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影响雪橇竞技水平的因素
来源:中国运动文化教育网2018-11-23

近年来,韩国雪橇项目发展较快,韩国学者对雪橇项目的研究也逐渐增多。现将韩国忠清南道大学体育科学系教授文英振的研究整理翻译如下,供我国雪橇项目相关人员参考。

1883年,在瑞士达沃斯举办过国际比赛后,雪橇正式成为一种体育项目。雪橇速度极快,时速可达150km/h,瞬时重力加速度可达5g,是一种极具挑战和刺激性的体育项目。比赛专用雪橇没有方向盘和刹车等装置,主要靠运动员调整重心、手扶和脚蹬的位置及角度来调整方向。即运动员需用自己的脚、肩膀和腿,给雪橇滑行装置(runner)的侧面以压力来调整方向和移动重心。雪橇时速可达150km/h,在这种高速滑行的情况下,如果转弯过急,将会发生重大事故。因此,为了安全起见,运动员要小幅度并精确地调整雪橇的滑行方向。

   

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    图1    雪橇各部分名称示意图

   

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    图2    雪橇滑行三阶段示意图

    雪橇赛道长度为1000m~1500m,运动员需在1分钟之内完成整条赛道的滑行。如图2所示,雪橇滑行可分为三个阶段——出发阶段、蹬车阶段和滑行阶段,每个阶段都有不同的影响竞技水平的因素,现详细说明如下:

   

1.      出发阶段

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    图3    最大伸展动作

   

   

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    图4及图5    通过助栏时的动作

    在出发阶段,运动员需首先抓住把手将雪橇向前移动,再尽力将雪橇向后移动,最后再次将雪橇向前移动并放开把手。出发是雪橇比赛中最重要的阶段,对男、女运动员最终成绩的影响分别占23%和40%。其中,将雪橇向后移动时,肌肉经历拉长-缩短周期、爆发出最大的力量是非常重要的。即抓住把手,将雪橇向后移动时,运动员需尽力伸展背阔肌和大圆肌等肌肉。向前推动雪橇时,则需发挥伸展的肌肉的弹性,并快速收缩肌肉。这样就能把雪橇向前移动。在此过程中,骨盆前旋和髋关节弯曲动作的柔韧性要好。此外,做完如图3的动作后,为了与雪橇一起向前移动,运动员不仅要用肩部肌肉、背阔肌和大圆肌等肌肉,而且要使用骨盆肌肉、腹肌和其他身体的深层肌肉等下半身肌肉,同时还需要使用腹内压。因此,运动员平时需要多进行背阔肌、大圆肌和肩部肌肉的离心性收缩及连续的向心性收缩运动,从而提高肌肉力量。骨盆和深层肌肉也需要通过训练来提升力量。根据Hans-Peter-Platzer(2009)的研究成果,出发阶段推动(push off)的速度非常重要,同时卧拉(bench pull)、上体伸展(trunk extension)和握力(grip strength)也都是十分重要的生理学决定因素。

    需要注意的是,在做如图3的动作时,胳膊抓着把手,用力向后拉伸,肩部肌肉受伤可能性增大。因此,为了肩关节的安全,还需加强肩袖肌群的功能。

    如图4及5所示,通过助栏后,跑道马上就会向下倾斜。因此,通过助栏时,上身与地面形成的角度不应超过90度。如果以超过90度的钝角向下滑行,那么通过助栏后,向下行方向的滑道移动时,空气阻力就会增大,对最终成绩造成不利影响。

2.      蹬车阶段

    在蹬车阶段,运动员需用手接触地面,帮助滑行。为此,他们会戴上五指尖端安装有小方钉的手套。蹬车方法中存在着力学机制。如图6所示,将胳膊向前摆动时,为扩大转动惯量,获得强大的旋转力,需将胳膊摆动得尽量高。伸出胳膊以后,迅速弯曲胳膊肘和手腕。这样,手接触地面时,θ1就会变小。由此便可以减少反作用力,避免速度下降。将胳膊尽量向后摆动时,应把手腕尽量向手背处弯曲,减小θ2,增大前进方向的反作用力。另外,再次把胳膊向前移动时,应尽量弯曲胳膊,让肩膀能够快速向前旋转。

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    图6    蹬地时的动作

   

3.      滑行阶段

    在滑行阶段,重力是创造速度的唯一力量。因此,运动员的体重越大,越能产生重力。相对来说,也越能减小空气阻力。在这一阶段,尽量减少降低滑行速度的因素也是十分重要的。这些因素包括空气阻力、在冰面上滑行时产生的摩擦力和特殊的方向控制技术等。

    3.1阻力因素

    阻力是由以下的因素决定的

    C:阻力系数,通常是0.4—1.0,根据速度高低而有所不同

    ρ:空气密度(运动员无法控制的因素)

    A:横截面,根据运动员姿势的不同而有所改变

    V:速度

    为减少空气阻力,运动员能选择的最佳办法就是减小横截面。为此,运动员需平躺在雪橇上,把脚放在前面,作为支撑点(point)。头也要尽量放低,能看到前面的赛道,驾驶雪橇即可。为尽量减少空气阻力,还需把雪橇的滑行装置(runner)、运动员的服装和靴子制造得更加光滑。运动员的下巴下方,有一个固定的挡风板,用来减少空气阻力,去除会增加空气阻力的空气口袋。在目前的国际大赛中,都只能使用国际雪橇联盟认证的头盔,不可使用其他头盔。

    3.2摩擦力因素

    从摩擦力的角度来看,唯一与冰面有所接触的部分就是雪橇的冰刀(blade)。因此,为了尽量减少摩擦力,需将雪橇冰刀打磨得又薄又滑,将雪橇冰刀与冰面的接触降到最小。但与此同时,冰刀还要能够紧密贴合冰面,以便雪橇在做直线,尤其是曲线运动时能够保持稳定,不会发生晃动。

    除此之外,方向转换的幅度越大,雪橇冰刀与冰面之间的摩擦力越大。所以,为了取得良好成绩,应尽量减少移动轨迹的长度和转换方向的幅度。

   

   

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    图7    蹬车阶段的移动轨迹

   

    如图7所示,在出发阶段,雪橇通过把手后蹬地滑行时,会经过急速向下倾斜的冰面。这一阶段,有些运动员每次的滑行轨迹都会有较大差异。这是因为这些运动员左右肌肉不平衡或做动作时左右不平衡。这时,运动员就需要快速找到身体或动作的平衡。(来源:体育资讯网    韩国忠清南道大学   文英振教授)