三級跳遠跨步階段不同擺臂動作之運動學分析

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系碩士學位論文. 三級跳遠跨步階段不同擺臂動作之運動學分析. 研究生：陳佳蓮指導教授：蔡虔祿中華民國 107 年 1 月中華民國臺北市.

(2) 三級跳遠跨步階段不同擺臂動作之運動學分析 2018 年 1 月研究生：陳佳蓮指導教授：蔡虔祿. 摘要. 田徑三級跳遠起跳動作中依序為單腳跳、跨步跳與跳躍三個階段，且每個選手會依自己的技術有不同的比率分配，分別有單腳跳為主技術、跳躍為主技術與均衡技術，不同的技術各有不同的優缺點。而三級跳遠的上肢擺動技術也分為單手擺臂技術與雙手擺臂技術；對於單擺與雙擺技術究竟何種技術較能提升三級跳遠的競技成績，一直是倍受爭論的話題。因此本研究目的是以生物力學的方法比較正常助跑與短助跑 (11 步) 的三級跳遠在跨步階段單擺與雙擺技術訓練前後的運動學特徵並進行比較分析。研究使用三部高速攝影機以 (250Hz) 針對台灣四名女子三級跳遠選手 (年齡，20±2.3；身高， 164.5±4.7；體重，54±2.9) 經過八週的雙擺技術訓練後，於跨步階段使用單擺及雙擺技術的動作進行拍攝，四名選手皆習慣使用單擺技術，並以 Kwon 3D 3.1 分析軟體針對不同擺臂動作的跨步階段之進板速度、身體重心水平、垂直位移與人體的角運動學等參數進行分析；再以 SPSS 23.0 統計軟體進行無母數魏可遜符號等級檢定進行差異比較，顯著差異設為 α =.05。結果發現兩種技術在三級跳遠總距離及擺臂角度無明顯差異；但雙擺技術比單擺技術，有較高的重心高度、起跳垂直速度、支撐腳著地時間與騰空時間。若能維持高水平速度的同時，使用雙擺技術或許能夠增加三級跳遠的成績。. 關鍵詞：生物力學、田徑、單擺、雙擺. i.

(3) Kinematics analysis of different type arm movement in step phase of triple jump January, 2018 Author: Chen, Chia-Lien Advisor: Tsai, Chien-Lu. Abstract Triple jump consists by hop, step and jump phase respectively, there are different phase ratios in different technique, including hop-dominant, jump dominant and balance technique, each style has its own advantages, there are two different style of swing technique at the upper limb including double arm symmetrical and single arm asymmetrical swing techniques. The purpose of this study was to compare the double arm and single arm swing techniques during step phase of two approach triple jump (normal distance and 11 steps) in kinematics approach after eight weeks of training on double swing technique since the athletes were all single arm technique. Three high speed digital cameras (250Hz) were used to record triple jump movement by four female triple jump athletes in Taiwan (age:20±2.3 ; hight:164.5±4.7 ; weight:54±2.9). The data were tested by nonparametric Wilcoxon signed-rank test in which the level of significance was set as α =.05 by using the SPSS 23.0 statical software The results showed that there were no significant different between two type of techniques in total distance and the angle of arm swing. The following variables such as the support time, the flight time in the air, the vertical velocity and high of COM were significant greater in double arm technique than single arm technique in step phase. We recommend that the triple jump athlete should consider to use double arm swing technique in future while the approach velocity is high. Key words: Biomechanics, Track and Field, Single arm swing, double arm swing. ii.

(4) 謝誌時光飛逝，身為台灣師範大學大研究生的時光匆匆流逝，就學的過程中除了身兼高中的體育老師之外，也在小學擔任田徑隊的教練，更身為師大田徑隊的一員，這樣衝突的身分能夠讓我利用研究與探討來思考，身為一個教練應該要怎教導選手，身為一個選手如何發現訓練上的缺失並尋求競技成績的突破，身為研究生最要感謝我的指導老師蔡教授虔祿，在我做研究的過程中不斷的提醒我要反思，在研究遇到瓶頸時，時常授與我解決的方法，並告訴我如何更深入研究的問題，也感謝黃教授長福與國立臺北教育大學蔡教授葉榮擔任我研究計畫與學位論文口試的口試委員，在口試的過程當中給了我很多建議與提醒，使我的論文能更完善且清楚的呈現。在研究的過程中真的很感激陳柏潔學姊，不厭其煩為我解答有關於分析軟體所遇到的問題。使遇到的困難都能迎刃而解。身為選手要感謝林教授淑惠與張教練國忠；提供我無慮的訓練環境，並將我在學術中所學到的加進訓練的內容中，使學術理論與實際訓練結合，幫助我不論是研究或是專項成績的推進。在我的實驗過程中要感謝明德高中、國立體育大學、輔仁大學與臺灣師大的三級跳遠選手協助研究的進行，也感謝國立體育大學的王教授國慧，讓我能使用體育大學的田徑場進行本研究的拍攝。這些師長都是我研究所一路走來不可或缺的明燈，感謝我的研究之旅遇到的所有師長，您們的建言都是使我的研究能夠完成不可或缺的一塊，在此，佳蓮萬分感謝!. iii.

(5) 目. 次. 中文摘要…………………………………………………………………………………….....i 英文摘要……………………………………………………………………………………....ii 謝致…………………………………………………………………………………...………iii 目次…………………………………………………………………………………………...iv 表次…………………………………………………………………………………………...vi 圖次…………………………………………………………………………………………..vii. 第壹章緒論…………………………………………………………………...1 第一節前言…………………………………………………………………………….1 第二節研究動機……………………………………………………………………….2 第三節研究目的……………………………………………………………………….2 第四節研究範圍與限制……………………………………………………………….3 第五節名詞解釋……………………………………………………………………….3. 第貳章文獻探討……………………………………………………………...5 第一節三級跳遠技術發展歷史………………………………………………………5 第二節三級跳遠三階段距離比率…………………………………………………….6 第三節. 水平與垂直速度的轉換……………………………………………………...10. 第四節三階段跳躍力量分析………………………………………………………...11 第五節手臂與擺動腿技術…………………………………………………………...12 iv.

(6) 第六節三級跳遠三階段起跳與落地重心變化……………………………………...14. 第参章實驗步驟與方法…………………………………………………….16 第一節研究對像………………………………………………………………….…..16 第二節研究地點與時間………………………………………………………….…..19 第三節場地佈置…………………………………………………………………..….19 第四節器材與設備…………………………………………………………………...20 第五節關節點…………………………………………………………………….......21 第六節研究流程……………………………………………………………………...21 第七節研究架構…………………………………………………………………...…22 第八節資料蒐集與統計處理………………………………………………………...23. 第肆章結果與討論第一節不同擺臂動作對於三級跳遠總距離之差異……………………………..….24 第二節不同擺臂動作對跨步支撐時間與騰空時間影響…………………………...25 第三節不同擺臂動作對跨步階段起跳重心高度影響….…………………………..28 第四節不同擺臂動作對跨步階段距離影響………………………………………...31 第五節不同擺臂動作對跨步階段重心速度影響…………………………………...32 第六節. 單雙擺技術之擺臂角度……………………………………………………...37. 第伍章結論與建議……………………………………………………………..……….39 引用文獻一、中文文獻…………………………………………………………………………..40 v.

(7) 二、英文文獻…………………………………………………………………………..40. 附錄……………………………………………………………………………42 附錄一四位受試者跨步階段支撐腳著地時間表………………………………….42 附錄二四位受試者跨步階段騰空時間…………………………………………….42 附錄三四位受試者但雙擺跨步階段支撐腳制動期與推蹬期著地時間………….42 附錄四四位受試者跨步階段距離/總距離……………………………………..….43 附錄五四位受試者著地瞬間與起跳瞬間擺臂角度……………………………….43. 表次表 2-1 男子三級跳遠項目歷代世界紀錄所使用的三階段距離比率……………………...7 表 2-2 單腳跳為主技術的演變……………………………………………………………...8 表 2-3 國內男子三級跳遠成績與使用技術………………………………………………...9 表 2-4 國內女子三級跳遠成績與使用技術………………………………………………...9 表 2-5 三階段支撐腳著地時間…………………………………………………………….11 表 2-6 雙擺技術與單擺技術支撐腳著地時間…………………………………………….13 表 3-1 受試者基本資料…………………………………………………………………….16 表 3-2 F1 與 F2 八週訓練課表…………………………………………………………….17 表 3-3 F3 與 F4 八週訓練課表…………………………………………………………….18 表 3-4 關節點編號………………………………………………………………………….21 表 4-1 單雙擺總距離魏可遜無母數符號等及統計分析………………………….….…..25 表 4-2 跨步階段單雙擺支撐腳著地期魏可遜無母數符號等及統計分析……………….26. vi.

