110米跨栏摆动腿技术要点分析.docx
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110米跨栏摆动腿技术要点分析
110米跨栏摆动腿技术要点分析
摘要:
跨栏步是跨栏跑的关键技术,在跨栏步中,其摆动腿动作正确与否将直接影响跨栏步动作质量。
本文依据跨栏步中摆动腿动作应遵循的生物力学原理,借鉴世界优秀跨栏运动员的摆动腿技术动作加以分析研究。
在此基础上,对摆动腿技术动作进行了描述和概括,提出了摆动腿在整个跨栏步中合理性、经济性、实效性的动作规格。
关键词:
跨栏步,摆动腿,生物力学
各项跨栏跑的技术结构,一般认为可分为起跑,第一栏前的加速度、跨栏步、栏间跑、终点跑等五大部分组成。
在跨栏跑的所有项目中,如果没有短路能力作基础,那就不可能取得优异的成绩。
这是因为,跨栏跑比赛成绩的好坏主要取决于在地上支撑的时间。
因此,过栏的最好方法是:
以近似跑的动作节奏和尽量快的速度来过栏落地。
过栏技术可以说是从跑的技术派生出来的。
优秀的跨栏运动员为了防止出现降低水平速度和障碍跑的向上跳的动作,通常都随着后腿的侧绕摆的动作,前腿以既跑又跨的动作来越过栏架。
虽然在跨低栏时并不需要十分强调上述运作,但在跨男子110米那样的高栏时,即使身高腿长的运动员也需强调上述的动作。
所以,优秀的跨栏运动员,主要是以大幅度地拉开自己的双腿跨越栏架,如果与平跑的一个步子相比,那只不过是身体重心略为高一些。
假使与没有放置栏架的平跑相比,优秀跨栏运动员跨越10个栏架的时间比平跑的时间大约多2秒,跨越每个栏架的平均时间不超过0.2秒。
良好的跨栏步技术应体现出起跨速度快,起跨时重心高,起跨角度适宜,人体重心空中运动轨迹“平直”且接近栏顶,空中滞留时间短,下栏快速、支撑平稳、水平速度损失小,能顺利转入栏间跑,摆动腿参与了跨栏步动作全过程。
因此,其技术必须符合上述跨栏步技术规格的要求
1起跨腿着地阶段摆动腿技术分析
1.1摆动腿蹬离地面后角度
摆动腿蹬离地面后即应充分折叠并快速前摆,使摆动腿重心尽快靠近身体重心垂线,以减小因未折叠(或折叠不充分)将产生的较大重力矩,尽早结束起跨腿着地时的前蹬效应,而迅速转入缓冲阶段。
同时摆动腿在这个阶段充分折叠前摆,相对于髋关节额状轴,大大缩短了摆动腿的转动半径。
转动半径,折叠的摆动腿转动惯量大大减小,前摆角速度加快,产生较大的角动量,从而,增大了起跨腿起跨时对地面的蹬伸力量而获得较大的支撑反作用力,增大了起跨初速度。
1.2起跨腿缓冲阶段重心
在起跨腿缓冲阶段的前段,摆动腿应快速积极前摆,而不应强调向上摆。
前摆的效果,一方面使身体重心迅速前移,同时又牵引起跨腿向前移动(相对于起跨点)。
特别有意义的是,使处在缓冲阶段的起跨腿膝关节在缓冲中同步快速前移,使起跨腿小腿在缓冲阶段就获得与地面构成的较小夹角(小腿角)。
这样做的结果,能为起跨腿起跨蹬伸时取得较小的起跨角,进而获得起跨后人体重心在空中的“平直”运动轨迹。
2起跨腿蹬伸至起跨离地瞬间摆动腿技术分析
2.1摆动腿加速向前上方摆动的意义
在此阶段,摆动腿仍应始终折叠膝关节继续加速向前上方摆动。
其意义:
