速度轮滑双推技术动力之粗浅解析

速度轮滑双推技术动力之粗浅解析

前言:

众所周知,十几年来,在全世界速度轮滑领域里的运动员,教练员和专家学者的共同积极实践和研究探讨下.速度轮滑的技术有了突飞猛进的发展.随着技术的改进,器材的革新,规则的完善,赛事的推动.速度轮滑已经成为一项完全独立的体育运动.并有进入奥运之势.特别是双推技术的出现,更是全面提升了速度轮滑技术平台.运动员运用双推技术后,专业比赛成绩逐年提高.甚至对于速度轮滑的母本运动—速度滑冰都出现了反哺式的影响.我们也高兴的看到,速度轮滑的双推技术在运动员的比赛实践推动下,一直在不断的改进和提高.已经逐渐成为速度轮滑直道滑行的必要技术.同时,和速度滑冰一样,速度轮滑也成为老少皆宜的全民健身运动项目.

存在决定意识.双推技术在实战中的运用以及对比赛成绩的帮助,使人们对这项技术的动力学原理产生了兴趣.大家最直接的兴趣就是.这样滑为什么能省力而且出成绩?

一项先进的滑行技术必然有它的理论原理和力学解析.十年来我多次拜读了student123（张榕老师）,托塔天王（刘文忠教练）和轮滑风（资深轮滑人士）等滑友关于双推技术的帖子和文章,观看优秀运动员的示范录像,用心学习,受益匪浅.我在学习并运用双推技术的过程中,也尝试对双推的动力学原理进行了粗浅的分析.形成了一些心得和体会.最近闲暇之余,将双推技术的动力学解析制成了示意图并形成

文章.现将文章中的图象部分内容拿出来与大家分享.纯属管见,仅供参考.

下面的图1,图2,图3是速度轮滑中传统滑行,双推滑行,弯道滑行动力解析示意图和文字解析图.主要是对平面上的动力解析,并且从功能原理和功能转换的角度对双推技术的动能做功加以分析,没有过多地描述技术动作结构.相信比较好地掌握了双推技术的滑友们一定能看懂的.为了避免在双推概念上产生抠字眼方面的麻烦,我们在研讨和解析中把双推叫做内刃蹬地和外刃蹬地(其实就是一推和二推).

动力分析:

1.滑行者在平面场地滑行中受动力和阻力这两个力的作用.滑行过程主要是动力克服阻力做功的匀速运动过程.我们平时所说的惯性滑行实际上是只有阻力在做负功的减速滑行过程.

动力大于阻力时做加速滑行(例如起跑或超越对手时).

动力等于阻力时做匀速滑行(例如巡航滑行时).

动力小于阻力时做减速滑行(例如体力下降时).

2.动力:轮滑的动力是轮子对地面的弹蹬(包括重力)产生的与蹬地方向相反的力.这个力由水平方向对轮子的静摩擦力与竖直方向上对身体的反弹力而矢量合成.正是这个水平静摩擦力和竖直反弹力推动身体横向运动和上下运动.为了使问题简单化,下面的几个图主要是对水平方向的静摩擦力进行动力解析.竖直方向上的反弹力以后还要有专门的解析.需要指出的是,在轮滑的动力分析中不能忽略了对竖直反弹力的分析.这个反弹力会改变身体的动能和势能,是滑行中的立体辅

助动力.由于轮滑不能以太小的倾角蹬地,所以这个地面反弹力就更为重要.在双推技术中也很重要.

在进行动力解析时特别重要的是:无论是内刃蹬地还是外刃蹬地,只要产生的静摩擦力在Y轴上有正向的分力.那么这个正向分力力就是动力,做正功增加动能.如果产生的静摩擦力在Y轴上有负向的分力.那么这个负向分力就是阻力,做负功减少动能.