(8) 表 4-3 單雙擺跨步階段騰空期魏可遜無母數符號等及統計分析……………………….26 表 4-4 單雙擺跨步階段制動期與推蹬期魏可遜無母數符號等及統計分析…………….27 表 4-5 女子三級跳遠單雙擺支撐腳推蹬期魏可遜無母數符號等級統計分析………….28 表 4-6 女子三級跳遠單雙擺單雙擺跨步階段身體重心高度魏可遜無母數符號等及統計分析………………………………………………………………………………………..….31 表 4-7 單雙擺跨步階段距離魏可遜無母數符號等及統計分析………………………….32 表 4-8 女子三級跳遠單雙擺跨步階段著地瞬間身體重心水平速度魏可遜無母數符號等級統計分析………………………………………………………………………………..….34 表 4-9 女子三級跳遠單雙擺跨步階段著地瞬間身體重心垂直速度魏可遜無母數符號等級統計分析………………………………………………………………………………..….35 表 4-10 女子三級跳遠單雙擺跨步階段離地瞬間身體重心水平速度魏可遜無母數符號等級統計分析………………………………………………………………………………..….35 表 4-11 女子三級跳遠單雙擺跨步階段離地瞬間身體重心垂直速度魏可遜無母數符號等級統計分析………………………………………………………………………………..….36 表 4-12 女子三級跳遠單雙擺跨步階段著地瞬間擺臂角度…………………………....….37 表 4-13 女子三級跳遠單雙擺跨步階段離地瞬間擺臂角度…………………………....….38. 圖次圖 2-1 垂直速度與三歩比率之關係………………………………………………………10 圖 3-1 場地佈置圖…………………………………………………………………………19 圖 3-2 肢段圖………………………………………………………………………………21. vii.

(9) 圖 3-3 實驗流程圖…………………………………………………………………………22 圖 3-4 研究架構圖…………………………………………………………………………22 圖 4-1 跨步階段身體重心變化曲線圖……………………………………………………28 圖 4-2 不同擺臂技術重心速度於跨步階段變化曲線圖………………………………....31. viii.

(10) 第壹章. 緒論. 第一節前言男子三級跳遠(triple jump)自 1896 年被列為奧運會田徑項目，而女子三級跳遠則是在 1996 年才被列為奧運正式項目。至今，其技術上的發展一直受到教練、選手與科研人員關注的重點，三級跳遠之動作可分為三種不同的跳躍階段，依序分別為單腳跳 (Hop)、跨步跳 (Step) 與跳躍 (Jump)。以時間上來切割技術發展，可以分為 1950 年代採用高騰空與大起跳角度的俄羅斯技術與 1960 年代採用高助跑速度並降低單腳起跳角度與高度的波蘭式技術，而波蘭式技術注重身體重心的穩定平移。三級跳遠中的三階段跳躍（單腳跳、跨步級跳躍）距離比率來分化，可分為單腳跳技術為主，其特點為單腳跳躍之距離百分比比跳躍之距離百分比大於 2%以上與跳躍技術為主，其特點為跳躍的距離百分比比單腳跳的距離百分比大於 2%以上以及最後的均衡技術，其特點為單腳跳與跨步之距離百分比相差小於 2% (Hay, 1992)。早期三級跳遠的研究重點大多放在下肢技術，其包含了三階段跳躍比率、三階段跳躍所產生的垂直、水平地面反作用力與衝擊力、支撐腳著地的時間等，只有少數的研究探討上肢技術的分析與影響。就上肢技術擺動方法可分為單擺技術 (雙手不對稱擺動）與雙擺技術 (雙手對稱擺動)，此二種上肢技術一直是受大家爭論的議題。目前國內外三級跳遠選手大部份使用的技術屬於全程單擺技術 (前兩段跳躍階段都使用單擺技術)，少部分的外國選手使用複合性技術 (於第二階跳躍段使用雙擺技術)。Allen, King, & Yeadon (2010) 指出，雙擺技術可以增加支撐腳接觸地面的時間，進而產生較大的力量以增加起跳時的垂直速度，也可減少起跳腳與支撐腳落地時所產生的衝擊力，但其文獻是將選手. -1-.

(11) 之段參數輸入電腦模擬系統，透過電腦模擬的方法來產生預估的結果，因此無法確定現實競技比賽或訓練中是否真的如電腦模擬出的結果相符。究竟何種擺臂技術可以促進三級跳遠成績更好，還是沒有進入到人體實驗的階段，希望可以透過本研究進一步瞭解兩種擺臂動作之差異與優缺點的分析與整理。. 第二節. 研究動機. 三級跳遠在國內的田徑運動中屬於技術層面較高的項目，從各場比賽中的參賽人數即可發現三級跳遠選手相較於其他項目之選手要少得許多。其原因可能為擁有三級跳遠技術教學能力及訓練方法專業的教練不多及選手受傷的機率偏高等，都是影響三級跳遠選手產生的因素。而過去對於三級跳遠的研究大多數注重下肢的運動學與動力學之分析，極少數注意到上肢動作對於三級跳遠之影響。其中上肢擺動技術又可分為單擺與雙擺技術，到底不同的上肢擺動技術會如何影響三級跳遠的運動表現尚未明確，因此希望可以透過本研究於能夠瞭解擺臂技術對於三級跳遠表現的影響，使三級跳遠技術更加清晰與能夠應用於競技訓練中，並於未來能提供國內三級跳遠技術水平上的提升。. 第三節. 研究目的. 本文研究目的可分為以下二點：一、研究雙擺與單擺技術之特點。二、探討雙擺與單擺技術對於三級跳遠第二階段跳躍之運動學分析，其中包括跨步跳階段至跳躍階段身體重心水平與垂直速度、身體重心垂直位移、支撐腳著地時間. -2-.

(12) 之差異等。. 第四節研究範圍與限制本研究研究範圍將針對跨步跳階段不同擺臂技術對跨步跳階段身體重心水平與垂直起跳速度速度、身體重心高度、支撐腳著地時間、跨步階段騰空時間、階段距離與擺臂角度等運動學參數差異之分析。本研究是透過不同的擺臂技術介入來觀察對於受試者跨步跳至跳躍階段運動學之差異，因此本研究之研究限制為，研究並非在比賽中拍攝，因此可能會與比賽實跳距離有所差異，希望透過多次的試跳並取前後差異最大之數據做為主要分析之依據。. 第五節名詞解釋與操作性定義一、. 上肢的單擺技術與雙擺技術：單擺技術又稱雙手不對稱之擺臂技術. (asymmetrical arm movement) ，意即在跳躍時就手臂擺臂方向上有向前擺手與向後擺手之分別，雙擺技術又稱為對稱之擺臂技術 (symmetrical arm movement) ，意即在跳躍時就手臂擺動方向上只有向前擺動之動作。二、三階段比率：三級跳遠分為三種不同的跳躍階段，依序為單腳跳、跨步與跳躍，而每一階段的距離所占最終丈量距離的百分比稱為該階段的階段比率。三、制動期與推蹬期：制動期為支撐腳腳跟著地-身體重心經過支撐腳腳踝期間；推蹬期為身體重心經過支撐腳腳踝-支撐腳腳尖離地期間。四、跨步跳階段起跳後垂直重心位移：跨步跳階段支撐腳腳尖離地瞬間之身體重心高度 -3-.

(13) 與騰空後身體重心最高點相差之垂直距離。五、支撐腳著地時間：支撐腳腳跟著地至腳尖離地期間。六、跨步跳階段至跳躍階段身體重心水平速度：跨步跳階段支撐腳腳尖離地瞬間至跳躍階段支撐腳腳跟著地瞬間身體重心水平速度。七、跨步跳至跳躍階段的騰空時間：跨步跳支撐腳腳尖離地至跳躍階段支撐腳腳跟著地之時間。八、擺臂角度：肘、肩與股骨頭所形成之夾角。. -4-.

