田径运动的技术原理

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3着地缓冲距离 2腾空距离 图3—1 步长的组成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1后蹬距离
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步长是由后蹬距离、腾空距离和着地缓冲距离三部分组成（见图3—1）， 后蹬距离是后蹬阶段身体重心向前移动的水平距离。它取决于身体条件（如腿 长和髋关节灵活性等）、后蹬角度和后蹬腿伸展的程度等因素。腾空距离是腾 空阶段身体重心向前移动的水平距离。它取决于腾空时的初速度、腾起角度和 空气作用力等因素。腾空距离主要是受后蹬阶段的效果所制约。着地缓冲距离 是前支撑阶段身体重心向前移动的水平距离。它与腿长、着地角度和脚着地的
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二、在田径运动中人体重心水平位移的基本原理。
1、竞走时身体重心和髋关节的运动轨迹： 在竞走过程中，支撑腿处于垂直部位时身体重心位置最高，双脚 支撑时身体重心最低。为尽可能地提高竞走速度，减少能量消耗，竞 走时应尽量减小身体重心的上下起伏，使身体重心保持接近直线方式 的运动。高水平运动员在整个赛程中，身体重心波动值保持最小，约 3-6cm，从而使步频和步长保持高度的稳定性。身体重心的起伏不但 与竞走技术有关，而且与速度有关，竞走速度慢，身体重心升降大。 竞走速度快，骨盆沿垂直轴的转动幅度大，身体重心轨迹就容易接近 直线。 髋关节的运动轨迹为一曲线，即每一个复步，一侧髋关节的运动 轨迹是一条向上的曲线，另一侧髋关节的运动轨迹是一条向下的曲线。 竞走时双腿支撑时上下弧线闭合，垂直部位时两侧髋关节的垂直距离 最大。髋关节的垂直活动范围在5.5-6.5厘米之间。 在竞走时，髋关节呈曲线运动的特征，是使身体总重心沿直线运 动的重要保证，而尽量减小上下起伏，使身体重心沿直线运动，则是 减少能量消耗，提高动作效果，进而提高速度的基础。
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二、田径运动技术的构成因素
田径运动技术的构成依赖于多种因素：
从运动生物力学角度看，田径运动技术必须符合人体力学原理。在运动中，动作 的各个要素是否符合肌肉的工作特性和人体骨骼杠杆的特性，是保证动作经济性和实效 性的主要因素。运用生物力学的研究方法来分析田径运动技术，可以通过定性和定量的 手段，分析技术的合理性和动作的效果。 从运动生理学方面看，田径运动技术还必须应符合节能的原则，善于放松，尽可能 地节约能量消耗是中长跑技术的第一要求。另外，动作的经济性还是充分地集中发掘人 体运动潜能，保证动作实效性的重要基础。为达此目的，神经系统的支配与调节能力起 着极为重要的作用。 从运动解剖学的角度看，由于人的骨骼和肌肉的构造等特点，使得人们从事田径运 动时所表现的运动形式特征(即：动作模式)受到一定的限制。例如，肩关节与肘关节的 结构不同，因此动作的幅度和运动路线也不相同；髋部肌群的位置接近身体重心，且横 断面大，收缩力强，但收缩速度较慢，因此身体锻炼中大部都要求髋部先发力，这也是 形成田径运动技术的规律之一。在走、跑、跳、投的运动中，要分别达到快、高、远的 目的，就必须使动作符合人体骨骼、肌肉的构造和特点。
后 瞪 时 间
初 速 度
腾 起 角 度
空 气 作 用 力
图3—2 决定跑速的因素及其相互关系
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3、人体在周期性水平位移中的运动阶段划分
人体周期性水平位移的基本形式有两种，即走和跑。

