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以下文章轉載自網路
力學與運動學的結合之美
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這篇文章介紹的背滾式跳法,最近隨著某酒商廣告大紅,大家比較不知道的是,
這位一代宗師,拿到金牌後就退隱了,後來是個「土木工程師」,
背滾式跳高法,不但是劃時代創舉,也有深厚的力學定律支撐,
一言以蔽之「重心在體外」,土木考生應該不陌生吧!
重心、剪力中心、柱的軸力計算中心(偏心距),不一定在「實體」上喔!
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「 四 肢 發 達 , 頭 腦 簡 單 」 這 八 個 字 經 常 用 來 調 侃 運 動 員 。 但 是 根 據 我 多 年 來 的 觀 察 和 體 驗 , 優 秀 的 選 手 不 但 聰 明 , 韌 性 十 足 , 並 且 具 備 臨 危 不 亂 的 氣 度 , 能 夠 在 瞬 息 萬 變 的 競 技 場 , 以 迅 雷 不 及 掩 耳 的 速 度 奮 力 出 擊 , 展 現 充 滿 智 慧 的 力 與 美 ; 這 其 中 最 具 代 表 性 的 人 物 就 是 發 明 背 越 式 跳 高 的 選 手 , 美 國 人 福 斯 貝 里 。 ( Dick Fosbury, 1947- ) 。
福 斯 貝 里 在 初 中 畢 業 的 時 候 已 經 跳 出 五 呎 四 吋 的 成 績 , 他 習 慣 的 跳 高 方 式 是 剪 式 。 剪 式 這 種 跳 法 在 躍 起 之 後 , 先 過 內 側 腳 , 等 到 外 側 腳 也 過 竿 後 , 兩 腳 同 時 落 地 。 早 期 練 跳 高 多 半 都 是 從 剪 式 開 始 , 因 為 剪 式 比 較 好 學 , 也 比 較 安 全 , 特 別 是 落 在 沙 坑 的 時 候 。 當 時 也 流 行 俯 滾 式 ; 不 過 福 斯 貝 里 對 俯 滾 式 從 不 熱 中 , 他 心 裡 想 的 是 , 在 跳 剪 式 的 時 候 只 要 能 儘 量 挺 高 臀 部 , 成 績 就 會 改 善 。
根 據 Kerry Eggers在 一 九 九 八 年 的 訪 問 稿 , 福 斯 貝 里 在 一 九 六 三 年 讀 高 二 的 某 次 比 賽 中 , 先 用 剪 式 跳 過 五 呎 四 吋 , 然 後 挺 著 屁 股 過 了 五 呎 六 吋 , 但 是 因 為 挺 臀 的 關 係 , 肩 膀 自 然 得 往 後 仰 。 在 這 一 挺 一 仰 之 間 , 他 居 然 連 連 過 竿 , 從 五 呎 八 吋 、 五 呎 十 吋 一 路 跳 到 六 呎 。 當 他 跳 過 五 呎 十 吋 的 時 候 , 樣 子 看 起 來 非 常 奇 怪 , 基 本 上 是 躺 著 過 竿 的 。 不 過 還 好 , 因 為 這 時 厚 墊 已 經 取 代 了 沙 坑 , 否 則 後 果 不 堪 設 想 。 接 下 來 的 賽 季 , 福 斯 貝 里 持 續 的 改 進 他 古 怪 的 姿 勢 , 成 績 達 到 六 呎 三 吋 , 並 且 在 高 三 下 以 六 呎 七 吋 的 成 績 得 到 全 國 中 運 會 的 冠 軍 。 這 段 時 間 , 福 斯 貝 里 基 本 上 是 用 一 種 躺 著 的 剪 式 過 竿 , 身 體 並 沒 有 反 弓 成 弧 形 。 雖 然 得 到 全 運 會 的 冠 軍 , 可 能 因 為 姿 勢 古 怪 , 福 斯 貝 里 仍 須 花 上 一 番 唇 舌 才 爭 取 到 故 鄉 俄 勒 崗 州 州 立 大 學 的 獎 學 金 。
福 斯 貝 里 初 到 俄 勒 崗 大 學 就 讀 的 時 候 , 教 練 華 格 勒 並 不 中 意 福 斯 貝 里 自 創 的 招 式 。 華 格 勒 認 為 如 果 改 練 俯 滾 式 , 福 斯 貝 里 的 成 績 會 更 好 。 但 是 當 福 斯 貝 里 在 加 州 的 一 場 比 賽 中 用 自 創 式 跳 過 六 呎 十 吋 以 後 , 華 格 勒 決 定 投 降 , 願 意 協 助 福 斯 貝 里 發 展 所 謂 的 「 福 斯 貝 里 背 越 式 ( Fosbury Flop) 」 。 此 時 跳 高 的 世 界 紀 錄 是 由 俄 國 人 布 魯 梅 爾 保 持 , 成 績 是 七 呎 又 五 點 七 五 吋 。
戲 劇 化 的 一 刻 終 於 來 臨 。 一 九 六 八 年 十 月 二 十 日 福 斯 貝 里 在 八 萬 名 觀 眾 之 前 以 自 創 的 背 越 式 , 身 子 反 弓 成 一 個 優 美 的 弧 , 一 躍 而 過 七 呎 又 四 點 二 五 吋 , 得 到 墨 西 哥 奧 運 的 冠 軍 。
