付偉平

(中原工學(xué)院體育部,河南鄭州 450007)

短跑中擺動腿最佳下壓時(shí)機(jī)的理論探索

付偉平

(中原工學(xué)院體育部,河南鄭州 450007)

對短跑過程中蹬地腿和擺動腿的配合進(jìn)行了理論分析,發(fā)現(xiàn)在短跑過程中蹬地腿和擺動腿的配合有三種時(shí)機(jī),一是當(dāng)?shù)诺赝入x地的瞬間擺動腿繼續(xù)上擺;二是當(dāng)?shù)诺赝入x地之前擺動腿已經(jīng)開始下壓;三是當(dāng)?shù)诺赝入x地的瞬間擺動腿正好下壓。經(jīng)過對三種配合時(shí)機(jī)的分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)诺赝入x地瞬間擺動腿正好開始下壓是擺動腿的最佳下壓時(shí)機(jī),另外兩種下壓時(shí)機(jī)均以不同的方式影響了跑步的速度。該結(jié)論希望能夠?qū)\(yùn)動員訓(xùn)練提供一定的理論指導(dǎo)。

短跑;擺動腿;最佳下壓時(shí)機(jī)

1 前言

徑賽是速度性項(xiàng)目,影響速度的主要因素是步頻和步幅,在相同的距離內(nèi)用時(shí)短者獲勝,物理學(xué)中的公式是T=S/V,我們體育工作者也常用公式S=步頻×步幅來討論跑步中的影響因素步頻和步幅,目前的主要結(jié)論是增大步幅會降低步頻,增加步頻會減小步幅,有關(guān)步頻和步幅的乘積如何才能達(dá)到最大值至今也沒有定論。本研究從跑步過程中蹬地腿和擺動腿下壓時(shí)機(jī)的配合來研究步頻和步幅的關(guān)系。這是一個(gè)全新的視角,但對每一個(gè)運(yùn)動員都適用,其主要是因?yàn)槿梭w的結(jié)構(gòu)是一樣的,人體在跑步過程中的運(yùn)動形式也是一樣的,對每個(gè)人來說都有自身步幅和步頻乘積達(dá)到最大值的最佳組合,與身高無關(guān)。本文希望給每位跑步者尋求一個(gè)擺動腿最佳的下壓時(shí)機(jī)。

2 研究方法

2.1 文獻(xiàn)資料

查閱有關(guān)研究短跑的大量文獻(xiàn)資料。

2.2 觀察法

通過高速攝影儀器觀測學(xué)生短跑比賽中的跑步狀況。

2.3 理論分析

通過資料分析擺動腿的最佳下壓時(shí)機(jī)。

本文在參閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,并實(shí)地錄像觀測了中原工學(xué)院學(xué)生在100m跑步過程中的錄像資料。發(fā)現(xiàn)短跑中蹬地腿和擺動腿的配合有三種情況,然后根據(jù)三種蹬擺配合方式的特征分析最佳的下壓時(shí)機(jī),在動態(tài)過程中尋求最佳步頻和步幅的關(guān)系。

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式T=S/V知,欲使時(shí)間T盡可能的短就必須使速度V盡可能的大,要探討速度必須先分析運(yùn)動過程中速度的決定和影響因素。跑步過程中影響速度的主要因素是步頻和步幅,影響步頻的主要因素是,蹬地速度和蹬地角度,它決定著身體重心的騰空軌跡。步幅的決定因素有蹬地距離(蹬地腳離地瞬間的離地點(diǎn)到身體重心的投影點(diǎn)之間的距離)、騰空距離(蹬地腿離地瞬間身體重心投影點(diǎn)之間的距離到擺動腿下壓著地瞬間身體重心投影點(diǎn)之間的距離)和著地距離(擺動腿下壓著地瞬間身體重心的投影點(diǎn)和著地腳之間的距離)。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿繼續(xù)上擺