按动作的外在形式来分析，走是一种单脚支撑与双脚
支撑相交替的周期性位移运动。而跑则是一种单脚支撑与 腾空相交替的周期性位移运动。
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人体外力：若将人体确定为研究对象，即人体力学系统，那么外界对人 体作用的力称人体外力。引起人体由静止状态改变为运动状态的只能是人体外 力。人体各环节的运动，只能是环节以外的力(外力)对环节作用的结果。如 果人体失去其它物体对人体的作用，人既不能走又不能跑，即不能改变人体整 体在空间的位置。在田径运动中，主要的人体外力是重力、支撑反作用力和摩 擦力。 重力是地球的吸引力，在引力范围之内它始终都在起着作用。在运动中， 它对某些项目是不利的，如在跳跃和投掷时，它是要必须去克服的阻力；但有 时也可利用重力，如在加速跑及弯道跑时，身体前倾和内倾就是根据加速度的 大小和离心力的大小适宜地利用着重力因素。 支撑反作用力是指在跑的后蹬或起跳时，地面通过支撑腿对人体所产生 的反作用力。它和后蹬或起跳时人体用力的大小相同，方向相反。它对人体作 用的结果往往是我们观察运动过程，分析动作效果的直接依据。 摩擦力是阻碍物体运动的力。它也有两重性。人们在跑时为了使后蹬动 作更有实效，穿上适当长度钉子的跑鞋，就是为了加大脚与地面的摩擦力；另 一方面，在投掷项目中人们将投掷器械的表面做得尽量光滑，则是为了减小器 械在飞行中与空气的摩擦力。
的摆动动作，不仅有利于加大支撑腿对地面的作用力，同时也为保持
好运动中的身体平衡、使身体重心更加平稳地向前移动创造了有利条 件。
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跑 腾空时期
的 支撑时期
一
个 腾空时期
周
期 支撑时期 前摆 后蹬 右腿
后蹬 前支撑 前摆 后蹬
后蹬 前支撑 左腿
图3—4 跑的时期与阶段划分
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应当着重强调的是，走和跑的支撑都是从脚着地瞬间开始的，无
论是走或跑，脚的着地点都在身体重心的前下方，此时地面会对人体
产生一个向后上方的反作用力，即通常所说的“制动作用”，虽然这 一反作用力会直接因制动作用而使走、跑的速度在瞬间有所下降，但 与此同时，它也迫使支撑腿的腿部肌肉完成了积极的退让性工作，从 而有利于使“后蹬”动作做得更加充分、有力；上、下肢有力、协调
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三、 评定田径运动技术的标准

在实践中人们评价田径运动技术时，通常以动作的实效性和经 济性作为客观标准。实效性是指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能，在获得最佳运动效果的前提下，最经济地利 用人体的能量，避免其不必要的消耗。也就是说，在运动过程中要尽
第三章 田径运动技术原理
本章导学 通过学习，要求了解田径运动技术的概念及 其形成因素，能够初步运用运动生物力学、运动 生理学等多学科的基本原理分析与评价不同田径 运动项目技术过程的实效性和经济性。
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第一节 田径运动技术的概念、构成及评定标准
一、田径运动技术的概念
田径运动技术是人们在田径运动实践中，合理地运用和发挥自身 的机体能力，有效地完成跑得快、跳得高或远、掷得远的动作的方法。 合理的运动动作可以充分发挥人的机能潜力，轻松、流畅地表现 出理想的运动成绩。因为这是科学、和谐运用人体各运动器官能力的 过程。 在田径运动中，合理的动作既要符合力学规律，也要符合人体解 剖学和人体生理学的规律与要求。它在形式与内容上包括动作的方向、 路线、幅度、力量、速度、用力顺序、协调配合程度以及动作的效率 等。

按动作产生的动力学特征来分析，走和跑都是通过腿部 后蹬与上、下肢摆动相配合而产生前进动力的周期性位移 运动。图3--3，图3—4。
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走 单支撑时期 右腿 前摆 双支撑时期 前支撑
的
一
个
周
期 双支撑时期
单支撑时期 前支撑 后蹬
后蹬
左腿
后蹬
后蹬
前摆
前摆
前支撑
图3—3 竞走的时期与阶段划分
量克服多余动作，不仅要把自身的最大能力使用在最关键的动作环节
上，而且在预备动作和动作的次要阶段还要尽量避免消耗过多的体力， 从而表现出更高的运动效能。
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第二节 田径运动技术的运动生物力学原理
一、 田径运动技术中有关力学的基本概念： 为了能确切地认识技术和分析技术，首先要对一些力学的基本概念有一 个正确的认识： 力：所谓力是指一个物体对另一物体的作用，它是使物体产生加速度的 来源，任何物体在无外力作用的条件下，该物体的运动状态，形状和体积不变， 这就是人们常说的牛顿第一定律。在有二个或二个以上的力同时作用于一个物 体时，其结果相当于某一个力对它的作用，此时我们称该力是合力。反之，我 们也可以将一个力看成是二个或二个以上的力对该物体同时起作用，这是力的 合成与分解。例如在起跳时我们可以把助跑的水平速度和起跳的垂直速度看成 是跳跃时推动人体重心沿运动方向的一个作用力，也可以把它分解为水平用力 和垂直用力。在田径的运动实践中任何一项运动技术，都有许多力在同时产生 作用。 人体内力：在研究人体运动的力学问题时，首先要确定研究对象，在力 学中，确定的研究对象称力学系统。若将人体看作一个力学系统，则人体内部 各部分相互作用的力称为人体内力，如肌肉张力、韧带张力、组织粘滞力、关 节约束力等都属于人体内力，其中肌肉张力是人体内力中的主动力。肌肉张力 施于骨骼，并与外界相互作用以保持人体姿势或控制人体运动。
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从运动心理学角度看，心理因素是使田径技术效应产 生波动的重要方面。意志力、自我控制能力、果断、勇敢、 刻苦、耐劳、沉着和自信等品质，对于学习技术和在关键 时刻表现出合理的技术，起着重要的作用。