(14) 第貳章. 文獻探討. 第一節三級跳遠技術發展歷史早在公元前二百年左右就有出現類似三級跳遠的競技運動項目，當時是以三次的連續單腳跳所組成，直到十八世紀三級跳遠這個項目於愛爾蘭得到了發展，並於 1896 年正式納入奧運田徑男子項目中，而女子三級跳遠發展得較為緩慢，直到 1996 年女子三級跳遠才正式納入奧運田徑項目之一，而就時間上的劃分，三級跳遠技術的發展可略分為三個時期。一、第一個時期早期由於對於三級跳遠技術缺乏瞭解，所以通常都是依靠選手的本能去完成動作，而多數的選手認為三級跳遠是由三個獨立的跳躍動作所組成，所以非常強調第一與第三階段跳躍動作，也就是單腳跳與跳躍的階段，而把跨步跳視為一個過渡階段（Larkins, 1990）。舉例來說，以 15.52m 的距離創下第一個世界紀錄之美國選手 Dan Ahearn，其跨步跳步跳的百分比只有 22%，在 1931 年的日本選手 Mikio Oda 以 15.58m 打破世界紀錄，其單腳跳的百分比高達 41%，而跨步跳的百分比同樣也只有 22%（張立群，2003）。二、第二個時期大約在 1950 年代，三級跳遠之技術仍然強調單腳跳階段的距離，但與前一個時期不同的是，在這個時期大幅的降低單腳跳階段的距離百分比，此時期的單腳跳百分比在 37%至 39%之間，並增加了跨步跳的距離，其百分比提升到 28%至 30%之間，由於在這個時期蘇俄的選手成績較為優異，其技術特點為注重單腳跳階段，起跳角度大、高騰空以及採用雙臂擺動技術為特點，因此將此技術稱為俄羅斯技術（Russian style）。. -5-.

(15) 三、第三個時期到了 1960 年代水平速度在三級跳遠的技術中漸漸受到重視，因此發現到將單腳跳階段的距離縮小可以使水平速度維持至跨步跳階段，藉此獲得更遠的距離。1960 年波蘭選手 Josef Schmidt 以 17.03m 的成績打破世界紀錄，成為第一位突破 17m 的三級跳遠選手，其三步比率為 35%:29%:35%，明顯的可以看出 Josef Schmidt 縮短其單腳跳階段之百分比，維持較多的水平速度至跨步跳與跳躍階段，使得跨步跳與跳躍階段百分比明顯增加，此種技術特點為降低單腳跳階段起跳角度與高度以期身體重心移動平穩，過去學者將這種技術稱為波蘭式技術（Polish style）（Larkins, 1990）。. 第二節三級跳遠三階段距離比率許樹淵（1992）指出影響三級跳遠成績表現的因素，包含助跑速度、各跳距離、起跳水平速度、起跳垂直速度、水平速度及選擇適合的三跳比率等因素，因此三級跳遠技術的不同，所呈現的三階段比率也就不同。就三階段比率的分配可將三級跳遠技術分為以下三種：（Hay, 1992）單腳跳為主技術（hop-dominated）：單腳跳階段之百分比最少大於第二遠之跳階段 2%以上，與俄羅斯技術相符。跳躍為主技術（Jump-dominated）: 跳躍階段之百分比最少大於第二遠之跳躍階段 2%以上。均衡技術（Balance）：距離最遠的兩個階段之比率相差不到 2%，與波蘭式技術相符。. -6-.

(16) 至於為何沒有跨步跳為主技術，過去學者提到，限制跨步跳的距離或許可以增加跳躍階段之距離進而提升整體成績表現（J. Allen, A, King & R, Yeadon, 2012）。在各年代中不論是俄羅斯技術或者是波蘭式技術皆有選手使用，下表為 Miller & Hay(1986)所統計男子三級跳遠項目歷代世界紀錄所使用的三階段距離比率：表 2-1：男子三級跳遠項目歷代世界紀錄所使用的三階段距離比率. Miller & Hay (1986) -7-.

(17) 在 16 次有分析的世界紀錄中，高達 11 次記錄選手使用了單腳跳為主技術，雖然都是單腳跳為主技術但在單較跳為主技術中也做了細微的改變也就是減少單腳跳階段的比率並增加跨步跳階段的比率如下表，而均衡技術與跳躍為主技術則各佔了 5 次，當今世界紀錄保持人約翰．愛德華茲，在 1995 世錦賽以 18M29 的成績寫下世界紀錄並維持至今，其三階段距離比率為 33.1%；28.5%；38.4% (卓建南，2007)，可以明顯地發現自 1960 年代後，單腳跳為主技術明顯減少，取代而之的是在單腳跳與跨步跳階段維持較高水平速度的跳躍為主與均衡技術。. 表 2-2：單腳跳為主技術之演變技術種類. 單腳跳階段. 跨步跳階段. 跳躍階段. 單腳跳為主技術. 40%-41%. 22%. 36-38%. 37-39%. 28-30%. 31%-33%. 34-35%. 28%-30%. 36%-37%. 單腳為主技術（改）跳躍為主技術. 而在游正忠與陳建勳（1997）針對民國八十五與八十六年的國內優秀男女三級跳遠選手三段距離成績與使用技術分析發現如下表. -8-.

(18) 表 2-3 國內男子三級跳遠選手成績與使用技術. 表 2-4 國內女子三級跳遠選手成績與使用技術. (游正忠、陳建勳，1997) 過去國內男女三級跳遠選手大多數也使用高跳型也就是單腳跳為主技術，在游忠正與羅元鴻在 2015 年的研究中也建議未來國內的選手也應採取平跳行的均衡技術為主。在張立群（2003）的研究中提到，Hay (1992)針對 Susanka et al. (1987)對於 1987 年世界田徑錦標賽男子三級跳遠進入決賽的 12 名選手執行的 39 次試跳所使用的三跳比率資料分析，發現到，選手在各次試跳中，其三跳比率的變化範圍可達到 4%，此外有些選手甚至會使用一種以上的技術來進行試跳。過去許多文獻也提到三跳比率對於最終丈量成績並未達到顯著的相關，也就是說並沒有一定的三跳比率是適合所有選手的，教練必須考慮選手的素質（身高、體重、爆發力、速度等）去嘗試每位選手的最佳三步比率。. -9-.

(19) 第三節重心速度的變化三級跳遠是一種運動員必須經過三次與地面接觸，並在與地面接觸時為了要使身體中心（COM）產生垂直速度，進而損失水平速度的項目（J. Allen, A, King & R, Yeadon, 2012），三級跳遠三階段跳躍起跳水平速度依序為 8.4-8.86、7.58-8.22 與 6.46-7.34 ( m/s ) 而垂直起跳速度依序為 2.09-2.49、1.24-1.76 與 2.41-2.76 ( m/s ) (Abeer, 2014；Sam J. Allen, Mark A. King, Maurice R. Yeadon, 2013 )，過去研究也提到三級跳遠為了要產生垂直速度而出現水平速度喪失的效應與三階段地面接觸及三階段跳躍比率之關係（Yu &Hay, 1996）。過去學者將此現象稱為”horizontal-to-vertical velocity conversion factor”，或許在三級跳遠中有越有此效應之選手對於其成績表現幫助越大（Yu &Hay, 1996）。過去模擬分析研究提到，垂直速度較高的選手擁有較長的單腳跳階段；較短的跨步跳階段，而垂直速度較低的選手會擁有較短的單腳跳階段；較長的跨步跳階段甚至超越單腳跳階段的距離 (J. Allen et al . 2012) 如圖 2-1：. 圖 2-1：垂直速度與三步比率之關係 (J. Allen et al . 2012) - 10 -.

(20) 在 J. Allen 等人的研究中探討到，影響”horizontal-to-vertical velocity conversion factor” 的與支撐腳在落地時身體中心（COM）的傾角有關，當著地時身體中心越接近垂直所轉換的垂直速度就會比較大，因為身體重心以支撐腳為支點做旋轉運動，且切線速度向量的方向改變，使離心肌群得以增加垂直速度（Dapena & Chung, 1988）。. 第四節三階段跳躍支撐腳著地期分析過去學者將跳遠與三級跳遠支撐腳起跳時分為制動期與推蹬期 (游正忠、陳建勳、邱翼松，2005；Abeer, 2014；Sam J et al., 2013；Jarmo Perttunen, Heikki Kyrölãiene, Paavo Komi & Heinonen, 2000；Remey & Williams, 1985) 做探討，發現著地時期越長可以產生較高的垂直起跳速度，換言之，可將較多的水平速度轉換為垂直速度進而增加遠度。根據 R. Ramey 與 R. Williams 對於支撐腳著地時間來探討地面反作用力可以發現跨步與跳躍階段的著地時間較單腳跳階段長，證明了跨步階段支撐腳著地時間較長所以所產生的地面反作用力與衝量也就較其他階段大，至於跳躍階段因水平速度的損失與必須要產生較大的起跳垂直速度以增加階段距離，所以支撐腳著地時間相對的也較長一些，支撐腳著地時間的研究顯示可參閱表 2-4。表 2-5：三階段支撐腳著地時間. 1Δ 2Δ 3O 4O Δ :male. Three phase contact time of triple jump Hop Step Jump 142.00 172.67 172.67 142.00 167.33 202.00 164.00 172.00 201.33 139.33 161.33 159.33 O:female Unit : ms (Remey & Williams, 1985) - 11 -.

