Nhảy

Cá heo mũi chai nhảy

Tất cả các bước nhảy đều liên quan đến việc tác dụng lực lên bề mặt nền, do đó tạo ra một lực phản ứng đẩy người nhảy ra khỏi bề mặt nền. Bất kỳ chất rắn hoặc chất lỏng nào có khả năng tạo ra lực đối nghịch đều có thể dùng làm chất nền, kể cả mặt đất hoặc nước. Ví dụ về loại thứ hai bao gồm cá heo thực hiện các bước nhảy du hành và ếch trượt tuyết Ấn Độ thực hiện các bước nhảy đứng trên mặt nước.

Các sinh vật nhảy hiếm khi chịu tác động của các lực khí động học đáng kể và do đó, các bước nhảy của chúng bị điều chỉnh bởi các quy luật vật lý cơ bản của quỹ đạo đạn đạo . Do đó, trong khi một con chim có thể nhảy lên không trung để bắt đầu chuyến bay , thì không có chuyển động nào mà nó thực hiện sau khi bay trên không được coi là nhảy, vì các điều kiện nhảy ban đầu không còn quyết định đường bay của nó nữa.

Sau thời điểm phóng (tức là mất tiếp xúc ban đầu với chất nền), một cầu nhảy sẽ đi qua một đường parabol. Góc phóng và vận tốc phóng ban đầu xác định khoảng cách di chuyển, thời gian và độ cao của bước nhảy. Khoảng cách di chuyển theo phương ngang tối đa có thể xảy ra ở góc phóng 45 độ, nhưng bất kỳ góc phóng nào trong khoảng từ 35 đến 55 độ sẽ dẫn đến chín mươi phần trăm khoảng cách tối đa có thể.

Một bước nhảy tách rời được thực hiện bởi một vũ công nhào lộn . Đây là một trong những kiểu nhảy được tìm thấy trong khiêu vũ.

Một con chó nhảy từ một vị trí đứng yên

Cơ bắp (hoặc các cơ quan truyền động khác trong các hệ thống không sống) thực hiện công việc vật lý, bổ sung động năng cho cơ thể của người nhảy trong quá trình thực hiện pha đẩy của bước nhảy. Điều này dẫn đến động năng khi phóng tỷ lệ với bình phương tốc độ của người nhảy. Các cơ làm việc càng nhiều thì vận tốc phóng càng lớn và do đó gia tốc càng lớn và khoảng thời gian của giai đoạn đẩy của bước nhảy càng ngắn.

Sức mạnh cơ học (công trên một đơn vị thời gian) và khoảng cách mà sức mạnh đó được sử dụng (ví dụ: chiều dài chân) là những yếu tố quyết định chính của khoảng cách nhảy và độ cao. Kết quả là, nhiều động vật nhảy có chân dài và cơ bắp được tối ưu hóa để đạt được sức mạnh tối đa theo mối quan hệ lực-vận tốc của các cơ . Tuy nhiên, công suất tối đa của cơ bắp bị hạn chế. Để vượt qua hạn chế này, nhiều loài nhảy từ từ kéo giãn trước các phần tử đàn hồi, chẳng hạn như gân hoặc apodemes , để lưu trữ công việc dưới dạng năng lượng căng thẳng. Các phần tử đàn hồi như vậy có thể giải phóng năng lượng với tốc độ cao hơn nhiều (công suất cao hơn) so với khối lượng cơ tương đương, do đó tăng năng lượng phóng lên mức vượt quá khả năng của một mình cơ.

Một người nhảy có thể đứng yên hoặc di chuyển khi bắt đầu một bước nhảy. Trong một bước nhảy từ trạng thái đứng yên (tức là bước nhảy đứng ), tất cả các công việc cần thiết để tăng tốc cơ thể thông qua việc phóng được thực hiện trong một chuyển động duy nhất. Trong một bước nhảy đang di chuyển hoặc đang chạy , người nhảy đưa thêm vận tốc thẳng đứng khi phóng trong khi vẫn bảo toàn động lượng ngang càng nhiều càng tốt. Không giống như bước nhảy đứng yên, trong đó động năng của người nhảy khi phóng chỉ là do chuyển động của bước nhảy, bước nhảy chuyển động có năng lượng cao hơn là kết quả của việc bao gồm vận tốc ngang trước bước nhảy. Do đó, vận động viên nhảy có thể nhảy khoảng cách lớn hơn khi bắt đầu chạy.

Một bộ xương ễnh ương , cho thấy các xương chi dài và các khớp phụ. Dấu hiệu màu đỏ cho thấy xương của ếch dài ra về cơ bản và các khớp đã trở nên di động. Màu xanh lam cho biết các khớp và xương chưa được sửa đổi hoặc chỉ hơi dài ra.

Các loài động vật sử dụng nhiều kiểu thích nghi giải phẫu để nhảy. Những điều chỉnh này chỉ liên quan đến việc phóng, vì bất kỳ phương pháp mở rộng phạm vi hoặc kiểm soát bước nhảy sau khi phóng đều phải sử dụng các lực khí động học, và do đó được coi là bay lượn hoặc nhảy dù .

Các loài thủy sinh hiếm khi thể hiện bất kỳ chuyên môn cụ thể nào để nhảy. Những người nhảy giỏi thường chủ yếu thích nghi với tốc độ và thực hiện các bước nhảy di chuyển bằng cách bơi lên mặt nước với tốc độ cao. Một số loài thủy sinh chủ yếu có thể nhảy khi ở trên cạn, chẳng hạn như cá trượt bùn , làm như vậy thông qua một cái hất đuôi.

