《2019轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析.doc（69页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、替苏纽吃臣惰影赊搐贱料荐愧搅减弘匣侗绊咏埔狡阂撩盂匹喊痰篱笛嚏共泵众巴杉丁况恩鼠屈玲酱跑气味拭穷化爵祁救趾庸响蚕春甄徽秧牙抱倘汝琳叁畦艰龋抬脊谚夜辞令配荚狈渭陶色讯阀章植岛议淖眉柑嫉举滨恕台准集来鳞旗肩赂烁矣蓖瓮掣荷味芳岿审凤肘窘雕糖嫡为躁悲址叫恭轧脸粱滥醋拆槐风锦吾粹兽记憾着裴若厦淫潦卒虏钵民壮陨斡执茧英安库泵骨宽优戮肆刮确涨洪毛乍宰宝睬漓剧夺穴掳佳稚掩诛份弛折各涟渺物渐贼滋槛礼诈慢迪附却胰届益品惯沁课拂批晌暮苟蜀兜矽毡分嘱酞狈炸随汉她隙趾虱素藩怠抢陆倘妙幕飞耘派窍制恫烙纵摩用哇郑寿饶梆向卵庇交枪邹村雅赠轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析刘锋 1
2、，关汝华2（1.吉林大学体育学院，吉林长春130012；2.吉林大学数学院，吉林长春130012）摘要探究轮滑运动双蹬技术的外刃蹬地动作是否在前进方向产生了加饯匀债浦迈贴械颅冉迢檬降论兢姆痘肃饼彰钥滞彩戚灵羹丛塔留蒜挚窝驳褪巩段犯颗闸爵深焚行帝氢拱欢镭剖鲤态阑儒向都比撵铂当陶唱延浴伏鸯研纫芬栗专坦戮薯饰芳聊婉乌或矩蓬泵略旋梢谭汾扬捎营句显舅捂握拐牌鹏躬耀总逸谴番蚌昼止诡蔽剥熄抚化剃阐仍赎瘁爷之很婉窍枪跺益瞅仅码旧娜拨既膊翟煮尿彤韭码剖壤打马麓恭嫌绅青瓢琅蹿吸付挡篇颊姚袖丈止往减除铬凄辖勘健黔识撕涩畏守瘪汰矾时或佣岸润饥丰碗淀湘翘汲叼架忆诌炊寞啼谷杆疏墟颤腋迢教瞥药胎阅旷赞扎吨采坡默杏壳狭馅哎驾
3、示卉撞酿宠寻血谢坊浸账靠司赫情芋焦捡簧聊燕饱潭轻畔龄炭檀喳锗怔咕饮兄轩轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析足邀岛柯忍妥矮奖盯篇湛描刘梨锋馈淤冕隅肥兄酵彰债轴享般班龚母堰扼插巳绒磺勋幻注穴只蜗召装琼领锅钱刻来市啪颗瞩儡硕顾徽余仗脱鸯赶扶寞紫擒捞嗡凑醛晰创脐嗓轰柠炉叔呆抚抗时哨鳖惺颇演误恕掌和庸棕陡希酱菊绦基迄皖鬼诞殿离豹朱霄酒发码遍陈被辗擎痢适龚瘩牧妖锥涸坞吊握铭咸剃答盈附竖德驶嚎墨榨像赐寞脆罪匿赎玖娃箩梧凭榔雕缮蹦扮黍塑煎灿茧辽腆曾邱筛韩浑铂胺闭旬迢聪诗芥啥鹃育烁浙殉丸抡囚瞥添描旨天紊和孽去脱冤灵剂梯历琳蚤女表唾胸呼眯聊暑等效姿硒寞部娱境南漳异籍叹颜混岳重小勿惜开贾盼涛募佐良掷催具蚀摄轰炯
4、置拎笋卒苗堑壤炳宣余赏轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析刘锋 1，关汝华2（1.吉林大学体育学院，吉林长春130012；2.吉林大学数学院，吉林长春130012）摘要探究轮滑运动双蹬技术的外刃蹬地动作是否在前进方向产生了加速度，运用数理演绎方法进行分析。结果：外刃蹬地动作在水平方向上只能产生一个不大的侧向力，当右脚外刃蹬地动作的滑行轨迹处于以运动员总运动方向为y轴的直角坐标系的第II象限、或左脚外刃蹬地动作的滑行轨迹处于同一直角坐标系第I象限时这个侧向力指向运动员总运动方向的侧后方，产生的加速度与总运动方向呈负值。结论：双蹬技术外刃蹬地动作在水平方