从社会学角度分析，田径运动技术的形成与劳动、娱 乐、军事和教育等活动存在着密切的联系，并伴随着以上 各因素不断得到发展和完善
三、使人体或器械产生抛体运动的基本原理。
田径运动中的几乎每一个项目都存在抛体运动，如铁饼铅球和标枪的掷 出以及人体在跳远、跳高、跨栏和跑步中身体重心的运动轨迹，都是抛物线。 这种物体运动轨迹为抛物线的运动，称为抛体运动。空气的阻力对抛体的影响 很大，分析起来十分复杂（如标枪在空中的飞行）。现在我们要讨论的是忽略 空气阻力情况下的抛体运动，即假定抛体运动是在真空中进行的。 抛体运动在忽略空气阻力的情况下，可看作在水平方向上的匀速直线运 动以及在竖直方向的自由落体运动的合成。田径运动中，通常是从竖直和水平 方向进行研究。实际运动中，抛体有可能不仅仅是在两维空间运动，随着研究 水平的提高，目前有从三个方向来研究抛体运动的，即三维测量法。这样能更 精确的分析运动技术。
大后蹬的力量，加快后蹬的速率，增大后蹬腿蹬直的程度，掌握好后蹬方向和 适宜的后蹬角度。
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步长
跑步
步频
后瞪距离
腾空距离
着地缓冲距离
支撑时间
腾空时间
身 高 、 腿 长
瞪 伸 距 离
瞪 伸 角 度
初 速 度
腾 起 角 度
空 气 作 用 力
身 高 、 腿 长
着 地 角 度
缓 冲 时 间
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2、跑的步长、步频及身体重心的运动轨迹
决定跑速的因素主要是步长和步频。步长是指左右两 只脚着地点之间的距离，步频是指单位时间内跑的步数。 两者的乘积就是跑的速度。因此，无论改变步频或步长， 或者两者同时改变，都将对跑速产生影响。如果保持步长 不变而提高步频或保持步频不变而加大步长，都能提高跑 速。但是在锻炼中，过分加大步长将会降低步频，过分加 快步频将会减小步长。对每个人来说，步长和步频应根据 个人的运动素质和身体形态等具体特征合理搭配，因此， 只有掌握步长和步频的动作结构特点及其受影响的因素， 才能使两者合理搭配，达到提高跑速的效果。
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加速度：单位时间内速度的变化率是加速度。 动量与冲量：运动着的物体，其质量与速度的乘积是该物体的动量。 如果改变物体的运动状态则需要作用力和作用力的时间，二者的乘积 是冲量。 轴：任何旋转的物体不论在地面或是在空中，至少要沿一个轴旋转。 旋转体各部分运动的方向均与轴垂直。通过身体重心的轴是主轴，它 可能是动量矩轴或动作轴，也可以是二者兼有之。 动量矩轴：动量矩轴是指人体在地面上有支撑点时所做的沿某一轴开 始的旋转，腾空后身体继续沿此轴旋转，这个轴就是动量矩轴。而在 人体腾空后动量矩轴发生方向性的转变，沿着另一轴开始的运动，则 此轴称为动作轴。这是就某一瞬间而言，因此可叫做瞬时转动轴，或 叫动作的瞬时转动轴。 副轴：人体在运动中可以使身体的某部位沿着某些不通过身体重心 的轴做动作，这些轴称之为副轴。在走、跑和跳跃等动作中，利用沿 副轴的转动可以更好地维持平衡并使技术动作做得更加充分、有效。
时机等因素相关。由于着地缓冲距离的支撑点位置在身体重心投影点之前，支
撑反作用力的水平分力向后（与跑进方向相反），因此，加大步长不应追求这 一段距离。通常情况下，在摆动腿前摆即将结束和着地后，应做积极地下落着 地动作和缓冲动作，使身体重心尽快通过支撑点垂直上方而转入后蹬。为了增
加步长提高跑的速度，必须提高后蹬和前摆的效果。提高后蹬的效果，必须加