保持并继续增大摆动腿向前上方摆动的角速度,增大髋关节打开的夹角,使身体重心大幅度前移,缩短身体腾空后飞行距离。
同时又使起跨时保持身体高重心位置,减小了身体重心的起伏波动差。
如果摆动腿直腿摆动攻栏,不仅摆动速度慢(摆动腿摆动力矩增大),而且还将形成一个使身体向上向后的转动力矩,亦即造成“跳栏”。
摆动腿折屈摆动有利于上体前
倾攻栏;有利于攻栏时保持较小起跨角;有利于取得腾空后身体重心较“平直”的运动轨迹。
摆动腿折屈摆动,伸膝肌群被拉长,为起跨腾空后快速有力完成伸膝动作创造了有利条件,可快速及大角度打开膝关节[1]。
2.2起跨腿蹬伸起跨阶段的影响
起跨腿蹬伸起跨阶段,摆动腿折屈摆动的高度应有所控制,并非摆得越高越好。
摆动腿大腿前上摆终止位置的高度,应以运动员重心高度,起跨时获得的垂直速度与过栏时运动员重心至栏顶的距离经济合理来确定。
身材高或起跨垂直速度大者,其摆动腿大腿摆动终止位置应低一些,反之,身材矮或起跨垂直速度小者,其摆动腿大腿终止位置应高一些。
这是一个不容忽视的问题,因摆动腿的摆动高度与起跨角度和起跨水平速度相关系数很大,直接影响腾空飞行轨迹、空中飞行时间和过栏着地技术及效果。
还值得重视的是,摆动腿在达到摆动终止位置时制动,其惯性将增加起跨初速度。
2.3跨栏步技术的要求
过栏技术也称作跨栏步技术,是指起跨脚踏上起跨点到摆动腿的脚着地这一时期所表现出的技术动作。
为便于分析,我们将其分为起跨攻栏和下栏着地两个阶段。
起跨攻栏技术见,是指从起跨脚踏上起跨点至重心腾空后达到最高点这一时期。
起跨攻栏阶段的任务是保持较高的水平速度,使身体重心达到过栏所必须的腾起高度。
起跨攻栏阶段是跑跨结合的关键技术,这一阶段中的任何失误都会在下栏着地及栏间跑时反映出来,因此起跨攻栏技术是整个跨栏步技术的关键。
适宜的起跨攻栏技术应符合下列要求:
适宜的起跨距离。
起跨距离适当可以减小起跨离地时的蹬地角度,有助于摆动腿向前上方的摆动,加大身体腾空时水平分力的比例。
优秀运动员的起跨距离为2.00米—2.20米。
保存较高的身体重心位置。
由于栏前短步技术的作用,使身体重心在支撑时下降幅度小(1—2厘米)、移动速度快。
这样可以较好地减小整个跨栏步的重心波动差,有助于起跨攻栏阶段重心腾起角度的减小。
支撑时较大距离的前移。
起跨脚着地到离地这段时问,重心移动的距离约60厘米—70厘米,用时0.11秒—0.13秒。
优秀运动员大都在争取重心总移动距离不变的前提下,适当加大后支撑与前支撑的比例,以此来达到提高后蹬效果的目的。
摆动腿积极前摆。
摆动腿的前摆在后蹬时是与起跨腿互为作用,摆动腿的积极前摆有助于起跨腿力量、速度、方向、角度的把握;摆动腿腾空后与躯干互为作用,促进躯干积极的前倾,加大两腿的分腿角度(约125度),有利于摆动腿小腿问前摆伸动作的进行。
躯干积极前倾。
躯干在起跨腿蹬离地面后表现出积极的攻栏意识,在起跨攻栏结束时达到最大幅度的前倾(约43度)。
积极的前倾攻栏,有助于起跨腿的提拉,有助于摆动腿迅速向前上方的继续抬摆和小腿向前的摆伸[2]。
身体各部分的协调配台。
在起跨攻栏阶段身体各部分的协调配合对动作迅速、协调、连贯的完成有着十分重要的意义,如两臂的动作协调有利于身体平衡抵消身体的旋转,而且摆动腿异侧臂的前伸,对摆动腿的攻摆和躯干的前倾攻栏都起着重要作用。
