跳高的力学原理是什么？

跳高是田径运动中的一个跳跃项目。跳高的基本任务是运用自身能力，通过助跑、起跳、过杆和落地等动作形式，使人体腾越尽可能高的横杆。跳高的技术特征是：由跑转变为跳；由支撑转变为腾空；由水平位移转变为抛射运动。由于跳高运动是由平动和转动两种运动形式完成的一项复杂的空间运动，并具有周期性运动和非周期性运动的双重特征，所以说跳高技术是田径运动技术中最困难的技术之一。

跳高时，人体的跳跃高度是由三个垂直距离的总合所决定的，这就是跳高理论中的重要公式：

H=H1+H2±H3
H——能够跳过的横杆高度
H1 ——起跳时人体离地瞬间身体重心的高度
H2 ——通过跳跃使人体重心升高的高度
H3 ——人体重心腾起的最高点至横杆之间的距离

从公式中可以看出与跳高成绩直接相关的三个条件。H1，即起跳瞬间人体重心高度，它取决于以下两个因素：其一是运动员的身体形态。身材高，特别是下肢修长的人，重心也高，这是极为有利的条件；其二是运动员起跳时的身体姿势。因为身体姿势的改变会直接影响身体重心的变化，如在起跳时两臂和摆动腿充分向上高摆、提肩、拔腰，整个身体充分向上伸展，起跳腿的膝踝关节充分蹬直，这会显著提高身体重心的位置。

一般来说，跳高时人体重心腾起的最高点是在杆上，因此，这就要求H3值越小越好。当然，过杆时身体重心抛物线的最高点处在横杆之下是最理想的，而且从理论上讲也是成立的，但在运动实践中尚未有先例，那么实现H3的理想条件是什么呢？这主要取决于过杆动作和身体处于杆上的姿势。跳高技术的发展，过杆动作演化的趋向，就是为了更好地利用已获得的腾空高度越过更高的横杆。从跨越式到俯卧式和背越式，过杆时身体重心与横杆距离大大减小，所以说H3是衡量过杆动作优劣的主要标准。

从上可以看出，在决定跳高成绩的三个条件中，H1和H3与运动员的身体形态及采用姿势、身体各部分的协调动作有关，是提高跳高成绩不可忽视的因素。但是，决定跳高成绩的主要条件却是H2——跳跃使身体腾空的最大距离。这是跳高技术中的关键。

跳高是属于垂直跳跃项目，尽管腾起后受水平速度的影响，但重心轨迹仍按抛物线运动，从垂直上抛运动公式：H=V02sin2a/2g 可以看出，决定