(21) 另外也有學者發現，在三級跳遠三階段跳躍中，支撐腳的著地期間較長的制動期能產生較高的垂直起跳速度，也發現水平速度較低的選手期每階段支撐腳著地期的制動期也較短 (Abeer, 2014)，這說明了水平與垂直速度在三級跳遠項目中是相輔相成的。. 第五節手臂與擺動腿技術三級跳遠的技術除了三步比率外，還有上肢與下肢的擺動技術，過去學者提到，熟練的擺臂動作能夠有效整合下肢的屈伸動作不至於對力量的發揮產生抵消作用（羅元宏、劉中興、劉宇，2000），擺臂動作可以有效率的提高垂直總衝量，增加跳躍的高度（張恩崇、相子元，2002），擺動腿有助於減少水平速度及獲得較大的垂直速度（馬俊明、周巧玲，2003）。而就三級跳遠而言，上肢擺動技術可分為對稱式相似於立定跳遠的雙手擺臂技術（以下簡稱雙擺），與不對稱的單手擺臂技術（以下簡稱單擺），在排球扣球動作的相關研究中可以發現雙擺技術對於起跳動作的機轉，根據張恩崇、相子元（2001）研究擺臂動作對於排球助跑與起跳的影響中提到，擺臂角度（後擺）對於起跳時雙腳離地瞬間之身體重心垂直速度及雙腳離地後身體重心垂直位移呈顯著相關，換言之，雙手後擺角度越大起跳後身體重心垂直速度也就越快，彈跳高度相同也就越高，該研究也提到了擺臂動作在跳躍動作中式制動水平速度並將其轉換為垂直位移的重要動作，藉此可以了解雙擺技術對於跳躍的影響，此外，先前也有三級跳遠研究發現 1950 年代的俄羅斯技術其起跳角度大，騰空高採用的為雙擺技術（張立群，2003），但究竟是單擺技術或雙擺技術有助於提升三級跳遠的成績一直是大家爭論不休的話題，透過 J. Allen, A. King, R Yeadon (2010) - 12 -.

(22) 的研究發現，電腦模擬出來的雙擺技術可以增加支撐腳的延展與髖關節擺動上的屈曲，此一效果產生了支撐腳著地時間的延長（表 2-5），促成垂直衝量的增加，如此一來也提升了運動中髖關節的穩定性，尤其在跨步跳與跳躍階段最為明顯，在 Dapena & Chung （1988）對於跳高項目的研究中也發現到，雙擺技術有助於減少起跳腳或支撐腳所受到的衝擊力。表 2-6 雙擺技術與單擺技術支撐腳著地時間. Sam J. Allen, A. King, R Yeadon (2010). 表 2-5 為 Sam J. Allen, A. King, R Yeadon (2010) 用電腦所模擬出來的數據，優化的數據為使用雙擺技術的結果。在擺動手的部分游正忠、陳建勛與邱翼松（2005）的研究中發現上擺手臂三個支撐階段的擺動角度表，依序為，50.24±7.82、57.36±8.00、42.38±5.94 度，以跨步跳階段最大，對照至地面反作用力的數值，可以理解到選手在跨步跳階段透過加大百手臂動作，以利於垂直力量在緩衝後蹬伸時能轉換成垂直速度，該研究也提到較小的擺動腿角度可縮短支撐時間減少著地時煞車力量，並且快速朝上擺腿使水平速度有效轉為垂直速度，獲得較佳的階段距離，因此，越快的擺動腿腳速度可以加速通過緩衝期煞車階段，減少緩衝時間，使水平速度損失因而獲得減少，而二腿夾角之角度，蹬伸期角度變化大於緩衝期，顯示選手在蹬伸期為了提昇起跳垂直速度，所以加大二腿夾角以便獲得較佳起跳角度， - 13 -.

(23) 尤其在單腳跳階段最為明顯。. 第六節三級跳遠三階段起跳與落地重心變化過去學者蘇榮基（1991）指出國內與國外跳遠選手在起跳與落地的距離並沒有明顯之差異，意即造成國內與國外跳遠選手之成績差異主要原因為飛行距離，這說明了空中技術的重要性，在三級跳遠項目中亦是如此。在三級跳遠三個不同的階段中，起跳與落地時的重心高度與水平距離皆有所差異， James 等學者（1895）提出，三個不同的階段於起跳時的重心高度由單腳跳、跨步跳與跳躍階段分別為 1.20m、0.95m、1.03m，且在該文獻中有提到，在單腳跳與跳躍階段的起跳時身體重心有明顯的先下降在升高的情形出現，而在跨步跳階段則是相反，其起跳時重心高度是由低到高的改變，而在落地時的重心高度變化則是越來越低，助跑最後一步、單腳跳、跨步跳與跳躍階段之重心高度依序為 1.00m、1.03m、0.82m、0.38m（James G , Hay & Jhon A . Miller . Jr , 1895）。在跳遠項目中，起跳角度由水平與垂直速度分配所組合而成（Lisa A , Bridgett , Nicholasp , Linthorne , 2007 ; 游政忠，2004) 。角度大小與否決定於跳時選手重心軌跡，同時也是影響起跳距離的成因，當起跳角度太小時，選手會產生一個低平的重心軌跡而無法達到較佳的飛行距離，但在三級跳遠項目中，單腳跳的起跳角度與其階段距離有高度負相關意義，意即適當減少單腳跳階段之起跳角度可增加其階段距離。在游政忠（2004）對國內優秀男子三級跳遠選手的研究中將三階段跳躍的重心高度分成起跳瞬間與起跳後之最高點兩種時間點做探討，發現了起跳瞬間與起跳後最高點之重心高度最高者皆出現在第三階段，而在跨步跳階段重心高度最低，其原因為，選手為了減少水平速度的損失，以致在起跳時身體過度朝前以及該階段支撐負荷相當大的情形產生。 - 14 -.

(24) 而在起跳水平距離方面同樣也是以跳躍階段最大，跨步跳階段最小。在李建設、胡宗元、賀輝（1992）對於女子三級跳遠的研究中提到，增大起跳之水平距離除了可以增加階段距離外，同時可以使支撐階段的前半段因煞車作用所損失的水平速度在後半段或的補償。. - 15 -.

(25) 第參章. 實驗步驟與方法. 本研究方法與步驟，分別以一、研究對象二、器材與設備；三、實驗時間與地點；四、實驗場地佈置及說明；五、實驗流程；六、研究架構；七、資料蒐集與統計處理。. 第一節研究對象本研究對象為現役女子三級跳遠選手四名做為本研究的受試者，所有研究對象已接受五年以上田徑專業訓練且皆使用單擺技術並在該專項成績有優異表現，實驗資料中選手代碼以 F1 至 F4 代表，受試者基本資料可參考下表 3-1。表 3-1 受試者基本資料編號. 身高 (cm). 體重 (kg). 最佳成績 (m). 原來使用技術. F1. 166. 53. 11.63. 單擺. F2. 165. 52. 13.48. 單擺. F3. 157. 52. 11.88. 單擺. F4. 170. 59. 11.94. 單擺. 平均數±標準差. 164.5±4.71. 54±2.91. 12.23.25±72.95. 每位受試者將先進行單擺與雙擺技術短程與全程助跑前測，測驗完畢後進行八週的雙擺技術訓練，八週訓練結束後再進行後測，八週訓練課表如下表 3-2 與 3-3。. - 16 -.