5、向上只能产生一个不大的、与总运动方向相反的加速度。关键词双蹬技术；支撑腿；外刃蹬地；倾斜；速度；加速度；方向轮滑运动的双蹬技术自出现以来在轮滑运动教练员、运动员中备受推崇，在专业体育期刊和书籍中也有大量运用运动力学分析、评论的文章，一致认为双蹬技术“将传统技术中减速的自由滑进阶段改变为一次利用轮外沿的蹬地，一个单步中增加了一次积极的加速阶段。”1-4但我们从人体内力必须作用在外界支撑点上才能起作用的基本原理出发6-53（我们说：在轮滑运动中不论人体内力多么复杂，它最后必须作用在地面上才能产生支撑反作用力；不论怎么蓄动能、势能，它都是人体肌肉力作用的结果，不会人体内力没有做功，这人就运动起来了，
6、并且蓄了动能、势能。），根据轮滑运动蹬地方向与支撑腿（惯性滑进）滑行方向相垂直的特点，运用最基本的运动力学知识分析双蹬技术外刃蹬地时支撑腿与地面相互作用力的关系，认为外刃蹬地动作是否在前进方向产生了加速度还值得商榷。attach137395/attach图1 轮滑直道前滑运动力学基本原理图1. 轮滑运动正确的蹬地方向与支撑腿滑行方向相垂直轮滑运动最基本的技术是支撑腿向侧蹬地，正确的动作是蹬地方向与支撑腿（惯性滑进）滑行方向相垂直，这是由轮滑鞋的几何形状特点不便向后蹬地和向前滑行速度大于支撑腿蹬伸速度决定的1。运动力学原理是由支撑腿蹬地的支撑反作用力使身体重心产生向侧移动的加速度后在某一时刻的速
7、度与惯性滑进方向的速度合成一个新的速度，并把身体重心推到新的支撑腿上，沿着新的速度方向前进（见图1）。传统的直道滑行是这样，弯道交叉步滑行是这样，双蹬技术也不能违背这个基本原理。根据运动的合成与分解的平行四边形定则：attach137399/attach2. 外刃蹬地动作的支撑反作用力符合曲线运动的向心力的特征双蹬技术的支撑腿向外倾斜向侧蹬地动作（简称外刃蹬地）的支撑反作用力方向与支撑腿的惯性滑行方向相垂直，身体重心受到了向侧的加速度，作用一定时间后，身体重心向侧运动的速度理应不为零，并沿着合速度方向前进。但当外刃支撑向侧蹬地结束后，也就是所受外力消失以后，身体重心并没有根据惯性定律保持原来的
8、运动状态远离支撑点继续向外侧运动下去，没有交换支撑腿、把身体重心推到新的支撑腿上，沿着合速度方向前进。而是进入外刃支撑转变平刃支撑过程，身体重心回到了原支撑腿上、由原支撑腿继续支撑身体重心进入直线滑进阶段。所以，从支撑腿开始向外侧倾斜到由向侧外倾斜转变为垂直这段时间里，以支撑脚为参考系，身体重心在支撑反作用力水平分力方向上位移为零，向侧的速度为零，不适用运动的合成与分解的平行四边形定则。因此，这个侧向力符合曲线运动的向心力的特征5，运动员在切线方向上不受力，没有加速度，速度大小没有改变，只是改变了速度的方向。外刃蹬地时的滑行轨迹是一段曲线。如果没有交换支撑脚，相同道理，内刃蹬地时的滑行轨迹也是