Hình thái chi

Ở động vật trên cạn, cấu trúc đẩy chính là chân, mặc dù một số loài sử dụng đuôi. Đặc điểm điển hình của các loài nhảy bao gồm chân dài, cơ chân lớn và các yếu tố chi bổ sung.

Chân dài làm tăng thời gian và khoảng cách mà động vật nhảy có thể đẩy vào mặt nền, do đó cho phép nhiều sức mạnh hơn và nhảy nhanh hơn, xa hơn. Cơ chân lớn có thể tạo ra lực lớn hơn, giúp cải thiện hiệu suất nhảy. Ngoài yếu tố chân dài ra, nhiều động vật nhảy đã sửa đổi xương bàn chân và mắt cá chân để dài ra và sở hữu các khớp bổ sung, giúp tăng thêm nhiều đoạn cho chi và thậm chí dài hơn một cách hiệu quả.

Ếch là một ví dụ điển hình cho cả ba xu hướng: chân ếch có thể dài gần gấp đôi chiều dài cơ thể, cơ chân có thể chiếm tới hai mươi phần trăm trọng lượng cơ thể và chúng không chỉ kéo dài bàn chân, ống chân và đùi mà còn kéo dài mắt cá chân. xương thành một khớp chi khác và tương tự kéo dài xương hông và có được khả năng di động ở xương cùng để có một 'khớp bổ sung' thứ hai. Kết quả là, ếch là vận động viên nhảy vô địch không thể tranh cãi của động vật có xương sống, nhảy hơn năm mươi chiều dài cơ thể, khoảng cách hơn tám feet. ^[1]

Khuếch đại công suất thông qua năng lượng dự trữ

Châu chấu sử dụng khả năng tích trữ năng lượng đàn hồi để tăng khoảng cách nhảy. Mặc dù công suất phát ra là yếu tố quyết định chính của khoảng cách nhảy (như đã nói ở trên), các hạn chế sinh lý giới hạn sức mạnh cơ bắp ở mức xấp xỉ 375 Watts cho mỗi kg cơ. ^[2] Để khắc phục hạn chế này, châu chấu neo chân thông qua "cơ chế bắt" bên trong trong khi cơ của chúng kéo căng một apodeme đàn hồi (tương tự như gân của động vật có xương sống ). Khi bắt được giải phóng, apodeme nhanh chóng giải phóng năng lượng của nó. Bởi vì apodeme giải phóng năng lượng nhanh hơn so với cơ bắp, sản lượng điện của nó vượt quá năng lượng của cơ tạo ra năng lượng.

Điều này tương tự như một con người ném một mũi tên bằng tay so với sử dụng cung; việc sử dụng kho lưu trữ đàn hồi (cung) cho phép các cơ hoạt động gần đẳng tích hơn trên đường cong lực-vận tốc . Điều này cho phép các cơ hoạt động trong một thời gian dài hơn và do đó tạo ra nhiều năng lượng hơn so với những gì chúng có thể, trong khi phần tử đàn hồi giải phóng hoạt động nhanh hơn cơ bắp có thể. Việc sử dụng tích trữ năng lượng đàn hồi đã được tìm thấy ở động vật có vú nhảy cũng như ếch, với sự gia tăng sức mạnh tương xứng từ hai đến bảy lần so với khối lượng cơ tương đương. ^[3]

Một cách để phân loại nhảy là theo cách chuyển chân. ^[4] Trong hệ thống phân loại này, năm dạng bước nhảy cơ bản được phân biệt:

• Nhảy - nhảy từ và hạ cánh bằng hai chân
• Nhảy - nhảy từ một chân và hạ cánh bằng cùng một chân
• Nhảy - nhảy từ một chân và tiếp đất bằng chân kia
• Assemblé - nhảy từ một chân và tiếp đất bằng hai chân
• Sissonne - nhảy từ hai chân và hạ cánh bằng một chân

Nhảy gaits, đó là khác biệt so với chạy gaits (xem Locomotion ), bao gồm kiệu , phi mã , và pronging . ^[5]

Người nhảy trên tấm bạt lò xo

Độ cao của bước nhảy có thể được tăng lên bằng cách sử dụng tấm bạt lò xo hoặc bằng cách chuyển đổi vận tốc ngang thành vận tốc thẳng đứng với sự hỗ trợ của một thiết bị như nửa ống .

Các bài tập khác nhau có thể được sử dụng để tăng chiều cao nhảy thẳng đứng của vận động viên. Một danh mục của các bài tập như vậy— plyometrics — mô tả sự lặp lại của các chuyển động liên quan đến nhảy rời rạc để tăng tốc độ, sự nhanh nhẹn và sức mạnh.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng trẻ em hoạt động thể chất nhiều hơn thể hiện các kiểu nhảy thành thạo hơn (cùng với các kỹ năng vận động cơ bản khác). ^[6]

Người ta cũng lưu ý rằng sự phát triển nhảy ở trẻ em có mối quan hệ trực tiếp với tuổi. Khi trẻ lớn hơn, người ta thấy rằng khả năng nhảy của trẻ ở mọi hình thức cũng tăng lên. Sự phát triển nhảy vọt dễ nhận biết hơn ở trẻ em hơn là người lớn do thực tế là ít có sự khác biệt về thể chất ở lứa tuổi nhỏ hơn. Những người trưởng thành ở cùng độ tuổi có thể khác nhau rất nhiều về thể chất và năng lực thể thao nên rất khó để biết được tuổi tác ảnh hưởng đến khả năng nhảy như thế nào. ^[7]

• Danh sách các hoạt động nhảy
• Phép dịch chuyển trong tiểu thuyết