(26) 表 3-2 F1 與 F2 八週訓練課 (每週二次) 編號. 第一週. 第二週. 第三週. 第四周. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 模擬. 模擬. 模擬. (輕鬆)連續 4 組，五趟。. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 雙擺技術三級跳. 雙擺技術三級跳. 模擬. (輕鬆)連續 4 組，. (輕鬆)連續 4 組，. (輕鬆)連續 4 組，. 五趟。. 五趟。. 五趟。. 第五週. F1. 第六週. 第七週. 第八週. 使用雙擺術進行. 雙擺技術三級跳. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 11 步短程試跳. (輕鬆)連續 4 組，. 模擬. 模擬. 五趟。雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. 雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳. 五趟。編號. 五趟。. 第一週. 第二週. 第三週. 第四周. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 模擬. 模擬. 模擬. 模擬. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 雙擺技術三級跳. 模擬. 模擬. (輕鬆)連續 4 組，. (輕鬆)連續 4 組，. 五趟。. 五趟。. 第五週. 第六週. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 行走間的雙擺技術. 模擬. 模擬. (輕鬆)連續 4 組，. 模擬. F2. 第七週. 第八週. 五趟行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 模擬. (輕鬆)連續 4 組，. 模擬. (輕鬆)連續 4 組，. 五趟。. 五趟. - 17 -.

(27) 表 3-3 F3 與 F4 八週訓練課表 (每週二次) 編號. 第一週. 第二週. 第三週. 第四周. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. 雙擺技術三級跳. 模擬。. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳。. (輕鬆)連續 4 組，. 五趟。. 五趟。. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. 行走間的雙擺技術. 模擬。. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳。. 模擬。. 五趟。 F3. 第五週. 第六週. 第七週. 第八週. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 行走間的雙擺技術. 使用雙擺術進行. 模擬。. (輕鬆)連續 4 組，. 模擬。. 11 步短程試跳。. 五趟。. 編號. F4. 行走間的雙擺技術. 雙擺技術三級跳. 雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. 模擬。. (輕鬆)連續 4 組，. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳。. 五趟。. 五趟。. 第一週. 第二週. 第三週. 第四周. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. 使用雙擺術進行. 雙擺技術三級跳. 模擬。. 模擬。. 11 步短程試跳。. (輕鬆)連續 4 組，. 雙擺技術三級跳. 五趟。. (輕鬆)連續 4 組，. 行走間的雙擺技術. 五趟。. 模擬。. 使用雙擺術進行. 雙擺技術三級跳. 雙擺技術三級跳. 行走間的雙擺技術. 11 步短程試跳。. (輕鬆)連續 4 組，. (輕鬆)連續 4 組，. 模擬。. 五趟。. 五趟。. 第五週. 第六週. 第七週. 第八週. 雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. 行走間的雙擺技術. 行走間的雙擺技術. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳。. 模擬。. 模擬。. 使用雙擺術進行. 雙擺技術三級跳. 使用雙擺術進行. 行走間的雙擺技術. 11 步短程試跳。. (輕鬆)連續 4 組，. 11 步短程試跳。. 模擬。. 五趟。. 五趟。 - 18 -.

(28) 進行實驗之前，受試者對本研究流程、研究方法、實驗器材等都能清楚了解，同時填寫受試者同意書、基本資料表，受試對象資料絕不外流，以保障受試者自身權益。. 第二節實驗地點與時間一、實驗時間：中華民國一零五年七月進行。二、實驗地點：前測:國禮臺灣師範大學田徑場後測:國立體育大學室外田徑場. 第三節場地佈置將拍攝範圍定為進板前五公尺至跳躍階段支撐腳離地位置，攝影機鏡頭距地面 1.4 公尺，鏡頭與跑道中線垂直，並將三部攝影機分別架設於起跳板前緣 2 公尺、起跳板前緣之後 5 公尺與 10 公尺，如圖 3-1：. 圖 3-1 場地佈置圖. - 19 -.

(29) 第四節器材與設備本實驗將儀器設備分為資料蒐集部分與資料處理部分與其他部分加以說明。一、資料蒐集部分 (一) JVC GZ-GX1BU 高速攝影機三部。 (二) 正方形比例版（1.0 x 1.0 公尺）。. 二、資料處理部分 (一) Kwon3D 動作分析系統。 (二) SPSS 23.0 統計分析軟體。三、其他部分 (一) 皮尺 50M 一卷。 (二) 攝影機腳架三架。 (三) 白色貼布。. - 20 -.

(30) 第五節實驗流程本實驗將身體分成 21 個關節點，做為 14 段肢段參數的依據，如表 3-4 與圖 3-2。. 表 3-4. 關節點編號. 關節點序號. 部位. 關節點序號. 部位. 關節點序號. 部位. 關節點序號. 部位. 1. 頭頂. 7. 右手指. 13. 右膝. 19. 左腳踝. 2. 右耳. 8. 左肩. 14. 右腳踝. 20. 左腳跟. 3. 左耳. 9. 左手肘. 15. 右腳跟. 21. 左腳尖. 4. 右肩. 10. 左手腕. 16. 右腳尖. 5. 右手肘. 11. 左手指. 17. 左髖. 6. 右手腕. 12. 右髖. 18. 左膝. 圖 3-2 肢段圖. 實驗過程中，先請受試者以 11 步的助跑距離進行單擺技術的試跳，試跳 2 次後即進行全程單擺技術的試跳 2 次，完成單擺技術三階段跳躍的拍攝後，對受試者說明雙擺技術的特點與技術教學，並告知受試者須將雙擺技術使用於第二階段的跨步跳，待受試者練習三十分鐘後再進行 11 步助跑距離的雙擺技術試跳 2 次，11 步助跑距離拍攝完畢後，同樣的在進行全程助跑的試跳拍攝 2 次，並在測量前後於各部攝影機前方拍攝 1.0m x1.0m 正方型比例板各一次，整體實驗流程會施測二次 (八週後施測第二次)，實驗流程如圖 3-3。 - 21 -.

(31) 由於本實驗並非在比賽進行拍攝，因此實驗中之表現可能會與正式比賽有些誤差，希望透過多次的施測來降低實驗之誤差。. 圖 3-3 實驗流程圖. 第七節研究架構. 圖 3-4 研究架構圖. - 22 -.

(32) 第八節資料蒐集與統計處理一、資料蒐集利用三部 JVC GZ-GX1BU 高速攝影機，架設於垂直動作平面上，收集受試者右側矢狀面三級跳遠三階段跳躍動作，拍攝範圍為進板前五公尺至跳躍階段支撐腳離地為止以進行運動學分析。二、資料處理本研究影片資料分析採用 Kwon 3D 3.1 動作分析系統，進行各關節點座標位置的資料蒐集，座標點分別為 21 個關節點，並使用 Kwon 3D 3.1 動作分析器，進行數位化處理後對所得到的運動學參數加以討論。三、統計處理本研究使用 SPSS 23.0 統計軟體對各參數進行魏可遜符號等級分析法來檢驗不同擺臂動作對三級跳遠跨步跳階段: (一)三級跳總距離 (二)跨步階段支撐時間與騰空時間。 (三)跨步階段重心高度。 (四)跨步階段距離。 (五)跨步階段重心速度。 (六)擺臂角度。並將顯著水準設為 α=.05。. - 23 -.

(33) 第肆章結果與討論. 本章節將針對不同擺臂動作介入三級跳遠跨步跳階段的影響分為以下幾點做實驗結果的呈現：不同擺臂動作對於三級跳遠總距離與跨步階段 1.三級跳遠總離 2.支撐腳著地時間與騰空時間 3.身體重心高度 4.階段距離 5.起跳瞬間身體重心水平與垂直速 6..擺臂角度等運動學參數的差異，並與先前的研究做比教與討論。. 第一節不同擺臂動作對於三級跳遠總距離之差異過去研究有針對三級跳遠單擺技術與雙擺技術做電腦模擬其運動參數的分析 ( Allen & Yeadon, 2010 )，所以我們的研究想把其理論實際套用於選手，並觀察單擺技術與雙擺技術的差異。而就我們的研究結果發現，三級跳遠總距離上來探討，在前測與後測中雙擺技術並沒有提升整體三級跳遠的距離，前測的短程與全程單擺技術平均分別為 11.11±49.2m 與 11.03±53.29m，雙擺技術分別為 10.61±64.85m 與 10.81±54m，後測的短程與全程單擺技術平均為 10.93±65.13m 與 11.01±91.81m，雙擺技術則為 10m96±72.72m 與 10.68±68.23m，統計分析可參考下表 4-1。. - 24 -.