只有两个脚的轮子同时着地并且至少有一个脚在蹬地,另外一只滑足才能在轮子的滑行方向(切线方向)受到切向力而产生加速度(动力大于阻力时).这个蹬地足一旦离地而只剩下一只滑足滑行时,则这个切向力同时结束,切线加速度也随之消失.也就是说,单足滑行时无论是内刃蹬地还是外刃蹬地都不能在滑足上产生切向加速度.但只要是这个蹬力产生的静摩擦力有Y轴正向分力,就会做正功,增加整个身体的动能,并且带动轮子将动能最终沿着滑行方向释放.相信大家都知道,正确的滑行过程中,双轮同时着地的时间所占比例是很小的.也就是说.速度轮滑大部分是一个动力转换成身体动能而克服阻力做功的匀速滑行过程.有动力不等于一定有加速度,只有动力大于阻力, 即合外力大于零时,才能产生加速度.这是牛顿第二定律的实质内容.就如同我们在推一个物体做匀速直线运动时,我们的力并没有使物体产生加速度,但这个力转化成为物体的动能克服阻力做功了,从而保持了物体的匀速直线运动.在速度轮滑技术上,整体没有产生加速度的正向动力并非不做功.特别是运动员在维系高速匀速滑行前进时,需要很强的动力输出.因为速度越高阻力越大.

3.阻力:轮滑的阻力由风阻,轮阻,轴阻三部分组成.

风阻:滑行过程中空气对身体的压力,与滑行速度的平方和身体在前进方向上的有效截面成正比.是阻力中最大的力.

轮阻:轮子在滚动时地面对轮子的阻力.这个力取决于场地的性质和轮子的材质(这两方面技术含量非常高,不同的场地和轮子之间差别很大),是阻力中第二大的力.

轴阻:轴承转动时产生的阻力,取决于轴承的综合性能.是阻力中最小的力.

4.轮滑蹬地的夹角和滑冰不一样,不是越小越好,与地面夹角太小时会因为蹬地力过大而脱滑.轮滑蹬地时要加强向下的力量,从而增大轮子对地面的压力,使静摩擦力(摩擦力等于轮子对地面的正压力乘以摩擦系数,正压力是变量,摩擦系数是常量)加大而不会脱滑.夸张一点形容:冰要横蹬,轮要竖蹬.

5.现在的110mm的大轮子高速旋转时会产生很大的转动能量.所以轮子要时刻保持高速旋转才能有最佳续航能力.特别是滑长距离时,轮子蹬地离开地面时一定不能向后蹬而使轮子转速降低甚至反转.以避免再着地时由于转数太低甚至反转而受到地面的“拱力”造成减速.应该是滑中有蹬,蹬中有滑.

6.轮滑的身位比滑冰要高一些.风阻比滑冰高.而且轮阻加上轴阻要远大于冰刀在冰面滑行时的冰阻.所以,轮滑的滑足要多创造蹬地的状态,小力多蹬,减少惯性滑行状态.才能把速度维持在较高的水平.

这就是双推技术的动力学基理.尽管当初的双推技术发明者并不一定考虑这么多的动力学原理.

传统滑法滑足着地后分为惯性滑行--内刃蹬地两个阶段.请看图1.

双推滑法滑足着地后分为外刃蹬地--惯性滑行--内刃蹬地三个

阶段.多了一个外刃蹬地状态.就是多了这个外刃蹬地阶段,尽管是一个不大的力.但已经改变了传统滑法着地后只能进入减速惯性滑行的局面.请看图2.

7.对于速度轮滑进行动力解析时,研究方法应该主要是进行

力的分解与合成研究,力是克服阻力做功的必要和充分条件,蹬地产生

动力后(方向唯一),浮足着地时的角度和滑行方向理论上有无穷多个.

速度方向不是唯一的（所以用速度合成方向来确定滑行方向是不准确的）,与滑行技术,项目,速度,战术,场地等都有关系.轮滑的技术特性决定了浮足着地后的滑行方向是可以选择的.特别是在比赛实战中更是如此.比如在静止起跑或开滑时,滑行速度从零开始,但滑行方向并不是与静摩擦力方向完全一致.

8.蹬地的最终目的是推动身体向侧前方向运动产生动能.滑

行是动能的释放.是身体的运动带动滑行,而不是滑行带动身体.所以,

滑行的方向有时和身体运动的方向是不一致的.这正是滑行技术的精妙之处.正是这种钟摆效应才能使滑行充满运动的美感并且省力.

9.对双推技术提出异议的朋友关注的焦点是认为外刃走内弧蹬地后(图2中的AB段),转向后外半弧滑行时(图2中第二象限的BC