111年:物治基礎(1)

下列何者是擺動手臂可以提升立定垂直跳表現的原因?①增加起飛的高度 ②增加起飛時身體質心的水平速度 ③利用上半身肌肉產生額外的正功

A① ②
B① ③
C② ③
D僅③

詳細解析

本題觀念:

生物力學:垂直跳躍中的手臂擺動機制 (Biomechanics of Arm Swing in Vertical Jump)

本題探討「擺動手臂 (Arm Swing)」如何提升「立定垂直跳 (Countermovement Jump, CMJ)」的表現。根據生物力學原理,手臂擺動能顯著增加跳躍高度(通常可增加 10%~20%),其機制主要歸納為以下幾點:

  1. 改變質心位置 (Center of Mass, COM):在起飛瞬間提高身體質心的高度。
  2. 增加垂直起飛速度 (Takeoff Velocity):透過增加地面反作用力 (GRF) 與衝量,以及能量轉移。
  3. 做功 (Work):上半身肌肉做功增加系統總能量,並調節下肢肌肉的收縮條件(力-速關係)。

選項分析

  • ① 增加起飛的高度 (Correct)
    • 分析:這裡的「起飛的高度」指的是起飛瞬間 (Takeoff instant) 身體質心 (COM) 離地面的垂直高度。
    • 理由:當跳躍者在腳尖離開地面的瞬間,若手臂高舉過頭(擺動至上方),相較於手臂下垂或固定於腰間,身體的質心分布會向上移動。這意味著在進入飛行期(flight phase)之前,質心已經處於較高的位置。最終的跳躍高度

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