速度轮滑弯道的最佳发力倾斜角度探讨。

速度轮滑弯道的最佳发力角度。

写这个题目,是我这多天来一直研究的问题,就是关于速滑转弯的发力角度问题,如果有说的不妥之处,请不要用板砖拍我!还望指正批评,大家共同学习,共同进步!(本文只涉及到速度轮滑,并不代表速度滑冰)

正文:
                    

弯道有许多增加速度的有利因素,正常情况下滑弯道要比直道快,出弯道比进弯道快,弯道成为我们加速超越对手,抢占领先位置的最佳区域,也是比赛项目中必争之地。
我们在实践练习时看到许多与此相反的情况,即直道比弯道快,出弯道比进弯道慢,常常直道上能够跟得上,而弯道被甩掉、被超越、甚至摔倒,充分说明了弯道技术的重要性。
               

弯道滑跑是属于高速的圆周运动,由于离心力的作用,身体必须采取向左倾斜的姿势,而且身体的倾斜度必须与弯道半径、滑速相适应。
速度轮滑弯道上高速跑滑时,由于轮子与地面间摩擦力决定,身体的倾斜度是有限的,无法与更高的滑速相适应。因此现在的速度轮滑场地,一般要建成有斜坡的弯道,当滑速增加到相应程度时,冲上斜坡,甚至是沿斜坡的坡顶滑跑,利用斜坡的坡度进一步加大身体的倾斜度,增加向心力创造更大的滑速。
当在弯道采取倾斜姿势滑跑时,整个身体即头、肩、上体、臀、支撑腿均应在同一斜面上。同时上体纵轴与切线相吻合,支撑轮沿切线方向前进。头、肩、上体、臀部要力求保持平稳的向左侧移动。
弯道高速运动中,企图甩离我们的离心力作用是很大的。我们必须采取更低的姿势和更大的倾斜度滑跑,以克服离心力。很显然,这种低姿势和倾斜角度创造了更大距离、更小角度下、更加水平蹬地的有利条件。这也是蹬地产生高速度的决定性因素。
我们简单的推理一下:在转弯时达到速度最快,需要平衡,也就是说圆周运动时克服离心力的向心力要大小相等方向相反。即F(离心力)= F(向心力)
用M代表物体的质量,即我们自身及装备的整体质量,R代表圆周运动的绕行半径,V是滑行时沿圆周的线速度。F(向心力)=M*V*V/R
在沿弯道V增大时,相应的离心力也相对增大。
我们再做以下圆周运动时的瞬点受力分析(标注部分受力,实际是很复杂的,物理学的不是很好,探讨而已):
               

其中N1代表地面和轮子之间的弹力,和地面与轮子之间的材质有关;N2代表地面对轮子的支撑力,和运动物体的重力G大小相等,方向相反;F1代表弯道时的蹬地力量;F2代表轮子和地面的摩擦力;F3代表克服离心力所需的向心力;μ代表滑动摩擦系数,是一个常数;θ代表鞋子与地面的夹角。
滑动摩擦力=μN1
要克服离心力就需满足:F1*Cosθ+F(离心力)=F2;F2=μN1;圆周运动中我们可以简略认为N1不变,即F2视为不变,近视定值。即可得出:
F1*Cosθ=F2-F(离心力)=F2- M*V*V/R
再假设每次都是以最大的力量蹬地,则F1也随之增大。
当克服离心力沿切线加速时,即速度V增加,则Cosθ值相应增大。
                           
由函数图可以看出:θ角度相应的减小。即人体倾斜度增大。
在弯道高速运动中,身体始终是处于向左倾斜的状态下滑跑,身体重心基本上没有左右移动的过程,身体重心移动轨迹就是紧贴弯道弧线延伸。这不仅缩短了重心移动的距离,而且为圆弧上形成了更多的切点,为实现高频率滑跑创造了条件。
在弯道上由于身体一直保持倾斜状态,浮脚只要着地支撑,蹬地角便形成,即可进入蹬地阶段,这就意味着弯道滑跑完全可以做到:一腿的蹬地加速与另一腿的蹬地加速紧密相接,交替加速的中间无任何借助惯性滑进的过程。弯道全程都是蹬地加速的过程,无任何减速过程与减速因素,弯道滑跑必将是越滑越快,出弯道也必将以最大速度冲出。
                     

通常我们在转弯时,速度加快,利用“剪刀”步伐频率也加快。但是由于轮子和地面的摩擦力有限,为了速度更高更快,需要保持一定的平衡,所以这个角度还是有一定范围的,并不是说倾斜角度越小越好。离心力越大,倾斜角度相应的变小,需要蹬地的力量也就变大。
根据轮子和地面的材质,摩擦力的大小,抓地吸附能力不同,不同的鞋子在转弯时倾斜角度也是不同的。软点的轮子倾斜角适当的可以小点,硬点的轮子倾斜角大点,否则很容易在弯道处滑倒。
一般情况下,综合人体结构及运动机能,速滑转弯倾斜角在45度到60度之间为最佳。即倾斜角大于45度,小于60度,这样滑跑起来更省力更利于加速。
当然,这里所说的转弯倾斜角是指一般情况,不可一概而论,具体的还和场地、鞋子、速度等等有很大关系。
欢迎大家讨论。

[ 本帖最后由 蝶舞 于 2009-1-7 16:02 编辑 ]