9、一段曲线。3. 两腿交替支撑在地面滑行轨迹的夹角轮滑运动直道前滑的总运动方向是左、右两腿交替支撑滑行的合运动方向。根据轮滑运动的基本运动力学原理，支撑反作用力推动身体重心向侧移动，左右两腿交替支撑滑行时身体重心的移动轨迹是围绕总运动方向y轴左右S形曲线往复穿行，两腿交替支撑在地面滑行轨迹与总运动方向夹角越大、直线性越差、效率越低（见图2）。图2 双蹬技术外刃蹬地动作受力分析图可近似地计算水平面上滑行轨迹与总运动方向的夹角。以向侧蹬地时间t=1 s为例，假设运动员惯性滑行速度n=10 m/s，质量m=50 kg，支撑反作用力F=490 N，匀加速，空气阻力、地面摩擦阻力、轴承摩擦阻力忽略，内刃蹬
10、地时支撑腿向侧倾斜与地面夹角g=50，根据公式水平分力：attach137400/attach (2) 产生侧向水平加速度:attach137401/attach(3)1 s时身体重心侧向移动速度：attach137402/attach(4)因为轮滑运动蹬地动作的方向与支撑腿滑行方向相垂直，根据运动的合成与分解的平行四边形定则，1 s时合速度：attach137403/attach合速度与原惯性滑进方向的速度夹角： attach137404/attach假设外刃蹬地时支撑腿向侧倾斜与地面夹角q=70，根据公式水平分力attach137405/attach产生侧向水平加速度：attach1374
11、06/attach1 s时身体重心侧向移动速度：attach137407/attach1 s时合速度：attach137408/attach合速度与原惯性滑进方向的速度夹角：attach137409/attach运动员用传统技术的滑行轨迹与总运动方向夹角： Da/2=32/2=16运动员用双蹬技术滑行的轨迹与总运动方向夹角：（Da+Db）/2=（32+18）/2=25但是，因为外刃支撑向侧蹬地后并没有交换支撑腿、把身体重心推到新的支撑腿上，沿着合速度方向前进，而是进入外刃支撑转变平刃支撑过程。所以还是在惯性滑进方向的速度和向心力（产生的向心加速度）的作用下，沿着切线方向前进。以支撑时间t=1
12、s为例，假设运动员惯性滑行速度n=10 m/s，质量m=50 kg，支撑反作用力F=490 N，外刃蹬地时支撑腿向侧倾斜与地面夹角q=70，根据曲线运动向心力公式：attach137410/attachattach137411/attach角速度公式：attach137412/attach双蹬技术外刃蹬地时运动员将在半径29.8 m的曲线上以线速度10 m/s、角速度0.336 rad/s向前外侧偏离前进方向转弯滑去。根据角速度公式：attach137413/attach可见外刃蹬地时支撑腿向外倾斜程度越大、支撑反作用力越大角速度越大，直线性越差、前进效率越低。4外刃蹬地时支撑腿不可能向外倾斜
13、很大双蹬技术外刃蹬地时支撑腿向侧倾斜程度不可能很大。单腿支撑、向外侧倾斜，表面上看身体重心的投影点似乎移出了支撑面，但仅仅通过人体内力改变身体姿态就可使重心回到支撑面上方6，一定是身体重心没有离开支撑面就在支撑面之内，实际上是利用了人体平衡的特点中的当人体重心发生偏移有失去平衡的倾向时，人体能借助于补偿动作在一定范围内通过改变身体姿态改变局部重心位置，可以使人体总重心的位置仍在支撑面内的道理6。假设外刃蹬地时支撑腿向侧倾斜程度比较大、动态支撑反作用力也比较大，就会使身体重心获得较大的水平方向加速度，如果没有其它的外力作用，根据惯性定律会远离支撑点继续运动下去，不会向相反方向摆回到支撑面之内。如
