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1、跑、投、跳技术原理,第一节、田径运动技术原理概述,在田径运动实践中，由于每个人的具体情况不同，因此，在技术的细节上可能存在着差异或形成自己的技术风格。但是，从整体上看，任何人的技术都必须符合运动生物力学、人体解剖学、人体生理学等学科的有关要求。在田径运动技术中，这种符合运动生物力学等学科要求并带有普遍意义的基本规律和科学道理，就是田径运动技术原理。,在实践中，人们评定田径运动技术的标准是实效性和经济性。实效性是指在完成动作时，能充分发挥人体的运动能力，从而产生最大的作用并获得最佳的运动效果。经济性是指在运动过程中，合理地运用体力，在获得最佳运动效果的前提下，能最经济地利用人体的能量，避免人体能
2、量不必要的浪费。在评定田径运动技术时，应把两者密切结合起来。完善的技术通常表现为 ：消除了多余和紧张动作，在预备动作和次要动作阶段尽量节省力量，在技术的主要阶段能增大用力程度，充分发挥身体素质的作用，从而表现出更高的运动成绩。,在田径运动中，影响人体和器械运动的力包括内力与外力两种。 内力：指人体运动器官之间相互作用时所产生的力。在人体运动时，起主要作用的是肌肉的收缩力，通过肌肉收缩骨杠杆作用产生关节运动，使人体与外界或身体其他部位发生变化。 外力：指人体或器械与外界物体相互作用时，外界对人体或器械作用的力。,人体在跑步过程中，根据不同的要求和目的，在单位时间内运用技术动作影响身体各部位，使身
3、体各环节移动速度产生变化，从而使人体产生向前的位移。其主要表现为水平速度的变化。速度对跑步技术动作有着共同的要求，要想跑得快或者跑得时间长，就必须使跑的技术合理，符合跑的技术力学原理。,一、跑的周期划分,跑步是周期性运动。为了清楚地分析跑步技术动作让人们了解跑步技术动作机制，通常把一个跑步周期单独抽出，作为一个完整而连续的动作单元来分析。一个跑步周期是由一个复步组成，它包括人的左右腿各支撑一次地面，身体出现两次腾空，以此划分跑的技术为支撑阶段和腾空阶段。(图1),从一条腿的动作分析，可以分为连续不断、互相衔接的四个技术阶段：下落着地、支撑缓冲、蹬伸离地、折叠前摆。当一条腿做这四个阶段技术动作时
4、，另一条腿同样做着这四个阶段技术动作，只是两条腿完成的技术阶段先后不同。两条腿不停地连续完成一个又一个技术阶段的动作，从而构成了跑步的周期性运动形式。,二、跑步的动力学,跑步是多种力相互作用的结果，它是人体和支撑体(地面)相互作用情况下，以及人体内部各运动环节相互作用下，产生了人体的位移。通常用生物力学系统作为分析跑步技术的理论依据。,（一)决定跑步的力 跑步时人体受到外界物体施于人体的一种力，称之为外力。同时又受到人体内各部位相互作用而产生的一种力，称之为内力。外力决定人体重心产生位移的速度和移动的轨迹内力只引起身体某一部分相对另一部分的位置改变。(图2),图2：跑步受力图,内 力：主要指肌
5、肉收缩时产生的拉力，它是人体运动的源泉。内力可以控制跑步技术动作的完成，保待跑步的身体姿势，改变身体与支撑物的相互关系。同时，人体内的能量物质可以利用其生物化学能转化为肌肉收缩弹性形变的势能，产生肌肉张力而做功,外 力：与跑步关系密切的外力有以下几种，重力、支撑反作用力、介质阻力、摩擦力、向心力等。,重力是根据万有引力定律，地球上一切物体都受地球引力作用，身体也同样受重力作用，它以身体各部位的平行重力的合力作用于身体总重心上。跑步时肌肉收缩用力，用脚蹬离地面使身体腾空是克服重力的结果，此时重力起着阻力作用。腾空后身体重心沿抛物线下落，也是重力作用。这时的重力作用使脚落地后出现缓冲，支撑腿的肌肉
