從動(dòng)態(tài)支撐方式的頻幅組合模式看影響速滑成績(jī)的速度因素

王　玫　陳民盛　鄒曉峰

摘要：運(yùn)用3D技術(shù)從動(dòng)態(tài)支撐方式的頻幅組合模式對(duì)速滑速度的影響關(guān)系進(jìn)行了探討。分析得出：由低速向高速滑行時(shí)，在步頻與步速關(guān)系中，動(dòng)態(tài)支撐方式遵循定點(diǎn)支撐方式的變化規(guī)律；但在步長(zhǎng)與步速關(guān)系中，動(dòng)態(tài)支撐方式卻與定點(diǎn)支撐方式相反的結(jié)果。在頻幅組合與步速關(guān)系中，步頻是影響步速的決定因素。

關(guān)鍵詞：步長(zhǎng)；步頻；步速；定點(diǎn)支撐方式；動(dòng)態(tài)支撐方式

中圖分類號(hào)：G804.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-3612(2008)04-0502-03

在周期性競(jìng)速項(xiàng)目中有關(guān)頻幅組合與步速關(guān)系的研究多集中于田徑類項(xiàng)目［1～5］，James G.Hay（2002）教授認(rèn)為［6］：步長(zhǎng)、步頻對(duì)步速的關(guān)系在陸上項(xiàng)目和水上項(xiàng)目中具有相同的基本特征，并提出對(duì)速度增長(zhǎng)有較大貢獻(xiàn)的因素是速度的函數(shù)，在速度較低時(shí)步長(zhǎng)是主要因素，在速度較快時(shí)步頻是主要因素。然而，陳民盛（2005）［7］在觀察水上項(xiàng)目中頻幅組合與劃進(jìn)速度的關(guān)系卻發(fā)現(xiàn)，陸上項(xiàng)目與水上項(xiàng)目在頻幅組合與步速之間的關(guān)系卻存在著背離現(xiàn)象，進(jìn)而提出了在周期性競(jìng)速項(xiàng)目中區(qū)分支撐方式的概念。本文的目的是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)支撐方式中步長(zhǎng)、步頻與步速關(guān)系的探討，分析動(dòng)態(tài)支撐方式的頻幅組合對(duì)速度滑冰滑行速度的影響。

1研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

參加2004年度全國(guó)速滑分站賽（大全能）中的24名男子運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象（表1）

1.2研究方法按照kwon3d三維分析系統(tǒng)的拍攝要求，采用4臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)，在比賽現(xiàn)場(chǎng)分別對(duì)參賽選手的500 m,1 500 m,5 000 m滑行技術(shù)以及在比賽結(jié)束后的次日，上述選手的訓(xùn)練技術(shù)，從彎道的內(nèi)側(cè)面，定點(diǎn)進(jìn)行了拍攝，獲取了4種不同速度條件下步頻與步長(zhǎng)的組合參數(shù)。攝像機(jī)取景的有效范圍為15 m，拍攝頻率為50 Hz，采用kwon3d三維分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化處理。數(shù)據(jù)平滑采用低通濾波方法，截?cái)囝l率為6 Hz。

2結(jié)果與分析

2.1不同速度的頻幅組合特點(diǎn)從各組平均速度值來(lái)看（表2），在速度滑冰項(xiàng)目中，隨著滑行速度的提高步長(zhǎng)表現(xiàn)出逐漸減小而步頻卻逐漸增大的趨勢(shì)。由于組間速度相差近2 m/s，經(jīng)檢驗(yàn)各組之間差異顯著（p＜0.01），滿足了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求。

為了驗(yàn)證這種關(guān)系的普遍性，又分別對(duì)500 m組～自由滑行組中步長(zhǎng)與步速及步頻與步速之間的關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，結(jié)果表明：各組中3個(gè)變量之間的關(guān)系與總體樣本中的規(guī)律相一致。這說(shuō)明在陸上定點(diǎn)支撐方式中，步幅隨著速度的提高而增大（或保持不變）的變化規(guī)律（圖1），在動(dòng)態(tài)支撐方式中（圖2）存在著截然相反的結(jié)果。同時(shí)也提示出頻幅組合與步速之間的關(guān)系，在動(dòng)、定點(diǎn)支撐方式之間存在著差異。

2.2步頻與步速之間的關(guān)系比較各組步頻量可以看出（表3），各組間差異顯著（p＜0.05），這反映出在速滑項(xiàng)目中步頻在調(diào)控速度方面起著重要的作用，同時(shí)也驗(yàn)證了“如果保持每步蹬冰力量相同，則可通過(guò)改變滑跑頻率來(lái)控制功率大小”［9～10］結(jié)論的有效性。圖2短跑項(xiàng)目頻幅組合的特點(diǎn)（據(jù)James G.Hay2002）在步頻與步速之間的關(guān)系上，速滑運(yùn)動(dòng)依然滿足“步頻對(duì)步速的曲線凹面向上”的函數(shù)關(guān)系（圖3）。由此可以得出，無(wú)論是定點(diǎn)支撐方式還是動(dòng)態(tài)支撐方式，步頻對(duì)步速的關(guān)系具有一致性；