图1:
110米跨栏步技术
2.4跨越栏架时的重心轨迹
与跑的步子相比,所谓最快的过栏技术,是指运动员的身体重心要稍抬高一些。
这种过栏技术,从理论上来看,身体重心的最高点应在栏顶的正方,而且起跨一侧与着地一侧的距离几乎相等(以栏架板在地上的投影为参照物,以下同)。
但是,实际上在跨栏跑运动中,通常是起跨一侧的距离长于着地一侧的距离。
这是因为:
跨栏运动员的为了过栏,往往都强制使身体重心抬得较高,使起跨一侧的距离加长。
其原因是:
到达栏架时的跑速很大,不允许在离栏较近的地方起跨。
还有,运动员为了抬高摆动腿也需要较长的距离,其结果只能在离栏较远的地方起跨。
根据运动员身高和栏高的比例以及水平速度的大小(如运动员跨越106.7厘米高的栏架),并假设运动员的成绩在13,14秒之间,采用3.5米左右的跨栏步距离,既能跨越栏架又不致于使水平速度有很大的损耗[3]。
如果跨栏步的距离太大,超过了4米,就会使水平速度有很大的损耗,给栏间跑的节奏打乱,从而影响运动成绩。
采用长度为3.5米左右的跨栏步,腾空时间约为0.4秒左右。
假如从起跨至落地的抛物线的最高点在栏上,则起跨的距离为1.75米,腾空时间约为0.2秒左右。
在这样的距离和时间内,摆动腿是来不及摆至栏上就有踢架的可能,把抛物线的最高点移向起跨上栏一侧约30厘米左右,就可以从距离和时间上允许摆动腿过栏架的高度。
另一原因是起跨离地瞬间和下栏着地瞬间身体重心在地面的投影距离是不同的,前者约为55厘米左右,后者为15厘米左右。
由以上原因可看出,身体重心的最高点是在起跨一侧的栏顶前。
因此,即使非常合理的过栏技术所需的时间比平跑所需的时间要来得长,跨越栏架所需的距离也较长。
起跨一侧和着地一侧的距离之间的比例因人而异。
对于每个跨栏运动员来说,他们每跨一个栏架的技术也不一样,过栏所需要的上栏距离和过栏后着地距离的比例也会因条件的差异而有所不同。
3腾空阶段摆动腿技术分析
3.1腾空阶段瞬间技术动作
当起跨腿蹬离地面,人体进入腾空阶段瞬间,摆动腿大小腿应迅速打开(伸膝)同时完成伸踝动作。
摆动腿小腿前摆打开的力量来自摆动腿折屈摆动时储备的动量,即摆动腿大腿摆至稍高于栏后制动传递至小腿而获得的。
因此摆动腿大小腿的打开,不能理解为(或做成)主动前踢(或蹬)小腿动作[4]。
摆动腿折屈快速前上摆至一定高度后大腿积极制动以小腿因惯性伸膝伸踝摆出一随即大腿主动快速下压过栏,构成一个完整、协调的“鞭打”动作,并
一气呵成,将十分有利于摆动腿快速过栏和着地稳固支撑后续动作。
摆动腿大小腿充分打开应在栏板前完成,并立即做主动下压过栏动作。
在这个动作阶段,应特别强调的是,摆动腿必须在栏前(未过栏)就要开始做下压过栏动作,如果摆动腿小腿已过栏才下压,时机已晚了,将造成栏上滞留时间长,过栏后着地点远,着地角小,着地后明显制动及身体重心大幅度下降等一系列弊端。
有人担心,栏前就下压摆动腿,是否会过不了栏或撞栏,这种担心是不必要的[5]。
因为适宜的起跨距离和起跨角,决定了人体腾空抛物线最高点在栏前(跨栏步栏前与栏后的距离比约为3:
2),摆动腿在栏前开始做下压动作时其踝与小腿均高于栏。
