短跑中摆动腿最佳下压时机的理论探索

付伟平

(中原工学院体育部,河南郑州 450007)

短跑中摆动腿最佳下压时机的理论探索

付伟平

(中原工学院体育部,河南郑州 450007)

对短跑过程中蹬地腿和摆动腿的配合进行了理论分析,发现在短跑过程中蹬地腿和摆动腿的配合有三种时机,一是当蹬地腿离地的瞬间摆动腿继续上摆;二是当蹬地腿离地之前摆动腿已经开始下压;三是当蹬地腿离地的瞬间摆动腿正好下压。经过对三种配合时机的分析发现,当蹬地腿离地瞬间摆动腿正好开始下压是摆动腿的最佳下压时机,另外两种下压时机均以不同的方式影响了跑步的速度。该结论希望能够对运动员训练提供一定的理论指导。

短跑;摆动腿;最佳下压时机

1 前言

径赛是速度性项目,影响速度的主要因素是步频和步幅,在相同的距离内用时短者获胜,物理学中的公式是T=S/V,我们体育工作者也常用公式S=步频×步幅来讨论跑步中的影响因素步频和步幅,目前的主要结论是增大步幅会降低步频,增加步频会减小步幅,有关步频和步幅的乘积如何才能达到最大值至今也没有定论。本研究从跑步过程中蹬地腿和摆动腿下压时机的配合来研究步频和步幅的关系。这是一个全新的视角,但对每一个运动员都适用,其主要是因为人体的结构是一样的,人体在跑步过程中的运动形式也是一样的,对每个人来说都有自身步幅和步频乘积达到最大值的最佳组合,与身高无关。本文希望给每位跑步者寻求一个摆动腿最佳的下压时机。

2 研究方法

2.1 文献资料

查阅有关研究短跑的大量文献资料。

2.2 观察法

通过高速摄影仪器观测学生短跑比赛中的跑步状况。

2.3 理论分析

通过资料分析摆动腿的最佳下压时机。

本文在参阅大量相关文献资料的基础上,并实地录像观测了中原工学院学生在100m跑步过程中的录像资料。发现短跑中蹬地腿和摆动腿的配合有三种情况,然后根据三种蹬摆配合方式的特征分析最佳的下压时机,在动态过程中寻求最佳步频和步幅的关系。

根据运动学公式T=S/V知,欲使时间T尽可能的短就必须使速度V尽可能的大,要探讨速度必须先分析运动过程中速度的决定和影响因素。跑步过程中影响速度的主要因素是步频和步幅,影响步频的主要因素是,蹬地速度和蹬地角度,它决定着身体重心的腾空轨迹。步幅的决定因素有蹬地距离(蹬地脚离地瞬间的离地点到身体重心的投影点之间的距离)、腾空距离(蹬地腿离地瞬间身体重心投影点之间的距离到摆动腿下压着地瞬间身体重心投影点之间的距离)和着地距离(摆动腿下压着地瞬间身体重心的投影点和着地脚之间的距离)。

3 研究结果与分析

3.1 蹬地腿蹬离地面的瞬间摆动腿继续上摆

这种情况由于蹬地腿的蹬伸比较充分,对蹬地距离没有影响,主要影响腾空的高度和双腿的交换速度。要说明这个问题有必要把摆动腿的质量假设为m,把身体的其他部分的质量假设为m1,把摆动腿相对身体的其余部分的垂直运动速度假设为v,其余身体向上的垂直分速度为v1,则当蹬地腿蹬离地面的瞬间整个身体垂直向上的动量为mv+m1v1,当然这时v会大于速度v1,这主要是因为摆动腿的速度v是在v1的基础上得到垂直速度,且蹬地腿蹬离地面的瞬间时,摆动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,所以此时的向上的分动量就越大,身体重心腾空的高度就越高,那么腾空时间也会越长,会影响了腿部连续加速动力,这样水平速度的损失也就越大。

以上只是从机械运动学的角度来讲的,那么从生物运动学角度看,人体在无支撑条件下要维持身体重心的平衡,身体相对应的四肢要做相对运动,所以当摆动腿蹬离地面向上继续上摆时,蹬地腿也会相应的向后摆动,直到摆动腿由上摆开始转为下压时蹬地腿才会前摆,转换为摆动腿,这样整个过程是双腿的在空中的剪交角度是先增大再变小,这大大的影响了双腿的剪交速度,影响了摆动腿着地的速度,这是影响步频的内在原因。现代跑的技术要求重心平稳,腾空不能过高,双腿的交换速度要快。也有学者提出以摆带蹬的理论,所以摆动腿在运动过程中是起主导作用,以上这种蹬摆配合的时机影响了频率。