(34) 表 4-1 女子三級跳遠單雙擺總距離魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 總距離(m). 短程. 單擺. 11.13±0.49. 短程. 雙擺. 10.61±0.64. 全程. 單擺. 11.03±0.53. 全程. 雙擺. 10.81±0.54. 短程. 單擺. 10.95±0.72. 短程. 雙擺. 10.93±0.65. 全程. 單擺. 11.01±0.91. 全程. 雙擺. 10.68±0.68. p 0.068. 0.144. 1. 0.068. 後測的單擺術總距離之所以較前測退步，推斷原因為拍攝時期選手的體能鍛練期，而前測拍攝時間為高峰比賽期而導致，但可以就雙擺技術而言發現經由八週的雙擺技術訓練後，不論是短程或是全程使用雙擺技術的試跳距離有明顯增加，但依舊沒有比單擺技術的距離遠。雖然在使用雙擺技術試跳的情況下總距離並沒有增加，我們的研究仍然想知道在步階段使用雙擺技術究竟是否可以增加在該階段的某些優勢，在本章後續幾節將一一來探討。. 第二節不同擺臂動作對跨步支撐時間與騰空時間影響過去文獻提到，將受試者肢段參數輸入電腦軟體模擬雙擺與單擺技術的差別，其中發現，雙擺技術能夠增加支撐腳的延展與髖關節擺動上的屈曲有助於提升支撐腳的著地時間，進而可以增加起跳時衝量，且使用雙擺技術於跨步階段能使該階段身體重心提高 (參考表 2-7)，符合了 Dapena & Chung (1988) 雙擺技術有助於減少跳高起跳時支撐腳所承受的衝擊力，而在我們的實驗中也發現了相同的結果，在短程助跑的試跳中，四名受試者中有二名受試者在跨步階段使用雙擺技術增加了支撐腳著地時間，而. - 25 -.

(35) 在全程助跑的試跳中，甚至高達三名受試者在使用雙擺技術的情況下增加了支撐腳著地時間，證明了雙擺技術確實可以增加該階段的支撐腳著地時間，可參閱附錄一。表 4-2 跨步階段單雙擺支撐腳著地期魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 著地期(s). 短程. 單擺. 0.145±0.007. 短程. 雙擺. 0.154±0.020. 全程. 單擺. 0.145±0.007. 全程. 雙擺. 0.154±0.000. 短程. 單擺. 0.140±0.015. 短程. 雙擺. 0.146±0.024. 全程. 單擺. 0.137±0.007. 全程. 雙擺. 0.129±0.016. p 0.285. 0.194. 0.581. 0.357. 表 4-3 跨步階段單雙擺騰空期魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 騰空期(s). 短程. 單擺. 0.283±0.014. 短程. 雙擺. 0.295±0.036. 全程. 單擺. 0.266±0.021. 全程. 雙擺. 0.283±0.004. 短程. 單擺. 0.275±0.049. 短程. 雙擺. 0.262±0.021. 全程. 單擺. 0.229±0.078. 全程. 雙擺. 0.254±0.062. - 26 -. p 0.715. 0.109. 0.593. 0.465.

(36) 而對跨步階段騰空期的影響也顯示了與支撐腳著地時間相同現象，尤其短程助跑更為明顯，每位受試者騰空時間可參閱附錄二，統計結果可參考上表 4-2 與 4-3。過去也有研究提到，當支撐腳著地時制動期較長有助於將水平速度轉換為垂直速度，而在三級跳遠項目中，水平速度轉換至垂直速度的比率越大有助於總距離成績的提升 ( Abeer, 2014 ; Sam et al.,2013 )，因此我們將跨步階段支撐腳的制動期與推蹬期分開來探討發現，使用雙擺技術的試跳中，支撐腳著地時制動期較單擺技術久，可參考附錄三，統計結果可參考下表 4-4 與 4-5。. 表 4-4 女子三級跳遠單雙擺支撐腳制動期魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 制動期(s). 短程. 單擺. 0.066±0.000. 短程. 雙擺. 0.079±0.013. 全程. 單擺. 0.066±0.011. 全程. 雙擺. 0.075±0.008. 短程. 單擺. 0.066±0.012. 短程. 雙擺. 0.066±0.020. 全程. 單擺. 0.067±0.000. 全程. 雙擺. 0.062±0.007. - 27 -. p 0.109. 0.131. 1. 0.108.

(37) 表 4-5 女子三級跳遠單雙擺支撐腳推蹬期魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 推蹬期(s). 短程. 單擺. 0.062±0.007. 短程. 雙擺. 0.062±0.007. 全程. 單擺. 0.062±0.007. 全程. 雙擺. 0.058±0.008. 短程. 單擺. 0.058±0.008. 短程. 雙擺. 0.066±0.0004. 全程. 單擺. 0.0542±0.007. 全程. 雙擺. 0.053±0.019. p 0.157. 0.45. 0.109. 1. 但可惜的是，本研究在實驗過程中未能在跨步支撐腳著地階段埋放測力板，以致無法得到有關支撐腳力量作用的相關運動參數，無法更精確地對照出使用雙擺技術增加支撐腳著地時間的情況下，在力量方面的影響。過去研究對騰空時間的紀錄顯示，男性受試者在跨步階段騰空期大約介於 0.42-0.47 秒，女性受試者則沒有研究有特別指出，就我們的研究統計，四位受試者使用雙擺技術試跳時，跨步階段騰空期介於 0.2-0.33 秒之間，而使用單擺技術跨步階段的騰空期介於 0.2-0.3 秒之間，因此在跨步階段雙擺技術騰空期略高於單擺技術。在統計分析方面，可能也受限於受試者人數過少而無法達到最初實驗所設定的顯著水準 ( p>.05 )。. 第三節不同擺臂動作對跨步階段起跳重心高度影響過去研究顯示跨步階段的身體重心高度為三階段中高度最低的一步，跨步階段支撐腳著地時重心高度越低所承受的衝擊力也就越大，相對會影響該階段推蹬期的推蹬能力，. - 28 -.

(38) 我們將雙擺技術介入跨步階段發現，不同於單擺技術的是，受試者使用雙擺技術時提升了跨步階段支撐腳著地期身體重心的高度 (單擺：84.91±1.86 ;雙擺：85.10±4.30)，也增加了跨步階段騰空期制高點的重心高度 (單擺：94.93±4.51 ;雙擺：99.2±10.59)，意味著使用雙擺技術能提高該階段整體跳躍高度。我們的實驗結果發現不同擺臂技術於跨步階段起跳瞬間的重心高度之關係在前測階段只有一名受試者達到本研究預期結果，但在經過 8 週的訓練後其中三名受試者起瞬間跳重心高度皆達到當初本研究所預期即雙擺技術在跨步階段起跳瞬間身體重心較單擺技術高，各個受試著在使用不同擺臂技術試跳時的重心高度可參考下圖 4-1。. - 29 -.

(39) F1. F2. F3. c). F4. 圖 4-1：跨步階段身體重心變化曲線圖 (左圖為短程助跑，右圖為全程助跑) Y 軸為重心高度；X 軸為時間 - 30 -.

(40) 很明顯的可以發現到雙擺技術得介入提高了跨步階段身體重心的高度，且全程助跑之差異比短程助跑較為顯著，但在魏可遜符號等級分析結過並未達到當初實驗所設計的顯著水準( p>.05 )，如表 4-6，推測可能是因為此次實驗的樣本數太少所導致。. 表 4-6 女子三級跳遠單雙擺著地瞬間身體重心高度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 重心高度(cm). 短程. 單擺. 90.62±3.59. 短程. 雙擺. 87.99±2.12. 全程. 單擺. 87.985±5.00. 全程. 雙擺. 87.11±3.10. 短程. 單擺. 89.76±3.35. 短程. 雙擺. 85.55±10.8. 全程. 單擺. 87.9±2.49. 全程. 雙擺. 88.81±5.69. p 0.068. 0.465. 0.715. 0.465. 第四節不同擺臂動作對跨步階段距離影響根據過去張恩崇、相子元 ( 2001 ) 對於排球殺球的研究指出，雙手擺臂技術可以有效率的提高垂直總衝量，進而增加跳躍的高度達到增加騰空時間的效果，而經過拋物線運動水平距離的計算公式 Sx=V0cosθt，可以知道，在相同的速度下騰空的時間越久，可以產生的水平距離也就越長，因此，我們的實驗中證實在跨步階段使用雙擺技術能夠提高跨步騰空時間，進而延伸了跨步階段的距離。我們的實驗結果發現到，大多受試者在跨步階段使用雙擺技術的情況下，增加了該階段的階段距離，且全程助跑增加的現象較短程助跑明顯，四位受試者在全程助跑的試跳中，有三位雙擺技術的階段距離比單擺技術的階段距離遠，四位受試者跨步階段距離 - 31 -.