6、做退让性工作，为蹬伸阶段提供了必要的条件。,支撑反作用力是跑步加速时必需的外力。支撑反作用力与蹬地时的作用力大小相等、方向相反、且在一条直线上。支撑反作用力本身不是跑步的动力，不能引起加速运动。但是，它是人体跑步时的支撑物，没有它，跑的动作不能实现。,介质阻力在跑步中指空气阻力。顶风跑时阻力大，顺风跑时阻力变成助力。因此，田径规则规定风速超过每秒两米时，不承认所创造的纪录。,向心力指在弯道跑步时，身体向转动中心倾斜以获得一定的向心力。它保证产生足够的向心加速度以克服离心现象。,（二）支撑腿的动力学机制,支撑缓冲：当折叠前摆的大腿摆至最高点后，开始了下落着地的动作阶段。在着地瞬间，身体重心投影点
7、落在着地点的后面，支撑反作用力的水平分力方向向后，产生制动，使水平速度受到损失。随着身体重心的前移，支撑腿完成屈膝缓冲肌肉被动拉长的退让性工作。虽然制动现象降低了跑速，但是着地的制动引起的缓冲动作使腿部肌肉被动拉长，这是跑步技术动作中不可缺少的环节。,运动生理学的知识告诉我们，肌肉在预先拉长后再收缩时会出现更大的肌肉爆发力。缓冲动作是为下一步肌肉爆发用力创造必要的条件。没有良好的缓冲技术，就不可能完成有效的蹬伸。在制动瞬间水平分力对人体重心产生向前翻转力矩，形成人体围绕支点的向前转动井带动躯干向前平稳移动。,合理的着地支撑缓冲技术动作应该保证下落的小腿能够从上向后下方用回摆用力方式着地，着地点
8、靠近身体重心投影点。同时，着地脚做出相对身体重心的负加速运动，积极完成下落扒地的技术动作。膝关节缓冲程度的变化大概在100左右，不能太大，以利于保持水平速度.减少重心上下起伏。,蹬伸阶段：当身体重心移过支撑点以后，蹬地的支撑反作用力的水平分力使人体沿水平方向加速运动，垂直分力使人体沿竖直方向加速运动，从而使人体既有必要的腾空高度，又有水平速度的增加。缓冲阶段水平速度下降，蹬伸阶段水平速度增加。如果把全身的质量都集中于人体重心这一质点上，这个质点的加速运动可以理解为蹬地动作的结果。,这时，加速力大约等于支撑反作用力，运动的方向和支撑反作用力一致。但是，事实上支撑反作用力不可能准确地通过人体重心，
9、只能在跑步技术动作中强调必须使身体总重心和身体各个部分环节重心的加速方向尽可能接近一致，以集中用力跑成直线，使支撑反作用力尽量用于推进人体向前加速运动。这时，快速蹬伸、充分迅速伸展下肢髋、膝、踝三个关节，完成缓冲阶段的任务是非常重要的。,传统的短跑理论曾经认为，蹬伸阶段后蹬必须充分伸直下肢三个关节以保证获得最大的支撑反作用力。而目前的研究表明，高水平的短跑运动员在后蹬阶段结束瞬间并不完全充分伸直膝关节。过分伸直三个关节会延缓支撑时间，增大腿部后群肌肉拉伤的几率，也不利于步频的提高。,总之，蹬伸阶段要求下肢末端用力效果好，踝关节和脚的支撑能力强，跑得有弹性，这是判断蹬伸阶段技术动作好坏的重要标志
10、。,(三)腿的摆动与蹬地的配合,当一条腿蹬地时，另一条腿正处于摆动阶段。腿的前摆动作在于加强蹬地腿的力量，加快身体重心的水平速度。摆动腿在支撑点后面向前摆动时，可以增加对支撑腿的压力，拉长支撑腿部肌肉的长度，使其做退让性工作。摆动腿移过支撑点后，加速向前上方摆动，加速方向背离地面，则惯性力方向指向地面，增加了蹬地力量。,当摆动腿加速摆动时，占身体六分之一重量的摆动腿的摆动，可以使整个身体重心发生位移，从而对身体重心的水平速度产生影响。因此，摆动腿的转动惯量、摆腿的方向、加速前摆和制动动作的控制等技术因素对跑有着决定性的意义。,由于现代化的田径场部是塑胶跑道，弹性较大。蹬伸动作借助跑道的弹性，完
11、成动作较快。如果没有快速摆动动作的配合，将直接影响速度的发挥。因此，目前提出“重视摆动”、“快速摆动”、“以摆动带动蹬”的技术要求。,(四)头、上肢、躯干姿势在跑步中的作用,头的姿势在跑步中可以直接影响跑的技术。仰头使颈部紧张，上体后仰，容易形成蹬地角度大，向上跳着跑。过分低头使躯干前倾角加大，限制了抬腿的高度和幅度。,摆臂的作用在于维持身体的平衡，调节下肢蹬摆的速度和幅度，同时协调地配合全身各部位完成跑步动作。,躯干和骨盆在跑步过程中围绕身体的纵轴、横轴、矢状轴运动。摆动腿带动同侧髋向前转动，有助于增大步长。在髋部往复转动时，躯干尽量保持正直或微前倾，以稳定四肢作积极的蹬摆配合动作。躯干过分
