从动态支撑方式的频幅组合模式看影响速滑成绩的速度因素

王　玫　陈民盛　邹晓峰

摘要：运用3D技术从动态支撑方式的频幅组合模式对速滑速度的影响关系进行了探讨。分析得出：由低速向高速滑行时，在步频与步速关系中，动态支撑方式遵循定点支撑方式的变化规律；但在步长与步速关系中，动态支撑方式却与定点支撑方式相反的结果。在频幅组合与步速关系中，步频是影响步速的决定因素。

关键词：步长；步频；步速；定点支撑方式；动态支撑方式

中图分类号：G804.63文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)04-0502-03

在周期性竞速项目中有关频幅组合与步速关系的研究多集中于田径类项目［1～5］，James G.Hay（2002）教授认为［6］：步长、步频对步速的关系在陆上项目和水上项目中具有相同的基本特征，并提出对速度增长有较大贡献的因素是速度的函数，在速度较低时步长是主要因素，在速度较快时步频是主要因素。然而，陈民盛（2005）［7］在观察水上项目中频幅组合与划进速度的关系却发现，陆上项目与水上项目在频幅组合与步速之间的关系却存在着背离现象，进而提出了在周期性竞速项目中区分支撑方式的概念。本文的目的是通过对动态支撑方式中步长、步频与步速关系的探讨，分析动态支撑方式的频幅组合对速度滑冰滑行速度的影响。

1研究对象与方法

1.1研究对象

参加2004年度全国速滑分站赛（大全能）中的24名男子运动员为研究对象（表1）

1.2研究方法按照kwon3d三维分析系统的拍摄要求，采用4台数码摄像机，在比赛现场分别对参赛选手的500 m,1 500 m,5 000 m滑行技术以及在比赛结束后的次日，上述选手的训练技术，从弯道的内侧面，定点进行了拍摄，获取了4种不同速度条件下步频与步长的组合参数。摄像机取景的有效范围为15 m，拍摄频率为50 Hz，采用kwon3d三维分析系统进行数字化处理。数据平滑采用低通滤波方法，截断频率为6 Hz。

2结果与分析

2.1不同速度的频幅组合特点从各组平均速度值来看（表2），在速度滑冰项目中，随着滑行速度的提高步长表现出逐渐减小而步频却逐渐增大的趋势。由于组间速度相差近2 m/s，经检验各组之间差异显著（p＜0.01），满足了实验设计的要求。

为了验证这种关系的普遍性，又分别对500 m组～自由滑行组中步长与步速及步频与步速之间的关系进行了统计检验，结果表明：各组中3个变量之间的关系与总体样本中的规律相一致。这说明在陆上定点支撑方式中，步幅随着速度的提高而增大（或保持不变）的变化规律（图1），在动态支撑方式中（图2）存在着截然相反的结果。同时也提示出频幅组合与步速之间的关系，在动、定点支撑方式之间存在着差异。

2.2步频与步速之间的关系比较各组步频量可以看出（表3），各组间差异显著（p＜0.05），这反映出在速滑项目中步频在调控速度方面起着重要的作用，同时也验证了“如果保持每步蹬冰力量相同，则可通过改变滑跑频率来控制功率大小”［9～10］结论的有效性。图2短跑项目频幅组合的特点（据James G.Hay2002）在步频与步速之间的关系上，速滑运动依然满足“步频对步速的曲线凹面向上”的函数关系（图3）。由此可以得出，无论是定点支撑方式还是动态支撑方式，步频对步速的关系具有一致性；

2.3步长与步速之间的关系从不同组别一个单步的步长上看（表3），随着滑行距离的增加，步长及单支撑阶段的步长均明显增大，但双支撑阶段的步长增加量却比较小。比较各组间步长量之间的差异看出，除自由滑行组与其它组之间有明显的差异（p＜0.05）以外，其它各组之间并无显著性差异。

在步长的构成上，单支撑阶段的步长占一个单步长度的80%，而双支撑阶段仅占20%左右；虽然各组之间步长的绝对值不同，但单支撑阶段与双支撑阶段的步长值之比却具有相对的恒定性（均为4:1）。在步长与步速关系上，速度滑冰项目表现为：随着速度的提高，步幅逐渐减小的特点。

2.4讨论从本次测试结果来看，动态支撑方式中的速度似乎是通过牺牲步长，从而增加步频的方式来获得。这与陆上定点支撑方式项目中通过增加（或保持）步长的方式来获得速度的形式截然不同。分析其原因认为：陆上定点支撑方式项目属于后蹬推动方式，由于支撑点在整个推进过程中始终保持不变，后蹬的结果使人体产生腾空。因此，定点支撑方式中步长的构成除与肢体的长度等因素有关外，还与腾空的时间密切相关。通常表现为：步长与步速之间具有线性正相关关系；然而，在速度滑冰这种动态支撑方式中，首先支撑点的位置在推进过程中始终是变化的（向前滑行），并且动力推进方向不是向后，而是法向；其次，在侧蹬冰结束后人体没有腾空过程产生。虽然惯性滑行能够增加步长，但是惯性滑行中需要克服空气阻力和冰面摩擦力做功，属于无动力推进的减速过程。因此，在速度滑冰这种动态支撑方式中，适当减小步长的方式更有利于滑进速度的提高。由此可见，脱离支撑点后腾空阶段的步长构成成分是产生定点支撑与动态支撑方式中频幅组合与步速关系彼此背离现象的重要因素。

据此有理由认为：在周期性竞速项目中，冰上项目与陆上项目在支撑方式上，的确存在着明显的区别，定义速度滑冰的支撑方式为“动态支撑”；而定义陆地跑类项目的支撑方式为“定点支撑”的假设关系成立；另外，在冰上项目中由于动力推进方向具有侧向和蹬伸结束阶段无身体腾空过程，因此步长与步速之间的关系具有速度越快步长越短，而速度越慢步长越大的特性。然而，在定点支撑方式的陆上项目中步长与步速之间的关系却表现为步长随速度的增加而增大的特性。从上述差异点出发可以认为：James G.Hay（2002）教授所论述的“步长对步速以及步频对步速的关系具有相同的基本特征”［6］的结论是成立的，但在应用条件上必须严格区分。陆上定点支撑方式中的频幅组合对速度的制约关系结论，在冰上动态支撑方式中不完全适用，特别是步长与步速之间的制约关系中，在动、定点支撑条件下存在着截然相反的结果，在频幅组合与步速关系中，步频是影响步速的决定因素。

3小结

从低速向高速滑行过程中频幅组合在步频与步速关系中，动态支撑方式遵循定点支撑方式的变化规律；但在步长与步速关系中，动态支撑方式却与定点支撑方式相反。由于步长构成成分之间的差异，决定了动、定点支撑方式中步长与步速之间的制约关系发生了截然不同的改变，因此也改变了频幅组合与步速之间的相互关系，在速度滑冰中步频是影响步速的决定因素。

参考文献：

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