3.2 当蹬地腿蹬离地面之前摆动腿开始下压

这种情况主要是因为蹬地腿没有充分蹬伸和摆动腿没有充分前摆造成的。

如前所述,由于人体各肢体运动的相向性,当摆动腿下压时,蹬地腿还没有充分蹬伸就必须被迫开始前摆,这样一方面会影响蹬地距离,使步幅变小,另一方面,从蹬地的力量效果来看,这种情况往往蹬地的力量不够,时间过短,蹬伸不够充分,影响水平速度,所以也会影响腾空距离和落地距离,整体来看,这主要是影响了步频,比如小步跑就属于这种情况的极端表现。其主要原因是蹬地腿蹬伸的最后阶段摆动腿过于积极下压,使蹬地腿被动提拉前摆的结果。

相关研究提出,现代短跑的趋势是以跑带蹬,这与此并不矛盾,蹬和摆的动作在跑步中是同时出现的,蹬中必须有摆,摆中也必须有蹬,只有这样身体才能维持平衡,才能将速度达到最大。至于说以摆带蹬是为了强调摆动的重要性,是对以前那种只强调蹬而忽视摆的一种纠正,摆起一个积极主动的起动作用,蹬当然还是人体获得速度的原动力。当蹬地腿还没有充分蹬伸时摆动腿就开始了下压,严重影响了步幅,在激烈竞争的短跑中运动员的技术是相当重要的,掌握合理的跑步技术是获胜的关键。

步频和步幅是速度的决定因素,不可盲目的过分追求某一方面,而应该将二者合理的搭配才有可能将速度发挥到最大,所以接下来探讨第三种情况。

3.3 当蹬地腿蹬离地面的瞬间摆动腿正好开始下压

这种蹬摆的时机和前两种相比是克服了其缺点,一方面这种蹬摆配合步幅不会过小,另一方面步频不会过慢,不管是从蹬地的幅度、力度还是角度都是适中的,所以这种蹬摆的配合可以使步频和步幅的成绩达到最大值。下面我们来分析一下这种动作的优点。

3.3.1 与第一种情况比较

与第一种情况(当蹬地腿蹬离地面的瞬间摆动腿继续上摆)相比,第一种情况主要缺点是双腿的最大夹角大,剪交的线距离长,影响剪交的速度,也就影响了步频;另外,这种情况一般是身体重心的腾起高度更高,也影响了步频。而第三种配合相比之下就克服了这些缺点,当摆动腿到最高点时蹬地腿正好离地,之后摆动腿开始下压,蹬地腿开始前摆,而第一种情况摆动腿的最高点不是在蹬地腿离地的瞬间,而是随惯性继续上摆,然后到最高点才开始下压,所以第一种情况是蹬地腿离地后两腿的夹角是先增大然后才变小,由此可见,第三种配合方式双腿剪交的角度和距离更短,所以加快了剪交速度,也就加快了步频。

3.3.2 与第二种情况比较

与第二种情况(蹬地腿蹬离地面之前摆动腿已经开始下压)比较,情况二的主要缺点是蹬地腿没有充分蹬伸,影响了蹬伸距离,另外蹬地的时间过短,影响了蹬地的力量,影响了运动员的步幅,也就影响了运动员的速度。而当蹬地腿蹬离地面的瞬间摆动腿正好开始下压这种下压时机来说,一方面蹬地腿得到了充分的蹬伸,较第二种情况使蹬地距离有所加长;另一方面,蹬地腿的力量得到了充分的发挥,所以提高了运动员的速度。

4 结论

1)当蹬地腿蹬离地面的瞬间摆动腿继续上摆主要降低了双腿的剪交速度,这种情况还往往伴随着身体的重心上下起伏较高,影响了步频。

2)当蹬地腿蹬离地面之前摆动腿已开始了下压,主要影响了蹬地腿的蹬伸距离和蹬地的力量,影响了步幅。

3)当蹬地腿蹬离地面的瞬间摆动腿刚好开始下压是摆动腿下压的最佳时机,克服了前两种的缺点,使步幅和步频达到最佳配合。

5 建议

在运动训练中,运动员的跑步技术是可以不断提高的,教练员可以利用先进的仪器记录并分析运动员的跑步过程,根据运动员的实际情况进行训练。本研究所得结论主要针对短跑运动员,是否也适合长跑运动员还有待进一步论证。

[1]王倩.男子100m生物力学分析[J].田径,1993(1).

[2]王卫星.陈兆静的百米跑技术训练[J].田径,1993(3).

[3]王宝成.短跑[M].北京:人民体育出版社,1997.

[4]路国华.短跑训练中的摆动技术分析[J].青海师范大学学报,2008(1).

[5]蔡东红,张福友.对短跑摆动支撑技术生物力学的认识[J].吉林体育学院学报,2008(5).

[6]李春月.现代生物技术理论视野下的短跑训练研究[J].辽宁体育科技,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

付伟平(1976-),硕士,讲师,研究方向:田径教学。