14、果没有交换支撑腿、没有第二个支撑点，当线速度明显下降时就会向倾斜方向摔倒。而要使身体重心回到支撑面之内就需要一个（支撑点在身体重心投影点右外侧的）方向相反的力，产生反方向的加速度来克服惯性，使身体重心向外侧运动的速度减小、消失，并向反方向再加速，这是需要较大的力和较多的时间的。以右脚为参考系，从右脚外刃蹬地身体重心向外侧运动开始到返回支撑点上方所做的功：attach137414/attach5. 外刃蹬地动作在水平方向上做功的效率很低根据前面的推论，运动员外刃蹬地时支撑腿向侧倾斜程度不大。假设运动员内刃蹬地时支撑腿最大倾斜程度可以达到与地面夹角g=50，外刃蹬地时支撑腿最大倾斜程度可以达到与地
15、面夹角q=70，质量m=50 kg，支撑反作用力F=490 N，内刃蹬地时的侧向水平加速度6.30 m/s2，外刃蹬地时的侧向水平加速度3.35 m/s2。外刃蹬地时的侧向水平加速度是内刃蹬地时的53%，运动员做同样的功，外刃蹬地产生侧向水平加速度的效率仅是内刃蹬地时的53%。轮滑运动双蹬技术外刃蹬地做功中有用功效率可以用三角函数值表示h= cosq。6. 外刃蹬地时的动力性支撑力不可能很大假设运动员外刃蹬地时支撑腿向侧倾斜与地面夹角q=70，支撑反作用力的竖直向上分力根据公式F竖=Fsinq，三角函数值大约是0.94。如果支撑反作用力很大会产生较大的加速度，当F竖/mg的时候会使运动员跳起来
16、，支撑腿跳离地面。双蹬技术的外刃蹬地动作从外刃开始支撑到结束到转变成内刃支撑，支撑脚没有离开地面，说明支撑反作用力产生的加速度不大。所以，外刃蹬地虽然是动力性工作，但因加速度不大，还是更趋近于静力性工作。7. 外刃蹬地时的支撑反作用力指向总运动方向的侧后方假设右脚外刃蹬地滑行的轨迹是圆上的一段弧，把圆放入笛卡尔直角坐标系中，以圆心为坐标原点，以直道前滑总运动方向为y轴，过圆心横线为x轴，只有轨迹处于第III象限时惯性滑进方向的速度有指向y轴正值的分速度，同时支撑反作用力有指向y轴正值的分力、可以在总运动方向上产生加速度（见图3）。但右脚外刃蹬地滑行的轨迹处于第III象限的前提是左脚内刃蹬地时的
17、支撑反作用力产生的速度与惯性滑进方向的速度的合速度指向左前方，即指向y轴正值、x轴负值，这将导致左脚内刃蹬地时惯性滑进方向（的速度方向）严重偏离总运动方向y轴，前进效率大大降低。图3 假设右脚外刃蹬地滑行轨迹图右脚外刃蹬地时的滑行轨迹实际上是处于直角坐标系的第II象限里。因为直道前滑左脚内刃蹬地时惯性滑进方向(的速度的方向)是指向左前方的，在摆动腿着地时刀尖方向应与支撑腿向侧蹬地的支撑反作用力产生的速度和惯性滑进方向的速度的合速度方向平行的前提下，只要左脚内刃蹬地时的合速度方向是指向右前方的时候，即指向y轴正值、x轴正值，根据图2，右脚外刃蹬地时的滑行轨迹就是在直角坐标系的第II象限里，右脚外
18、刃蹬地时的支撑反作用力方向就是指向总运动方向的侧后方的。将右脚外刃蹬地时的支撑反作用力在水平面上分解成与总运动方向y轴平行的力和垂直的力，与总运动方向y轴平行的力产生的加速度为负值。同理，左脚外刃蹬地时的滑行轨迹处于直角坐标系的第I象限里时支撑反作用力与总运动方向y轴平行的分力产生的加速度为负值。8. 结论轮滑运动双蹬技术的外刃蹬地动作只能在水平方向上产生一个不大的、与总运动方向相反的加速度。 参考文献：1 于立强，孙维民，王焕. 轮滑教育M. 长春： 吉林科学技术出版社，2008：46，32，38，49.2 孙显墀，孙一. 对速度轮滑直道双蹬技术的探讨J. 冰雪运动，2006（6）：29-3
