我国女子自行车运动员500米计时赛动作技术的运动生物力学分析

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1、·北京体育大学硕士学位论文我国女子自行车运动员500米计时赛动作技术的运动生物力学分析1前言1.1选题依据女子500米场地自行车计时赛是我国的优势项目在多次比赛中取得过好成绩2000年在悉尼奥运会中我国优秀自行车运动员姜翠华获得了500米场地自行车计时赛的第三名在2002年8月昆明举行的自行车场地赛的世界杯比赛中我国优秀自行车运动员江永华更是刷新了500米场地自行车计时赛的世界记录获得冠军虽然女子短距离自行车运动员获得过很好的成绩但在奥运会上从没有获得过金牌现在我国优秀女子场地短距离运动员江永华是500米场地自行车计时赛的世界

2、记录的保持者姜翠华是奥运会和世锦赛的铜牌获得者因此她们具有获得奥运会金牌的能力另外她们还存在夺冠的潜力在技术方面还存在问题比如江永华后程速度保持能力有待提高踏蹬时提拉不够姜翠华的起动能力较差为了实现自行车项目在奥运会上金牌零的突破我们有必要对我国优秀女子自行车运动员江永华和姜翠华的骑行技术进行生物力学分析完善她们的动作技术以达到使她们在2004年雅典奥运会上获得金牌的目标1.2国内外研究的现状因受场地条件的限制赛道周围有栏杆起跑点周围有许多裁判挡着不易安放比例尺等因素国内外对场地自行车项目的研究很少运用录像解析技术大都集中在踏

3、蹬技术自行车的设计与改进自行车骑行时的阻力等方面1.2.1踏蹬技术的研究在踏蹬技术方面国内进行了较多的研究邓兴国白鸿毅等对自行车运动员的踏蹬方式进行了研究[1]他们发现踏蹬技术好的运动员在踏蹬效率达到70%时踏蹬过程中每一踏蹬周期死点小于2个踏蹬效率的高低与踏角的大小相对应并且给出了曲柄旋转到不同角度时较好的踏蹬方式所对应的踏角同时他还发现踝关节活动范围较小40相对容易提高踏蹬效率邓兴国白鸿毅等对踏蹬的力量分布也进行了研究[2]他们选择踏蹬技术不同的运动员研究了他们踏蹬时的作用力以及有用力证明了以有用力作为踏蹬技术好坏的指标是

4、正确的并再一次证明了踏蹬技术的好坏与踏角相对应郑晓鸿延烽等研究了我国场地自行车优秀女子运动员的踏蹬状态[3]研究对象包括4名获得亚特兰大奥运会入场券运动员和4名陪练队员他们研究发现我国场地自行车优秀女子运动员在100~130次/分的踏蹬频率时曲柄转动呈较圆滑状态圆滑度较好在低于100次/分的踏蹬频率时运动员的踏蹬圆滑度随踏蹬频率降低而有逐渐变得不圆滑的趋势在低于85次/分的踏蹬频率状态下运动员的踏蹬圆滑度变得极不圆滑运动员的踏蹬圆滑度与其训练水平有很大关系运动员训练水平高则其踏蹬圆滑度就好反之踏蹬圆滑度就差场地自行车女子运动员

5、的踏蹬死点位置与机械的圆周运动不同上死点与下5····北京体育大学硕士学位论文死点并非是曲柄在0与180的位置上邓兴国郝大明等对踏蹬死点进行了研究[4]他们测试了70名自行车省队运动员和9名普通人员他们发现自行车运动过程中的死点并不是不受力而是在该点上所受的合有用力等于零自行车运动过程中的上下死点不是固定的而是随踏蹬方向和用力的不同脚踏所处位置的不同而变化这一点和郑晓鸿延烽的研究结果相同并且若脚和脚蹬用皮条扎为一体脚蹬在踏蹬中任何一点都有力的存在邓兴国郝大明等还研究了自行车运动员的踏蹬技术[5]研究对象包括男队员48名女队员2

6、2名被测对象既有优秀运动员也有普通队员和集训队员他们发现自行车运动员双脚的踏蹬效率差在5%以内为协调性较好优秀运动员可达2%左右另外对死点也进行了研究并支持先前的结论张健李昕等从理论的角度研究了踏蹬时下肢环节运动速度和角速度[6]通过理论推导他们认为下肢环节是联动骨杠杆它们之间的速度是相互关联的不能单独割裂只看髋关节或膝关节速度并且他们通过理论推导得到以下关系式1r1+2r2+3r3=4r4上式各量皆为矢量其中1234分别为大腿绕髋关节额状轴的角速度小腿绕膝关节额状轴的角速度足绕踝关节额状轴的角速度以及脚掌中心点绕车轴中心点的

7、角速度r1r2r3r4分别为髋关节和膝关节膝关节和踝关节踝关节和脚掌中心以及脚掌中心和车轴中心点的连线矢量作用在自行车踏板的力只有垂直于曲柄的分量才是有用力才能推动曲柄旋转踏蹬效率直接影响着踏蹬技术的好坏踏蹬效率等于踏蹬一周合有用力除以总作用力有用力的大小决定于踏蹬角度踏板平面和水平面之间的夹角理论上作用力垂直于曲柄可获得最大的踏蹬效率但实际上由于受解剖学条件的影响不可能保持踏蹬力始终垂直于曲柄另外踏蹬角度也影响着肌肉的发力因此适宜的踏蹬角度可获得较高的踏蹬效率和动力矩下表是踏蹬方式比较表1不同的踏蹬方式比较单位度曲柄角度03

8、06090120150180210240270300330较好的踏蹬角度402020203040405060605050较差的踏蹬角度00-20-2000102030303020单脚踏蹬技术的好坏很重要但左右脚的配合也很重要若双脚配合得好技术好踏蹬效率就会充分的发挥出来反之单