這種情況由于蹬地腿的蹬伸比較充分,對蹬地距離沒有影響,主要影響騰空的高度和雙腿的交換速度。要說明這個(gè)問題有必要把擺動腿的質(zhì)量假設(shè)為m,把身體的其他部分的質(zhì)量假設(shè)為m1,把擺動腿相對身體的其余部分的垂直運(yùn)動速度假設(shè)為v,其余身體向上的垂直分速度為v1,則當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面的瞬間整個(gè)身體垂直向上的動量為mv+m1v1,當(dāng)然這時(shí)v會大于速度v1,這主要是因?yàn)閿[動腿的速度v是在v1的基礎(chǔ)上得到垂直速度,且蹬地腿蹬離地面的瞬間時(shí),擺動腿的方向主要是垂直向上的,越接近90度向上的分速度就越大,所以此時(shí)的向上的分動量就越大,身體重心騰空的高度就越高,那么騰空時(shí)間也會越長,會影響了腿部連續(xù)加速動力,這樣水平速度的損失也就越大。

以上只是從機(jī)械運(yùn)動學(xué)的角度來講的,那么從生物運(yùn)動學(xué)角度看,人體在無支撐條件下要維持身體重心的平衡,身體相對應(yīng)的四肢要做相對運(yùn)動,所以當(dāng)擺動腿蹬離地面向上繼續(xù)上擺時(shí),蹬地腿也會相應(yīng)的向后擺動,直到擺動腿由上擺開始轉(zhuǎn)為下壓時(shí)蹬地腿才會前擺,轉(zhuǎn)換為擺動腿,這樣整個(gè)過程是雙腿的在空中的剪交角度是先增大再變小,這大大的影響了雙腿的剪交速度,影響了擺動腿著地的速度,這是影響步頻的內(nèi)在原因?，F(xiàn)代跑的技術(shù)要求重心平穩(wěn),騰空不能過高,雙腿的交換速度要快。也有學(xué)者提出以擺帶蹬的理論,所以擺動腿在運(yùn)動過程中是起主導(dǎo)作用,以上這種蹬擺配合的時(shí)機(jī)影響了頻率。

3.2 當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面之前擺動腿開始下壓

這種情況主要是因?yàn)榈诺赝葲]有充分蹬伸和擺動腿沒有充分前擺造成的。

如前所述,由于人體各肢體運(yùn)動的相向性,當(dāng)擺動腿下壓時(shí),蹬地腿還沒有充分蹬伸就必須被迫開始前擺,這樣一方面會影響蹬地距離,使步幅變小,另一方面,從蹬地的力量效果來看,這種情況往往蹬地的力量不夠,時(shí)間過短,蹬伸不夠充分,影響水平速度,所以也會影響騰空距離和落地距離,整體來看,這主要是影響了步頻,比如小步跑就屬于這種情況的極端表現(xiàn)。其主要原因是蹬地腿蹬伸的最后階段擺動腿過于積極下壓,使蹬地腿被動提拉前擺的結(jié)果。

相關(guān)研究提出,現(xiàn)代短跑的趨勢是以跑帶蹬,這與此并不矛盾,蹬和擺的動作在跑步中是同時(shí)出現(xiàn)的,蹬中必須有擺,擺中也必須有蹬,只有這樣身體才能維持平衡,才能將速度達(dá)到最大。至于說以擺帶蹬是為了強(qiáng)調(diào)擺動的重要性,是對以前那種只強(qiáng)調(diào)蹬而忽視擺的一種糾正,擺起一個(gè)積極主動的起動作用,蹬當(dāng)然還是人體獲得速度的原動力。當(dāng)?shù)诺赝冗€沒有充分蹬伸時(shí)擺動腿就開始了下壓,嚴(yán)重影響了步幅,在激烈競爭的短跑中運(yùn)動員的技術(shù)是相當(dāng)重要的,掌握合理的跑步技術(shù)是獲勝的關(guān)鍵。

步頻和步幅是速度的決定因素,不可盲目的過分追求某一方面,而應(yīng)該將二者合理的搭配才有可能將速度發(fā)揮到最大,所以接下來探討第三種情況。

3.3 當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面的瞬間擺動腿正好開始下壓

這種蹬擺的時(shí)機(jī)和前兩種相比是克服了其缺點(diǎn),一方面這種蹬擺配合步幅不會過小,另一方面步頻不會過慢,不管是從蹬地的幅度、力度還是角度都是適中的,所以這種蹬擺的配合可以使步頻和步幅的成績達(dá)到最大值。下面我們來分析一下這種動作的優(yōu)點(diǎn)。