福 斯 貝 里 石 破 天 驚 的 一 擊 不 但 讓 現 場 八 萬 名 觀 眾 欣 喜 若 狂 , 同 時 也 讓 所 有 參 賽 的 選 手 目 瞪 口 呆 。 這 到 底 是 怎 麼 回 事 ? 這 些 一 輩 子 浸 淫 於 俯 滾 式 的 高 手 竟 然 三 兩 下 就 敗 給 一 個 名 不 見 經 傳 的 鄉 巴 佬 ! 更 令 人 不 堪 的 事 還 在 後 頭 , 福 斯 貝 里 在 年 輕 的 後 進 之 中 掀 起 了 一 股 背 越 式 跳 高 風 。 到 了 一 九 七 六 年 的 奧 運 , 跳 高 項 目 的 前 三 名 都 是 背 越 式 , 一 九 八 ○ 年 後 , 剪 式 和 俯 滾 式 在 競 技 場 上 已 經 消 失 。 背 越 式 的 發 明 , 不 論 在 觀 念 上 或 是 技 巧 上 , 都 是 一 個 結 結 實 實 的 革 命 , 而 這 個 革 命 的 發 動 者 從 頭 到 尾 就 只 有 福 斯 貝 里 。
在 科 學 史 上 , 我 們 也 同 樣 的 經 歷 了 大 大 小 小 的 革 命 。 從 伽 利 略 、 牛 頓 以 降 , 物 理 的 發 展 基 本 上 讓 亞 里 斯 多 德 對 物 理 的 看 法 消 失 ; 而 相 對 論 和 量 子 力 學 雖 不 至 於 將 牛 頓 力 學 束 之 高 閣 , 至 少 在 對 時 空 和 基 本 粒 子 的 看 法 上 也 引 發 了 一 個 結 結 實 實 的 革 命 。 同 樣 的 , 革 命 的 發 動 者 從 頭 到 尾 就 是 幾 個 人 , 像 是 愛 因 斯 坦 、 普 朗 克 、 薛 丁 格 、 波 爾 和 海 森 堡 。
福 斯 貝 里 一 跳 成 名 , 研 究 背 越 式 理 論 的 論 文 也 到 處 可 見 。 從 力 學 的 觀 點 , 選 手 在 離 開 地 面 之 後 , 身 體 的 重 心 循 一 拋 物 線 運 行 。 此 一 拋 物 線 在 選 手 離 地 之 後 便 已 確 定 , 不 會 改 變 。 重 心 的 路 徑 雖 然 未 必 過 竿 , 但 是 由 於 人 體 反 弓 成 一 個 弧 形 , 事 實 上 , 重 心 是 在 體 外 , 在 弧 的 下 方 。 關 鍵 在 於 飛 行 之 中 , 選 手 可 以 藉 著 肢 體 的 曲 張 , 掌 握 過 竿 時 身 體 部 位 的 高 度 。 此 所 以 在 肩 膀 過 竿 之 後 , 兩 腳 要 儘 量 放 鬆 下 垂 , 以 使 臀 部 能 夠 抬 高 。 等 到 臀 部 過 了 , 頭 肩 再 往 下 墜 , 讓 兩 腿 往 上 抬 起 順 勢 而 過 。 重 心 之 外 , 根 據 力 學 , 還 有 角 動 量 的 考 慮 。 用 通 俗 的 話 來 說 , 角 動 量 指 的 是 背 越 式 中 後 空 翻 的 技 巧 , 有 點 像 平 劇 中 武 生 的 動 作 , 後 空 翻 基 本 上 決 定 第 一 時 間 頭 肩 是 否 能 夠 過 竿 。
單 靠 力 學 原 理 不 能 造 就 福 斯 貝 里 。 福 斯 貝 里 反 而 從 身 體 的 實 踐 之 中 悟 出 這 一 個 打 敗 天 下 無 敵 手 的 招 式 。 據 說 在 福 斯 貝 里 之 前 也 有 人 想 過 這 類 點 子 , 但 是 沒 有 成 形 。 倒 是 在 福 斯 貝 里 的 時 代 , 厚 墊 子 已 經 流 行 , 這 肯 定 消 除 了 背 越 式 的 心 理 障 礙 — — 反 正 不 會 摔 死 , 乾 脆 放 手 一 搏 。
一 搏 之 後 , 福 斯 貝 里 決 定 退 出 體 壇 。 他 到 哪 裡 去 了 ? 以 他 的 名 氣 , 要 開 宗 立 派 不 是 難 事 , 但 是 他 選 擇 回 到 學 校 讀 完 書 。 一 九 九 八 年 Kerry Eggers訪 問 他 的 時 候 , 福 斯 貝 里 是 愛 達 荷 州 一 家 小 工 程 公 司 的 老 闆 , 他 的 頭 銜 是 土 木 工 程 師 。
一 九 九 三 年 , 大 俠 福 斯 貝 里 榮 登 美 國 奧 林 匹 克 名 人 堂 , 距 離 福 斯 貝 里 一 九 六 八 年 的 成 名 之 戰 足 足 遲 了 二 十 五 年 。 福 斯 貝 里 想 來 應 該 不 會 在 乎 這 些 虛 名 。 他 所 帶 來 的 革 命 性 成 就 說 明 了 優 秀 的 運 動 員 從 來 就 不 簡 單 , 他 們 是 當 世 的 武 林 中 人 , 絕 非 只 有 四 肢 發 達 而 已 。
http://www.cdn.com.tw/daily/2005/01/05/ ... 0105e3.htm
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