2.3步長(zhǎng)與步速之間的關(guān)系從不同組別一個(gè)單步的步長(zhǎng)上看（表3），隨著滑行距離的增加，步長(zhǎng)及單支撐階段的步長(zhǎng)均明顯增大，但雙支撐階段的步長(zhǎng)增加量卻比較小。比較各組間步長(zhǎng)量之間的差異看出，除自由滑行組與其它組之間有明顯的差異（p＜0.05）以外，其它各組之間并無(wú)顯著性差異。

在步長(zhǎng)的構(gòu)成上，單支撐階段的步長(zhǎng)占一個(gè)單步長(zhǎng)度的80%，而雙支撐階段僅占20%左右；雖然各組之間步長(zhǎng)的絕對(duì)值不同，但單支撐階段與雙支撐階段的步長(zhǎng)值之比卻具有相對(duì)的恒定性（均為4:1）。在步長(zhǎng)與步速關(guān)系上，速度滑冰項(xiàng)目表現(xiàn)為：隨著速度的提高，步幅逐漸減小的特點(diǎn)。

2.4討論從本次測(cè)試結(jié)果來(lái)看，動(dòng)態(tài)支撐方式中的速度似乎是通過(guò)犧牲步長(zhǎng)，從而增加步頻的方式來(lái)獲得。這與陸上定點(diǎn)支撐方式項(xiàng)目中通過(guò)增加（或保持）步長(zhǎng)的方式來(lái)獲得速度的形式截然不同。分析其原因認(rèn)為：陸上定點(diǎn)支撐方式項(xiàng)目屬于后蹬推動(dòng)方式，由于支撐點(diǎn)在整個(gè)推進(jìn)過(guò)程中始終保持不變，后蹬的結(jié)果使人體產(chǎn)生騰空。因此，定點(diǎn)支撐方式中步長(zhǎng)的構(gòu)成除與肢體的長(zhǎng)度等因素有關(guān)外，還與騰空的時(shí)間密切相關(guān)。通常表現(xiàn)為：步長(zhǎng)與步速之間具有線性正相關(guān)關(guān)系；然而，在速度滑冰這種動(dòng)態(tài)支撐方式中，首先支撐點(diǎn)的位置在推進(jìn)過(guò)程中始終是變化的（向前滑行），并且動(dòng)力推進(jìn)方向不是向后，而是法向；其次，在側(cè)蹬冰結(jié)束后人體沒(méi)有騰空過(guò)程產(chǎn)生。雖然慣性滑行能夠增加步長(zhǎng)，但是慣性滑行中需要克服空氣阻力和冰面摩擦力做功，屬于無(wú)動(dòng)力推進(jìn)的減速過(guò)程。因此，在速度滑冰這種動(dòng)態(tài)支撐方式中，適當(dāng)減小步長(zhǎng)的方式更有利于滑進(jìn)速度的提高。由此可見(jiàn)，脫離支撐點(diǎn)后騰空階段的步長(zhǎng)構(gòu)成成分是產(chǎn)生定點(diǎn)支撐與動(dòng)態(tài)支撐方式中頻幅組合與步速關(guān)系彼此背離現(xiàn)象的重要因素。

據(jù)此有理由認(rèn)為：在周期性競(jìng)速項(xiàng)目中，冰上項(xiàng)目與陸上項(xiàng)目在支撐方式上，的確存在著明顯的區(qū)別，定義速度滑冰的支撐方式為“動(dòng)態(tài)支撐”；而定義陸地跑類項(xiàng)目的支撐方式為“定點(diǎn)支撐”的假設(shè)關(guān)系成立；另外，在冰上項(xiàng)目中由于動(dòng)力推進(jìn)方向具有側(cè)向和蹬伸結(jié)束階段無(wú)身體騰空過(guò)程，因此步長(zhǎng)與步速之間的關(guān)系具有速度越快步長(zhǎng)越短，而速度越慢步長(zhǎng)越大的特性。然而，在定點(diǎn)支撐方式的陸上項(xiàng)目中步長(zhǎng)與步速之間的關(guān)系卻表現(xiàn)為步長(zhǎng)隨速度的增加而增大的特性。從上述差異點(diǎn)出發(fā)可以認(rèn)為：James G.Hay（2002）教授所論述的“步長(zhǎng)對(duì)步速以及步頻對(duì)步速的關(guān)系具有相同的基本特征”［6］的結(jié)論是成立的，但在應(yīng)用條件上必須嚴(yán)格區(qū)分。陸上定點(diǎn)支撐方式中的頻幅組合對(duì)速度的制約關(guān)系結(jié)論，在冰上動(dòng)態(tài)支撐方式中不完全適用，特別是步長(zhǎng)與步速之間的制約關(guān)系中，在動(dòng)、定點(diǎn)支撐條件下存在著截然相反的結(jié)果，在頻幅組合與步速關(guān)系中，步頻是影響步速的決定因素。

3小結(jié)

從低速向高速滑行過(guò)程中頻幅組合在步頻與步速關(guān)系中，動(dòng)態(tài)支撐方式遵循定點(diǎn)支撐方式的變化規(guī)律；但在步長(zhǎng)與步速關(guān)系中，動(dòng)態(tài)支撐方式卻與定點(diǎn)支撐方式相反。由于步長(zhǎng)構(gòu)成成分之間的差異，決定了動(dòng)、定點(diǎn)支撐方式中步長(zhǎng)與步速之間的制約關(guān)系發(fā)生了截然不同的改變，因此也改變了頻幅組合與步速之間的相互關(guān)系，在速度滑冰中步頻是影響步速的決定因素。

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