短跑中擺動腿最佳下壓時機的理論探索

付偉平

(中原工學院體育部,河南鄭州 450007)

短跑中擺動腿最佳下壓時機的理論探索

付偉平

(中原工學院體育部,河南鄭州 450007)

對短跑過程中蹬地腿和擺動腿的配合進行了理論分析,發現在短跑過程中蹬地腿和擺動腿的配合有三種時機,一是當蹬地腿離地的瞬間擺動腿繼續上擺;二是當蹬地腿離地之前擺動腿已經開始下壓;三是當蹬地腿離地的瞬間擺動腿正好下壓。經過對三種配合時機的分析發現,當蹬地腿離地瞬間擺動腿正好開始下壓是擺動腿的最佳下壓時機,另外兩種下壓時機均以不同的方式影響了跑步的速度。該結論希望能夠對運動員訓練提供一定的理論指導。

短跑;擺動腿;最佳下壓時機

1 前言

徑賽是速度性項目,影響速度的主要因素是步頻和步幅,在相同的距離內用時短者獲勝,物理學中的公式是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,目前的主要結論是增大步幅會降低步頻,增加步頻會減小步幅,有關步頻和步幅的乘積如何才能達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機的配合來研究步頻和步幅的關系。這是一個全新的視角,但對每一個運動員都適用,其主要是因為人體的結構是一樣的,人體在跑步過程中的運動形式也是一樣的,對每個人來說都有自身步幅和步頻乘積達到最大值的最佳組合,與身高無關。本文希望給每位跑步者尋求一個擺動腿最佳的下壓時機。

2 研究方法

2.1 文獻資料

查閱有關研究短跑的大量文獻資料。

2.2 觀察法

通過高速攝影儀器觀測學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機。

本文在參閱大量相關文獻資料的基礎上,并實地錄像觀測了中原工學院學生在100m跑步過程中的錄像資料。發現短跑中蹬地腿和擺動腿的配合有三種情況,然后根據三種蹬擺配合方式的特征分析最佳的下壓時機,在動態過程中尋求最佳步頻和步幅的關系。

根據運動學公式T=S/V知,欲使時間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到身體重心的投影點之間的距離)、騰空距離(蹬地腿離地瞬間身體重心投影點之間的距離到擺動腿下壓著地瞬間身體重心投影點之間的距離)和著地距離(擺動腿下壓著地瞬間身體重心的投影點和著地腳之間的距離)。

3 研究結果與分析

3.1 蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿繼續上擺

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。要說明這個問題有必要把擺動腿的質量假設為m,把身體的其他部分的質量假設為m1,把擺動腿相對身體的其余部分的垂直運動速度假設為v,其余身體向上的垂直分速度為v1,則當蹬地腿蹬離地面的瞬間整個身體垂直向上的動量為mv+m1v1,當然這時v會大于速度v1,這主要是因為擺動腿的速度v是在v1的基礎上得到垂直速度,且蹬地腿蹬離地面的瞬間時,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,那么騰空時間也會越長,會影響了腿部連續加速動力,這樣水平速度的損失也就越大。

以上只是從機械運動學的角度來講的,那么從生物運動學角度看,人體在無支撐條件下要維持身體重心的平衡,身體相對應的四肢要做相對運動,所以當擺動腿蹬離地面向上繼續上擺時,蹬地腿也會相應的向后擺動,直到擺動腿由上擺開始轉為下壓時蹬地腿才會前擺,轉換為擺動腿,這樣整個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,這是影響步頻的內在原因。現代跑的技術要求重心平穩,騰空不能過高,雙腿的交換速度要快。也有學者提出以擺帶蹬的理論,所以擺動腿在運動過程中是起主導作用,以上這種蹬擺配合的時機影響了頻率。

3.2 當蹬地腿蹬離地面之前擺動腿開始下壓

這種情況主要是因為蹬地腿沒有充分蹬伸和擺動腿沒有充分前擺造成的。

如前所述,由于人體各肢體運動的相向性,當擺動腿下壓時,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。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果。

相關研究提出,現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出現的,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,才能將速度達到最大。至于說以擺帶蹬是為了強調擺動的重要性,是對以前那種只強調蹬而忽視擺的一種糾正,擺起一個積極主動的起動作用,蹬當然還是人體獲得速度的原動力。當蹬地腿還沒有充分蹬伸時擺動腿就開始了下壓,嚴重影響了步幅,在激烈競爭的短跑中運動員的技術是相當重要的,掌握合理的跑步技術是獲勝的關鍵。

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,而應該將二者合理的搭配才有可能將速度發揮到最大,所以接下來探討第三種情況。

3.3 當蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿正好開始下壓

這種蹬擺的時機和前兩種相比是克服了其缺點,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到最大值。下面我們來分析一下這種動作的優點。

3.3.1 與第一種情況比較

與第一種情況(當蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿繼續上擺)相比,第一種情況主要缺點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,當擺動腿到最高點時蹬地腿正好離地,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不是在蹬地腿離地的瞬間,而是隨慣性繼續上擺,然后到最高點才開始下壓,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開始下壓)比較,情況二的主要缺點是蹬地腿沒有充分蹬伸,影響了蹬伸距離,另外蹬地的時間過短,影響了蹬地的力量,影響了運動員的步幅,也就影響了運動員的速度。而當蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿正好開始下壓這種下壓時機來說,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揮,所以提高了運動員的速度。

4 結論

1)當蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿繼續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)當蹬地腿蹬離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)當蹬地腿蹬離地面的瞬間擺動腿剛好開始下壓是擺動腿下壓的最佳時機,克服了前兩種的缺點,使步幅和步頻達到最佳配合。

5 建議

在運動訓練中,運動員的跑步技術是可以不斷提高的,教練員可以利用先進的儀器記錄并分析運動員的跑步過程,根據運動員的實際情況進行訓練。本研究所得結論主要針對短跑運動員,是否也適合長跑運動員還有待進一步論證。

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[3]王寶成.短跑[M].北京:人民體育出版社,1997.

[4]路國華.短跑訓練中的擺動技術分析[J].青海師范大學學報,2008(1).

[5]蔡東紅,張福友.對短跑擺動支撐技術生物力學的認識[J].吉林體育學院學報,2008(5).

[6]李春月.現代生物技術理論視野下的短跑訓練研究[J].遼寧體育科技,2008(3).

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。