(41) 與該跳總距離可參考附錄四。雖然雙擺技術在跨步階段的距離較優於單擺技術，但可能也是因為本次研究的樣本數不足，導致在統計分析結果上面未達到顯著水準 ( p>.05 )，如下表 4-7。. 表 4-7 女子三級跳遠單雙擺跨步階段距離魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測. 前測. 前測. 後測. 後測. 跨步階. 短、全程. 技術. 短程. 單擺. 2.94±0.18. 短程. 雙擺. 2.79±0.25. 全程. 單擺. 2.86±0.32. 全程. 雙擺. 3.00±0.58. 短程. 單擺. 3.04±0.31. 短程. 雙擺. 2.93±0.34. 全程. 單擺. 2.83±0.31. 全程. 雙擺. 2.88±0.49. 段距離(m). p. 0.144. 0.715. 0.144. 0.715. 第五節不同擺臂動作對跨步階段重心速度影響過去文獻提到在三級跳遠項目中三階段起跳水平速度依序為 8.4-8.86、7.58-8.22 與 6.46-7.34 ( m/s ) 而垂直速度則為 2.09-2.49、1.24-1.76 與 2.41-2.76 ( m/s ) ( Abeer, 2014 ; Sam J et al., 2013 )，而在我們的實驗中發現經過 8 週雙擺技術訓練後四名受試者皆達到先前所預期的結果，即在整體跨步階段中使用雙擺技術的試跳中水平速度較單擺技術低，而垂直速度則相反，如下圖 4-2. - 32 -.

(42) F1. F2. F3. F4. 圖 4-2 不同擺臂技術重心速度於跨步階段變化曲線圖 X 軸為時間，單位為秒；Y 軸為速度，單位為 m/s. - 33 -.

(43) Yu & Hay 在 1996 年也提到擁有較多的水平速度轉換為垂直速度之現象，或許可以用來作為提升該項目的距離成績的依據，我們的實驗結果顯示了 4 位受試者在使用雙擺技術於跨步階段的試跳中，此現象明顯高於單擺技術，也就是說雙擺技術在跨步階段能將較多的水平速度轉為垂直起跳速度 (請參閱下表 4-5)，且經過八週的訓練後，雙擺技術所增加的垂直起跳速度也增加，跨步階段起跳速度的增加進而提升了該階段整體的身體重心高度，同樣的由於這次實驗的受限，在實驗過程中並沒有放置測力板，以致無法接收力量的數據，但藉由此一現象我們或許可以推估出雙擺技術可以達到減少跨步階段支撐腳著地時身體所承受的衝擊力。在統計數據中，身體重心速度在魏可遜符號等級分析法下皆沒有達到當初設定的顯著結果 ( p>.05 )，如下表 4-8、4-9、4-10、4-11，原因可能為實驗的樣本數目太少，以致無達到顯著差異水準。表 4-8 女子三級跳遠單雙擺跨步階段著地瞬間身體重心水平速度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測. 前測. 前測. 後測. 後測. 水平速度. 短、全程. 技術. 短程. 單擺. 7.15±0.51. 短程. 雙擺. 6.78±0.44. 全程. 單擺. 7.25±0.4. 全程. 雙擺. 7.08±0.42. 短程. 單擺. 7.04±0.26. 短程. 雙擺. 6.63±0.67. 全程. 單擺. 7.16±0.25. 全程. 雙擺. 7.02±0.33. - 34 -. (m/s). p. 0.144. 0.273. 0.273. 0.273.

(44) 表 4-9 女子三級跳遠單雙擺跨步階段著地瞬間身體重心垂直速度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測. 前測. 前測. 後測. 後測. 垂直速度. 短、全程. 技術. 短程. 單擺. -2.21±0.11. 短程. 雙擺. -210±0.09. 全程. 單擺. -2.18±0.27. 全程. 雙擺. -1.96±0.18. 短程. 單擺. -1.91±00.1. 短程. 雙擺. -1.91±0.27. 全程. 單擺. -1.78±0.26. 全程. 雙擺. -1.79±0.19. (m/s). p. 0.197. 0.068. 1. 0.715. 表 4-10 女子三級跳遠單雙擺跨步階段離地瞬間身體重心水平速度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測. 前測. 前測. 後測. 後測. 水平速度. 短、全程. 技術. 短程. 單擺. 6.42±0.4. 短程. 雙擺. 6.07.±0.42. 全程. 單擺. 6.47±0.31. 全程. 雙擺. 6.37±0.2. 短程. 單擺. 6.44±0.41. 短程. 雙擺. 6.45±0.4. 全程. 單擺. 6.73±0.31. 全程. 雙擺. 6.34±0.36. - 35 -. (m/s). p. 0.273. 0.465. 0.317. 0.068.

(45) 表 4-11 女子三級跳遠單雙擺跨步階段離地瞬間身體重心垂直速度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測. 前測. 前測. 後測. 後測. 垂直速度. 短、全程. 技術. 短程. 單擺. 1.37±0.07. 短程. 雙擺. 1.5±0.13. 全程. 單擺. 1.22±0.12. 全程. 雙擺. 1.35±0.12. 短程. 單擺. 1.31±0.27. 短程. 雙擺. 1.36±0.19. 全程. 單擺. 1.15±0.22. 全程. 雙擺. 1.39±0.42. - 36 -. (m/s). p. 0.273. 0.068. 0.593. 0.144.

(46) 第六節單雙擺技術之擺臂角度從游政忠、陳建勛與邱翼松 ( 2005 ) 對於三級跳遠三階段擺動手角度的分析，發現三階段跳躍中屬跨步階段擺臂角度最大，約 93.28±2.3，其目的在於支撐腳著地緩衝後能增加起跳垂直速度，在張恩崇、相子元 ( 2001 ) 對於排球殺球的研究中提到，擺臂角度對於身體重心垂直速度呈顯著相關，而在排球殺球時的準備動作正是使用雙擺技術，因此本研究預期雙擺技術可以增加三級跳遠跨步階段的起跳垂直速度，確實，受試者在使用雙擺技術後，跨步階段垂直起跳速度是較單擺技術高的，再進一步分析後發現擺臂角度不論是單擺或雙擺技術在著地期與起跳期並沒有明顯的差異甚至有些試跳仍然是原先的單擺技術擺臂角度較大，四位受試者在著地與起跳瞬間擺之臂角度可參閱附錄五。在整體跨步階段擺臂角度數據未達到顯著差異水準 ( p>.05 )，如下表 4-12 與 4-13，實驗推測，可能是因為研究樣本數不足也可能是因為雙擺技術經過八週的訓練對受試者來說仍然不足以達到熟練該技術的效果，導致無法做到更確實的雙擺動做，因此未能產生實驗預期之結果。. 表 4-12 女子三級跳遠單雙擺跨步階段著地瞬間擺臂角度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測. 前測. 前測. 後測. 後測. 著地瞬間. 短、全程. 技術. 短程. 單擺. 105.635±13.77. 短程. 雙擺. 106.735±19.29. 全程. 單擺. 110.595±22.84. 全程. 雙擺. 105.93±14.59. 短程. 單擺. 109.405±12.15. 短程. 雙擺. 104.165±12.23. 全程. 單擺. 110.05±15.68. 全程. 雙擺. 114.4825±2.62. - 37 -. (deg). p. 1. 0.715. 0.715. 0.465.

(47) 表 4-13 女子三級跳遠單雙擺跨步階段離地瞬間擺臂角度魏可遜無母數符號等級統計分析前、後測前測. 前測. 後測. 後測. 短、全程. 技術. 離地瞬間(deg). 短程. 單擺. 105.485±7.11. 短程. 雙擺. 112.2475±15.01. 全程. 單擺. 127.265±15.00. 全程. 雙擺. 116.54±20.78. 短程. 單擺. 131.1025±18.70. 短程. 雙擺. 115.065±9.35. 全程. 單擺. 全程. 雙擺. - 38 -. p 0.465. 0.068. 0.068 129.76±26.86 0.068 121.65±25.78.