同时,由于起跨后,人体己获得较大的前移水平速度,摆动腿在栏前下压实际上是一个向前向下的运动轨迹,在摆动腿下压过程中,人体所获得前移水平速度已使摆动腿在下压的同时前移过栏了。
3.2腾空阶段瞬间摆动腿的要求
对摆动腿的要求:
从分析现代技术看,攻栏前起跨腿在垂直部位时,摆动腿的大小腿已经折叠得较充分,角度在28~32之间;从技术结构上来讲,这样做,是为了缩小摆动半径。
增大角速度,减小阻力,加快摆速,缩短过栏时间。
而且在起跨前由于栏间最后一个短步,提高了身体总重心的相对高度,有利于摆动腿迅速收起,加快摆动上栏的速度。
攻栏时摆动腿攻摆的动作是以膝领先,作屈膝高抬前上摆,摆动腿大腿超过水平位置10~13度,给过栏时后腿的提拉和两腿剪角做了肌肉用力的准备。
在积极向栏进攻时,主导作用的是膝关节,因为旋转力量是靠大腿的屈肘而获得的,只是这样,才能减少围绕大腿的惯性时间,起到增大摆动腿角速度的作用。
过栏时已经不象传统的过栏技术那样:
伸小腿后再压栏,而是把向前甩小腿和向下踩扒的技术时机融为一体(膝关节角度瞬间增大到160度左右)。
因为此时人体已经腾空,应尽量减少在空中所耗的时间。
人体腾空后,重心抛物线不能改变,为了达到缩短腾空时间,加快过栏速度的目的,脚后跟在接近栏架顶部瞬间即开始向下踩扒[6]。
此时,上体应继续保持前倾,确保快速过栏后,摆动腿用前脚掌着地形成硬支撑(充分屈踝关节、伸膝关节、伸髋关节)时身体重心的迅速位移。
4摆动腿过栏着地支撑技术
4.1正确的摆动腿过栏着地的要求
过栏着地速度快,着地角大(与地面),着地点靠近身体重心投影点,支撑稳固,重心较高。
下栏动作实际是从身体重心抛物线达到最高点后,人体就开始自然下落,在无其他外力作用下,运动员积极下压摆动腿虽然不能改变身体总重心运动速度和运动轨迹,但能调整身体各环节重心的相对位置,以使摆动腿尽早着地,获得较大的着地角,使着地点靠近身体重心投影点,从而减小足着地时所产生的阻力(国外优秀运动员足着地时的制动阻力为,,公斤我国运动员为,,公斤)减少着地前蹬时间,取得迅速转入栏间跑第一步的有利姿势。
摆动腿加速着地支撑还有一个积极意义:
人体在地面加速运动时,将获得动力支撑反作用力,这个力的大小由人体重力(,)和惯性力(,)决定,表达式为,,,,,,,,,,,。
值是固定的,,是身体某环节的质量乘以其加速度(,),增大动力支撑反作用力,就是要增加某环节的,值。
摆动腿加速着地,将有效地增大对地面的作用力而获得较大的动力支撑反作用力。
因此要有强烈的摆动腿加速着地支撑意识和扒地式着地的技术动作,这将使摆动腿着地后有较好的稳定性,较大的蹬地力量和较快的蹬地速度[7]。
下栏着地技术见,是指身体重心腾空达到最高点,到摆动腿脚着地支撑这一动作过程。
此阶段的任务是使身体平稳、快速地转入栏间跑,尽可能地减少水平速度的损失。
从理论上讲下栏动作是从重心腾空达到最高点后开始的,因为此时重心开始处于下降阶段。
但事实上,下栏的动作和意识均早于此时。
从动作上讲,在摆动腿的前脚掌接近栏板就开始了下压动作,同时起跨腿也在此时开始向前提拉的动作。
从意识上讲运动员要树立“抬腿即下压”的概念,
而不应有腾空过栏的感觉。