3.3.1 與第一種情況比較

與第一種情況(當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面的瞬間擺動腿繼續(xù)上擺)相比,第一種情況主要缺點(diǎn)是雙腿的最大夾角大,剪交的線距離長,影響剪交的速度,也就影響了步頻;另外,這種情況一般是身體重心的騰起高度更高,也影響了步頻。而第三種配合相比之下就克服了這些缺點(diǎn),當(dāng)擺動腿到最高點(diǎn)時(shí)蹬地腿正好離地,之后擺動腿開始下壓,蹬地腿開始前擺,而第一種情況擺動腿的最高點(diǎn)不是在蹬地腿離地的瞬間,而是隨慣性繼續(xù)上擺,然后到最高點(diǎn)才開始下壓,所以第一種情況是蹬地腿離地后兩腿的夾角是先增大然后才變小,由此可見,第三種配合方式雙腿剪交的角度和距離更短,所以加快了剪交速度,也就加快了步頻。

3.3.2 與第二種情況比較

與第二種情況(蹬地腿蹬離地面之前擺動腿已經(jīng)開始下壓)比較,情況二的主要缺點(diǎn)是蹬地腿沒有充分蹬伸,影響了蹬伸距離,另外蹬地的時(shí)間過短,影響了蹬地的力量,影響了運(yùn)動員的步幅,也就影響了運(yùn)動員的速度。而當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面的瞬間擺動腿正好開始下壓這種下壓時(shí)機(jī)來說,一方面蹬地腿得到了充分的蹬伸,較第二種情況使蹬地距離有所加長;另一方面,蹬地腿的力量得到了充分的發(fā)揮,所以提高了運(yùn)動員的速度。

4 結(jié)論

1)當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面的瞬間擺動腿繼續(xù)上擺主要降低了雙腿的剪交速度,這種情況還往往伴隨著身體的重心上下起伏較高,影響了步頻。

2)當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面之前擺動腿已開始了下壓,主要影響了蹬地腿的蹬伸距離和蹬地的力量,影響了步幅。

3)當(dāng)?shù)诺赝鹊烹x地面的瞬間擺動腿剛好開始下壓是擺動腿下壓的最佳時(shí)機(jī),克服了前兩種的缺點(diǎn),使步幅和步頻達(dá)到最佳配合。

5 建議

在運(yùn)動訓(xùn)練中,運(yùn)動員的跑步技術(shù)是可以不斷提高的,教練員可以利用先進(jìn)的儀器記錄并分析運(yùn)動員的跑步過程,根據(jù)運(yùn)動員的實(shí)際情況進(jìn)行訓(xùn)練。本研究所得結(jié)論主要針對短跑運(yùn)動員,是否也適合長跑運(yùn)動員還有待進(jìn)一步論證。

[1]王倩.男子100m生物力學(xué)分析[J].田徑,1993(1).

[2]王衛(wèi)星.陳兆靜的百米跑技術(shù)訓(xùn)練[J].田徑,1993(3).

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[5]蔡東紅,張福友.對短跑擺動支撐技術(shù)生物力學(xué)的認(rèn)識[J].吉林體育學(xué)院學(xué)報(bào),2008(5).

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The Theories Investigate of the Best Descend to Press Opportunity Moment to Swinging leg in Short Run

Fu Weiping
(P.E.Department of Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou,450007,Henan,China)

This text analysis the opportune moment between driving leg and swinging leg to short run athlete theoretically,andfound there are three opportune moment between driving leg and swinging leg in short run.One is when the moment the driving leg leaves ground the swing leg continue to put up;the second the swinging leg begin to press before the driving leg leave the ground;the third when the swinging leg begin to press down the driving leg leave the ground justly.Through the analysis,the third is best and the other two both influence running in different way.The conclusion hopes to provide certain theories instruction to the athlete training.

short run;swinging leg;best moment to press down

G822.1

A

1672-1365(2010)01-0044-02

2009-07-25;

2009-09-28

付偉平(1976-),碩士,講師,研究方向:田徑教學(xué)。