12、晃动和扭转，会影响身体重心轨迹的直线性，影响跑速。,三、跑步的运动学特征,一切物质都存在于时间、空间之中。跑步周期的各动作阶段表现着时间、空间的特征。时空变化引起跑速的变化，使跑步表现出不同的动作节奏同时反映出身体姿势上的变化。,在跑步的一个周期中，前一阶段的动作质量会直接影响下一阶段动作的效果。如着地后缓冲动作若不合理，就会影响蹬伸动作的效果。通过对跑步技术动作的解析，可以取得每个动作的时间、空间和力量的参数，定量分析跑的技术。例如，摆动腿或者摆动臂质点的速度参数可以反映出摆动技术的好坏，摆动幅度的参数可以反映动作幅度的大小等。如果身体各个部分质点的速度增加，一定会使身体总重心位移的线速度增
13、加。身体左右侧肢体用力均匀平衡，各环节重心的加速与身体总重心的加速方向接近一致(用力集中)，则有利于发挥跑速，同时也符合跑步的直线性原则。,在跑步过程中，因各阶段人体受力的作用不同，身体重心水平速度存在着微细的变化。身体重心上下起伏过大，移动的轨迹摆幅大都会降低水平速度，消耗较多的能量。,通常把跑步技术中动作相互关系的时间量度和跑步中时间与空间的变化称为跑的节奏。常用某一段距离与总距离时间参数的比较，腾空与支撑时间的比较，缓冲与蹬伸时间的比较，加速与制动时间的比较等来研究跑步的节奏。,四、决定跑速的主要因素,在跑步的过程中，速度的增减主要表现在步长和步频的变化上。因此，步长和步频成为决定跑速的
14、两个主要因素。步长和步频的乘积等于跑的速度。,（一）影响步长的因素,步长的大小受身体形态、下肢运动的幅度、跑步动作的协调性、关节的灵活性、蹬地力量的大小和方向、蹬伸动作的质量以及跑道的弹性、风力的方向等因素的影响。步长在跑步过程中受步频的改变、跑的距离及不同速度的影响而发生变化。通过训练能够有效地提高步长。,(二)影响步频的因素,步频受人体神经过程灵活性、下肢运动环节比例、髋部和腿部肌肉力量以及高度的协调性等因素影响。以上因素部与先天的遗传有关，特别是神经灵活性和下肢比例，后天难以改变。因此，提高步频的难度较大。后天的训练只是在提高肌肉力量和提高协调性方面挖掘最大的潜力。,(三)步长和步频是两
15、项决定跑速的主要因素,它们互相依存、互相制约。如果同时提高步长和步频，速度必然提高。但是，在实践中，二者中的任何一个因素都不能超过一定的限度。步频太快会减少腾空时间，必然影响步长。步长太大，腾空时间长，又必然影响步频。因此，实践中根据实际情况选择二者合理的匹配是保证获得速度的关键。最高的速度是由最适宜的步长和步频的协调配合而产生。此外，由于人体生理待点，神经疲劳的影响，最高步频的持续时间不可能很长。,田径运动技术原理,田径运动技术原理概述 跑的技术原理 跳跃的技术原理 投掷的技术原理,跳跃的技术原理,跳跃的概念和阶段划分 决定跳跃成绩的因素 跳跃各阶段的技术要求,跳跃的概念和阶段划分,田径运动
16、中的跳跃，是人体运用自身的能力或借助一定的器材，通过一定的运动形式，使人体腾越尽可能的高度或远度的运动。,田径运动的跳跃项目是周期性和非周期性相结合的混合性质的运动。各跳跃项目虽然运动形式和要求不同，但它们都是从人体的水平位移转变为抛射运动，都可以划分为以下4个紧密相连的技术阶段：,助跑阶段：人体水平位移阶段 起跳阶段：人体由水平位移向抛射运动 的转变阶段 腾空阶段：人体的抛射运动阶段 落地阶段：人体抛射后的下落着地阶段,决定跳跃成绩的因素,跳 高,跳高是田径运动中的一个跳跃项目。跳高的基本任务是运用自身能力，通过助跑、起跳、过杆和落地等动作形式，使人体腾越尽可能高的横杆。跳高的技术特征是：由跑转变为跳；由支撑转变为腾空；由水平位移转变为抛射运动。由于跳高运动是由平动和转动两种运动形式完成的一项复杂的空间运动，并具有周期性运动和非周期性运动的双重特征，所以说跳高技术是田径运动技术中最困难的技术之一。,跳高时，人体的跳跃高度是由三个垂直距离的总合所决定的，这就是跳高理论中的重要公式：（见图1） H=H1+H2H3 H