4.2下栏着地技术应符合要求分析
摆动腿积极下压,起跨腿迅速提拉。
摆动腿脚一过栏板就应进行积极的下压动作,在着地瞬间保持膝关节伸直。
同时起跨腿大小腿折叠外展,脚背屈并外翻,膝关节领先经腋下向前上方迅速提拉。
摆动腿脚着地后起跨腿已提拉至身体的侧前方。
两腿的动作要协调配合动作连贯。
应注意的是,下压与提拉的动作应同时开始,这样会使两腿的剪绞动作进行得充分有力。
保持较高的重心位置。
下栏着地瞬间,摆动腿脚掌先着地,为减小对地面的冲击力,通过踝关节进行缓冲。
在着地支撑时膝关节要保持伸直,使着地时的重心高度高于起跨时的重心高度。
着地角度大,速度损失小。
优秀运动员在下栏着地时,着地点距栏架的距离约为1.40米,着地角度为78度左右。
重心投影点约在着地点后15厘米。
这一系列动作均为水平速度损失的减小创造了有利的条件。
水平速度的下降率是评价运动员跨栏跑好坏的重要指标之—。
身体各部分的协调配合。
在下栏着地过程中,上体配合摆动腿的下压自然地向上抬起。
摆动腿同侧臂自然向前摆动,摆动腿异侧臂由前上方向后下方做较大幅度的划摆,以抵消起跨腿从体侧提拉沿身体纵轴所产生的旋转力。
5过栏姿势
在栏高为106.7厘米的跨栏跑中,过栏姿势上体要明显的前倾,两臂摆动正确,摆动腿和起跨腿协调合理,对成绩有明显的影响。
为了快速着地,在过栏的一瞬间,运动员和身体重心应尽量靠近栏顶。
这样能减少腾空时间。
相反,过栏技术差的运动员腾空时间会相对地长些。
6接近栏架的高度
从理论上说,如果跑速很快,那么起跨一侧的距离和落地一侧的距离都应加长。
实际上,运动员在跨越最初几个栏架时是逐渐加速的。
一般地说,相应地减小着地一侧的距离,会逐渐增加起跨一侧的距离。
虽然两者距离的比例改变了,但总的距离不变的[8]。
相反,正如比赛最后阶段所出现的那样,如果减小水平速度,通常会使起跨一侧的距离缩短,着地一侧的距离加长,因而重心轨迹高。
由此可知,如果加速接近栏架的速度,就能随着速度的加快,使起跨一侧的距离增长,能更有力地完成跨地动作和低而快的过栏动作。
7在正确的位置上起跨
只有在起跨点与栏前速度、身体重心的上下移动、快速的栏前动作相一致时,才能更有效的越过栏架。
但也不要提大步长来跑向起跨点。
起跨点过近时,腾空时的最高点是在越过栏顶后,所以运动员为了避免碰到栏架就得高高地向上跳起,出现腾空时间长。
如果运动员在过远的地方起跨,为了避免身体在栏上下落,也必须出现高高地向上跳。
在任何情况下,起跨时上体过直,过栏时后腿过早提拉,着地时制动过猛,从而打乱了运动员的快跑节奏,都会浪费时间。
8小结
8.1摆动腿蹬离地面后,即应充分折叠前摆,直至起跨腿蹬伸起跨都应保持膝关节折屈并依据运动员个体差异,在摆至合理位置时,制动摆动腿大腿。
8.2腾空后,摆动腿由折屈到打开要快,膝角尽量大,摆动腿由折屈到打开至快速下压应是一个快逃、连贯、准确、完整的“鞭打”动作,应强调摆动腿接近栏板时即开始做下压过栏动作。
8.3摆动腿过栏着地应有强烈的加速完成的意识和扒地式着地技术,着地时保持伸髋,伸膝肌群的紧张度,直腿着地支撑。
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