115 高普考高考三級 體育行政 運動自然科學 考古題詳解

核心觀念

馬格努斯效應（Magnus Effect）是指：球體在流體中運動時，若同時具有旋轉，球體周圍的流場會因旋轉與相對氣流的交互作用而不對稱，因而產生垂直於來流方向與旋轉軸的側向力。這個力稱為馬格努斯力；在球的軌跡上表現為升力或下壓力，使球的飛行路徑偏折。

流體力學上，可用伯努力原理作定性說明：球的旋轉使一側表面附近的流速增加、另一側流速減小；流速較快的一側壓力較低，流速較慢的一側壓力較高，兩側壓力差形成作用於球體的力。實際球類運動中的流場還涉及黏滯性、邊界層與尾流，因此伯努力原理是簡化的說明方式。

解題方法：判斷逆向旋轉的升力方向

先確定球的前進方向與旋轉方向，再判斷球體兩側的相對氣流速度差異。以下以球向右飛行、具有逆向旋轉（backspin）為例：球頂部表面向前運動，與相對氣流同向，使頂部附近氣流速度增加、壓力降低；球底部表面向後運動，使底部附近氣流速度降低、壓力升高。因此壓力合力朝上，形成向上的升力。

核心觀念

本題考查轉動慣量，以及角動量守恆如何說明空中翻騰速度的改變。轉動慣量是物體對角加速度的慣性，可視為直線運動中質量在轉動問題裡的對應量。它取決於物體的質量，以及質量相對於轉軸的分布。

對質點系統，繞指定轉軸的轉動慣量為

其中 $m_i$ 是第 $i$ 個質點的質量，$r_i$ 是該質點到轉軸的垂直距離。連續物體則寫作

因此，質量越大、質量離轉軸越遠，轉動慣量越大；質量分布越靠近轉軸，轉動慣量越小。

解題方法

運動員離開跳板或器械、在空中不受外力矩作用時，角動量守恆：

其中 $L$ 為角動量，$I$ 為轉動慣量，$\omega$ 為角速度。若運動員改變姿勢，使轉動慣量由 $I_1$ 變為 $I_2$，則

核心觀念

本題考查骨骼肌纖維的收縮速度、力量與疲勞特性、能量代謝方式，以及肌纖維類型受遺傳與訓練影響的程度。人體骨骼肌常依肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain, MHC）及其生理特性，概分為 Type I、Type IIa 與 Type IIx。

一般而言，肌纖維由 Type I 到 Type IIx，收縮速度與瞬間出力逐漸提高，氧化代謝能力與抗疲勞能力則逐漸降低。

解題方法

先依「收縮特性、代謝能力、疲勞性」逐類比較，再說明比例的來源與可塑性。回答訓練效果時，須分清楚「肌纖維本身的類型轉換」與「肌纖維大小、酵素活性、粒線體等生理適應」：兩者都會影響運動表現，但不是同一件事。

三類肌纖維比較

核心觀念

運動正念訓練是運用有系統的注意力練習，培養運動員有意識地覺察當下經驗，並以開放、不批判的態度接納這些經驗。當下經驗包括呼吸、身體感受、動作訊息、情緒、念頭，以及比賽環境中的相關線索。

正念的重點不是讓心中沒有雜念，也不是把焦慮、疼痛或失誤念頭消除，而是讓運動員看見它們、減少被它們牽著走，並能把注意力重新帶回當下的任務。運動訓練常見做法包括正念呼吸、身體掃描、正念動作，以及將覺察練習融入專項技術與比賽情境。

本題主要考查以**正念－接納－承諾（Mindfulness-Acceptance-Commitment, MAC）**為代表的運動心理學觀點：運動員的內在經驗未必需要先改變，才能有效行動；透過接納、覺察與彈性調整注意力，仍能朝有價值的運動目標持續行動。

解題方法：由內在經驗到任務表現

可依「覺察當下 → 接納經驗 → 改變與念頭的關係 → 調節注意力與行動 → 促進表現」說明核心機轉。

一、提升當下覺察與注意力控制

正念練習讓運動員察覺注意力何時轉向失誤回憶、結果擔憂或觀眾評價，並練習將注意力帶回當下且與任務相關的線索，例如球的飛行、對手動作、呼吸節奏或身體重心。反覆練習能提升注意力的維持與轉換能力，減少無關思緒佔用認知資源。

二、接納內在經驗，降低經驗逃避

比賽中的緊張、心跳加快、肌肉緊繃和失誤念頭，常是正常的壓力反應。若運動員把大量心力用來壓抑或消除這些感受，反而可能加劇對它們的注意與擔憂。正念訓練使運動員練習容許不舒服經驗存在，同時繼續執行所需動作，降低逃避和壓抑造成的干擾。

三、去中心化：把念頭視為心理事件

運動員可練習觀察「我一定會失誤」是一個念頭，而非必然發生的事實，也不等同於自己的能力或身分。