(48) 第伍章結論與建議而過去對三級跳遠三階段比率的研究都提到了跨步階段是三階段當中距離最短的階段，而國內三級跳遠選手大多使用的是單擺技術為主，跨步階段也往往是選手覺得最困難的地方，除了需起跳產生垂直速度外還要將水平速度連接至跳躍階段，由於跨步階段一直是該項目最重要的一個課題，經過我們的研究希望透過擺臂技術的改變能提高跨步階段的距離，進而提升整體三級跳遠的成績距離。實驗結果顯示雙擺技術較單擺技術能提供更高的垂直起跳速度與較遠的階段距離，但目前國內幾乎沒有選手使用雙擺技術，原因為何是值得注意與探討的，或許擁有較高助跑水平速度的選手可以藉由雙擺技術所帶來的優勢，提升跨步階段的騰空時間、起跳重心高度與水平速度，藉此提高競技場上的成績。提升跨步階段距離固然是教練與選手們需努力的目標，但三級跳遠項目必須適當的分配三階段的跳躍距離，因此希望透過我們的研究可以讓更多的教練與選手注意到雙擺技術可帶來的優勢，希望將國內三級跳遠的技術趨勢由單腳跳為主技術漸漸轉變為均衡技術，也期盼國內三級跳遠選手可以嘗試使用雙擺技術，若能遇到適合的選手獎可以提升國內三級跳遠項目成績之水平。. - 39 -.

(49) 引用文獻一、中文文獻陳敦禮、柳樹城、陶文祺 ( 2004 )。選手跑步時地面反作用力分析。弘光人文社會學報， 1，P157-162。陳建勳、游正忠 (2007)。女子跳遠選手動作肢運動學分析。運動教練科學，9，13-18。游正忠、陳建勳 (1997)。國內優秀男女三級跳遠選手三段距離成績分析。中華民國體育. 學會體育學報，24，109-120。游正忠、陳建勳、邱翼松 (2005)。手臂與擺動腿動作對女子三級跳遠選手成績表現之分析。輔仁大學體育學刊，4，245-255。游正忠、羅元鴻 (2015)。三級跳遠的技術類型發展現況與趨勢之研究。高應科大體育學. 刊，14，82-94。張恩崇、相子元 ( 2002 )。擺臂動作對於排球助跑與起跳期之影響。教練科學，1，8188。張立群 (2003)。三級跳遠之三跳比率。教練科學，2，278-291。劉膺 (2009)。中外優秀女子三級跳遠運動員第一跳技術運動學比較分析。湖北廣播電視大學學報，2，146-147。二、英文文獻 Abeer, E.,(2014). Biomechanical evaluation of the phases of the triple jump take-off in a top female athlete, Journal of human kinetics volume, 40, 29-35. Hay, J. G.,(1992). The biomechanics of the triple jump: A review, Journal of sports sciences, 10(4), 343-378.. - 40 -.

(50) Perttunen, J., Kyrölãiene, H., Komi, P. V., & Heinonen, A.,(2000). Biomechanical loading in the triple jump, Journal of Sport Sciences, 18, 363-370. Allen S. J., King, M. A., & Yeadon, M. R., (2013). Trade-offs between horizontal and vertical velocities during triple jumping and effect on phase distance, Journal of Biomechanics, 46, 979-983. Bridgett, L. A., & Ninthorne, N. P. (2006). Changes in long jump take-off technique with increasing run-up speed, Journal of Sports Sciences, 24(8),889-897 Remey, M. R., & Williams, K. R., (1985). Ground Reaction Force in the Triple Jump, International Journal of Sport Biomechanics, 1, 233-239. Coleman, S. G. S., Benham, A. S., & Northcott, S. R.,(1993). A three- dimensional analysis of the volleyball spike, Journal of Sport Sciences, 11, 295-302. Allen S. J., King, M. A., & Yeadon, M. R.,(2010). Is a single or double arm technique more advantageous in triple jump? Journal of Biomechanics, 43, 3156-3161 Allen S. J., Yeadon, M. R., King, M. A.,(2016). The effect of increasing strength and apporch velocity on triple jump performance. Journal of Biomechanics, 49, 3796-3802. Panoutsakopoulos, V., Theodorou, A. S., Katsavelis, D., Roxanas, P., Paradisis, G., Argeitaki, P., (2016). Acta Gymnica, 4, 174-183. - 41 -.

(51) 附錄附錄一四位受試者跨步階段支撐腳著地時間表 1 0.15. 2 0.15. 3 0.134. 4 0.183. 平均數±標準差. 短程. 全程. 0.163. 0.15. 0.134. 0.166. 0.134±0. 短程. 0.15. 0.133. 0.15. 0.15. 0.145±0.007. 全程. 0.15. 0.133. 0.15. 0.15. 0.145±0.007. 0.142±0.008. 雙擺技術. 單擺技術. 單位：秒. 附錄二四位受試者跨步階段騰空時間 2 0.284. 3 0.3. 4 0.333. 平均數±標準差. 短程. 1 0.316. 全程. 0.333. 0.266. 0.234. 0.3. 0.266±0. 短程. 0.284. 0.266. 0.25. 0.284. 0.271±0.014. 全程. 0.283. 0.266. 0.233. 0.284. 0.266±0.021. 0.308±0.018. 雙擺技術. 單擺技術. 單位：秒. 附錄三四位受試者但雙擺跨步階段支撐腳制動期與推蹬期著地時間短程 ( 前測 ) 煞車期推蹬期. 全程 (前側 ) 煞車期推蹬期. 短程 ( 後測 ) 煞車期推蹬期. 單擺. 0.066. 0.067. 0.067. 0.067. 0.084. 0.050. 全程 (後側 ) 煞車期推蹬期 0.067 0.050. 雙擺單擺. 0.067 0.066. 0.067 0.050. 0.840 0.050. 0.050 0.050. 0.100 0.067. 0.066 0.050. 0.066 0.067. 0.030 0.050. 雙擺單擺. 0.066 0.066. 0.050 0.670. 0.067 0.083. 0.067 0.067. 0.067 0.050. 0.067 0.066. 0.067 0.067. 0.083 0.050. 雙擺單擺. 0.084 0.066. 0.066 0.067. 0.067 0.066. 0.050 0.067. 0.050 0.066. 0.067 0.067. 0.050 0.067. 0.050 0.067. 雙擺. 0.100. 0.066. 0.083. 0.066. 0.050. 0.067. 0.067. 0.050. 受試者01. 受試者02. 受試者03. 受試者04 單位：秒. - 42 -.

(52) 附錄四四位受試者跨步階段距離/總距離 1. 2. 3. 4. 短程. 2.9093 m/ 10.42m. 3.4888m / 12.06m. 2.5323m / 12.20m. 2.8266m / 11.15m. 全程. 3.0917m / 10.40m. 3.403m /11.85m. 2.0698m / 10.10m. 2.9762m / 10.40m. 短程. 3.1604m / 10.70m. 3.4504m / 10.05m. 2.5943m / 10.40m. 2.9578m / 10.60m. 全程. 2.8654m / 10.50m. 3.2836m / 12.60m. 2.3886m / 10.40m. 2.8161m / 10.55m. 雙擺技術. 單擺技術. 單位：公尺. 附錄五四位受試者著地瞬間與起跳瞬間擺臂角度單擺短程. 雙擺短程. 單擺全程. 雙擺全程. 著地期. 起跳期. 著地期. 起跳期. 著地期. 起跳期. 著地期. 起跳期. 前測. 107.20. 108.32. 128.68. 129.36. 137.56. 129.51. 114.18. 118.37. 後側. 119.51. 138.61. 99.91. 123.10. 121.33. 154.19. 113.09. 150.96. 前測. 124.53. 105.96. 116.08. 103.08. 120.77. 120.69. 121.82. 109.68. 後側. 119.92. 149.43. 90.45. 115.02. 125.19. 106.30. 112.17. 96.50. 前測. 95.52. 95.52. 96.49. 119.84 . 87.32. 147.01. 97.52. 143.88. 後側. 102.04. 130.89. 106.79. 120.17. 100.87. 151.82. 114.53. 135.29. 前測. 95.29. 112.14. 85.69. 96.71. 96.73. 111.85. 90.20. 94.23. 後側前測. 96.15 105.635±13.77. 105.48 105.485±7.11. 後側. 109.405±12.15 131.1025±18.70 104.165±12.23 115.065±9.35 110.05±15.68 129.76±26.86 114.4825±2.62 121.65±25.78. 受試者01. 受試者02. 受試者03. 受試者04 119.51 101.97 92.81 106.73 118.14 106.735±19.29 112.2475±15.01 110.595±22.84 127.265±15.00 105.93±14.59. 103.85 116.54±20.78. 平均值單位:度. - 43 -.

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