撑竿跳高海绵垫——田径比赛专用器材撑竿跳高(pole vault)是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动,也是田径运动技术最复杂的项目之一,它是由持竿助跑、插竿起跳、悬垂摆体、引体转体,拉转推竿和过杆落地等技术环节组成。
古代人类为了适应生存和生产的需要,在同大自然进行斗争中,常利用手中的木杆或尖矛,跳越沟渠或小河等障碍。人们通常认为近代撑竿跳高即由古代撑杆跳演变而来。撑竿跳高作为锻炼身体的手段是18世纪中叶在德国学校中开始的。19世纪,欧洲部分国家开始了撑竿跳高比赛。1896年,男子撑竿跳高被列为奥运会比赛项目。20世纪80年代,撑竿跳高的优势开始转向欧洲,撑竿跳高运动员谢尔盖布勃卡打破了美国和法国运动员长期垄断的局面。2000年,女子撑竿跳高被列为奥运会比赛项目。目前此项世界纪录男子6.18米,女子5.06米。
撑竿跳高在田径比赛中是最具挑战性、观赏性的比赛项目之一,同时危险性也是最高的,以往的比赛中出现严重受伤,甚至死亡也是有的。随着撑竿从木杆,竹竿,金属竿,玻璃纤维和碳纤维竿,世界记录不断提高,运动员在冲击新的高度时的危险性也在增加。世界田联为了既鼓励运动员不断创造新记录的同时,又能保证他们的安全性,也在不断修改调整场地器材设施标准,如撑竿跳高落地防护垫的面积增大、弹性增加,插穴安装新规定等。而其中撑竿跳高落地防护垫对运动员起了最为关键保护的作用。
最早运动员把木杆插在地上,沿杆迅速向上爬,因木杆易折断造成危险,爬杆跳高到1890年被禁止。相对成绩普遍较低。用的防护为草地或松软的土地。
1905 年欧洲人从中国和日本引进竹子,并于1909年用于撑竿跳高中。从此,正式定名为“撑竿跳高”。由于竹竿轻且有弹性,促使技术不断改进。1912年美国的赖特以4.02米首破4米大关。随着跳跃的高度提升,原来的防护已不能满足需求,1924年国际田联正式同意使用木质穴斗和沙坑。目的减少运动员的摔伤和恐惧心理。
1962年,国际业余田径联合会正式批准采用海绵坑代替了沙坑,这样就使撑竿跳高的技术发展进入一个新的阶段。
撑竿跳高运动员在落地的过程中,动量变化一定.由动量定理可知,运动员受到的冲量I一定;撑竿跳高运动员在撑竿跳高时落到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t,由I=Ft可知,延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F。
(1)运动员在起跳前先要快速助跑,使自己具有较大动能,撑竿弯曲,竿发生了弹性形变,具有大量的弹性势能;起跳后到达最高点的过程中是动能和弹性势能都减小,运动员在上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,即动能和弹性势能转化成了弹性势能。
(2)运动员越过横杆下落过程中,运动员的高度下降,速度增加,是重力势能转化为动能的过程。
撑竿跳高防护垫重大国际比赛落地区不小于6米长(零线米高的防水底座架上。对于其他赛事,落地区最小规格为5米长(包括前侧部分)×5米宽×0.8米高,落地区边沿距离插斗(零线米,从插斗方向向外倾斜45度。
防护垫可以把保护垫设计为一个整体,但需把撑竿跳架底座部分全部覆盖,防护垫前段开口三个立面与垂直面成45-48度夹角。保护垫中要设计约长1.2米宽0.2米的槽,可以使撑竿跳高立柱向防护垫方向移动0.8米架距。
下保护垫材质采用遮阳布、网眼布及海绵或轻质的XPE。使整体防护垫柔软有弹性,便于运动员落下时,防护垫中的气体排出,同时又能起到运动员的缓冲效果。
覆盖层和下保护垫要设计连接固定结构,使覆盖层和下保护垫有机结合,不能发生位移。
性能要求一般引用美国国家标准F1162/F1162M-18:在主落地区内(零线米范围。图中阴影部分)的每个冲击试验位置,进行三次冲击,从三次冲击试验最后两次中计算出的平均加速度,根据本标准的冲击试验方式,落地区不得超过25g。在主落地区之外,三次冲击试验最后两次中计算出的平均加速度不得超过38g。
采用规范F1292中冲击试验的试验装置冲击头,冲击头总质量(包含加速度计、支撑连接组件)4.60.02kg,从3.8米高度进行自由落体冲击试验,分别对主落地区和主落地区之外的点进行冲击。其中3.8米落点高度为冲击落地区上表面到冲击头最低点的高度。
在每个冲击试验位置进行三次冲击,冲击时间间隔1.50.5分钟,通过计算第二次和第三次平均g-max。
应用公式a=dv/dt、v=2gh并记录读取冲击下限时间dt。计算出平均加速度,在第二次、第三次的平均加速度中选取g-max。
通过此项检测,使产品的软硬适中,能更大限度的消减运动员受到的冲击力,保护运动员。
国内比较知名企业山东泰山体育器材有限公司所生产的落地保护垫,按此标准验证检测,已广泛应用在全运会、亚运会、奥运会。