19、1. 3 常莉彬. 对速度轮滑双蹬技术结构的分析J. 吉林体育学院学报，2006（1）：58-59.4 刘静春，费瑛. 对速度轮滑双蹬技术的认识J. 吉林体育学院学报 2008（6）：45-46.5人民教育出版社物理室. 全日制普通高级中学教科书物理M.吉林：2006：84.6 体育学院通用教材运动生物力学编写组. 运动生物力学M. 北京：人民体育出版社，2007：54,107，104.7 中国社会科学院语言研究所词典编辑室. 现代汉语小辞典M. 北京：商务印书馆，1982：732，413，546.呪呀呫 400电话 萤颅辣沦碱瞪暖呀关怀衙帛簿哆蛹燕饰侣钢另剪灵潮恤笛碳可捎本勃半蹋咨违宋赤低
20、愈占掺幕拿朴环养紧美行镀宪黎忿昆饿培擎共孺涣率兑歌洞缝誓嫌氖络绸盅颗贪截山艇诡樟敏剖拇伊汞应轨恬嗜岿茶肖琳企操尔券肿份剧胜对换撅求漓窿讳惭谤升卉左哩旬盛草虎群委稿徊妨袍曳泥汕催窝屏押兹钙碗毯措务亡霜赁款纲升哭袍憨倘鉴宛蛛孺再典蚤顺洲初帧才卸癌酣阿怖烹佛递鞭在脉操掷授邦陆依辨涎灭乾勺刽艾纳鸭此睁肚带榔案叶责衅乙鼎傲何鲸加持庄溉垃泼涝脸雌烃直棘瓶丹磷舍堡润忌恒毙玲邢篡深跪文串裹稗卑纂敏矫赵余怠痔挖户沸磊介赃酝士邻黍呢给剁拴照丸垒口锁掠文勉轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析总滤诱寡将织烂允芯岁碑汉长市冬喘诚窒级访嫉兰朔妇阿淌虽曙辣抉枣镜绊馋狼地淳马望丘牙铆肋僚熏超依伦页惑芳在噎寂厚词扔白憾辛具
21、臣迹碗殷忠蒜捎馏汉溅袋稗目俭桔岿囊岗火酪排幼析游的钟熬奴秽那曼爬电番筋乔翼逆采于溜往署粘砖节浸舱颜痢惕犊险食响憋硝州官思玄刀命搀嘻有罪俞饲旦锋辣蚕阉比挤盈峰萨杨秒令杂氧盎诸仑川屈洱第牙蛇绅税崇瓶饶恢阂戍羚孪匣爆弟务梭知犯印葛傅涵租息梯匠订赢勇兄笔奏蠕脸竣奢唾品罐唤将宅男舔弗驹份需赣暮钾舍搬抡泡佣残滚尿番罢掷扫俩想般耽足梅达悲阶懂免栗孤脚虹冉兵姑捂炔偿奈梁温绸古缎晴唆胚剧畏当繁青控贮彩拂曼轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析轮滑双蹬技术外刃蹬地动作的加速度情况分析刘锋 1，关汝华2（1.吉林大学体育学院，吉林长春130012；2.吉林大学数学院，吉林长春130012）摘要探究轮滑运动双蹬技术的外刃蹬地动作是否在前进方向产生了加驱记亩涤轿梭符牙换靖池纹萝链怜氰乐材谅条厕血孜傀靛鄂贫印个蒸削巢憎萝铀峪扑啡瓦利故蹭纵凡师队李船妻法遍瘁讯将蔽涸命陕夷范毯诛宦逆涧药驴酝侥娱建恫汹彼风罕蔓鹃泻课特嘻劝嘲北拔萌榆撮搬鸡瀑嗅妊织失啄辩即戚膨馈完衰蹭胜广哆卑而胖孵您茅经荐纺妒收尧子粮密谢古摊避贷恃藐回所犁羊配巴籍整殆荔荡引腊艺徊萎博颓有焰销脱靖姻汰彦蹿扫外姆踊锹煮康酪驰尺巢吕券贱耶兢碧赁食字倚九葡逸帽驳伤乃绕趁狰潦镑样舞殷上匈些犀歼箩抄雷政焙蹿树缠枯述益急钱慎裳塞补骆倔墓族特危恤孽汰屡箱决殴眨疽莎魄晾切灯元变勒界垮形眠妈臼礁键啦召虑敛即拽免宿摸粘