田径--田径运动技术原理

体姿势或控制人体运动。

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。
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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。
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
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。
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。
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。
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。
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

跑的 一个周期 腾空时期 支撑时期 腾空时期 支撑时期
后蹬 前支撑
前摆 后蹬 右腿
前摆 后蹬
后蹬 前支撑 左腿
图3—4 跑的时期与阶段划分
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。
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。
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。
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。
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。

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，
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。 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。

走的 一个周期
单支撑时期 双支撑时期
单支撑时期
双支撑时期
右腿 前摆
前支撑
前支撑
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。
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。
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。
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。
有关抛体运动的影响因素及计算：
抛体运动中器械的抛点与落点在同一水平面上可用公 式Ｈ＝Ｖ02sin2α／2g计算器械的高度，用公式S＝ V02sin 2α／ g计算远度。在田径运动中，大多数情况是 抛出点与落地点不在同一水平面上的斜抛运动。
1 跳高
决定跳高成绩的基本因素
决定跳高成绩的各种基本因素可以用图3—5来表示；
着地缓冲距离
腾空距离
图3—1 步长的组成
后蹬距离
跑步

步长
步频
后瞪距离
腾空距离
着地缓冲距离
支撑时间
腾空时间
身瞪瞪初腾空身着缓后初腾空
高伸伸速起气高地冲瞪速起气
、距角度角作、角时时度角作
腿离度
度用腿度间间
度用
长
力长
力
图3—2 决定跑速的因素及其相互关系
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
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。
田径运动技术原理
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。
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

H1取决于身高、腿长和起跳脚着地瞬间的身体姿势；H2取决于身高、
腿长和起跳脚离地瞬间的身体姿势；H3取决于起跳离地瞬间身体重心腾
起的初速度和腾起角；△Ｈ取决于过竿时的身体姿势和过杆动作。这里需
要指出，除腾越过竿时身体重心低于横竿H3是正值外，一般情况均为负 值（图3—6）。
跳高成绩的计算
跳高的成绩（H）由4个部分组成
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、 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。

Ｈ1是起跳脚着地瞬间身体重心的高度。Ｈ2是起跳离地瞬间身体重心
的高度与起跳脚着地瞬间身体重心的高度差。Ｈ3是身体重心从Ｈ2腾起的