度 。 在 各 受 試 者 表 現 方 面 ， 發 現 全 體 受 試 者 助 跑 倒數六步的持竿角速度變異很大，並沒有穩定下降或增加的 趨勢出現。各受試者助跑倒數六步的持竿角速度之平均值分 別 為 ： 受 試 者 A： 8.71±63.26 度 /秒 ； 受 試 者 B： 40.88±49.80 度 / 秒 ； 受 試 者 C： 1 7 . 6 0 ± 1 1 4 . 1 7 度 / 秒 ； 受 試 者 D： 2 3 . 7 5 ± 5 3 . 9 4. 30.
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