2017年伦敦世界田径锦标赛男子100m决赛生物力学分析
□ 杨福军(北京财贸职业学院 北京 101101)
摘要： 本文运用文献资料法、数理统计法与逻辑分析法对2017年伦敦世界田径锦标赛男子100m决赛8名运动员进行生物力学分析。研究发现：（1）在竞技水平和竞技能力相差不大的情况下，起跑反应时间仍然是决定比赛结果的关键因素；（2）运动员的速度节奏达到最大速度后，运动员的速度保持能力优劣及保持距离长短直接影响比赛成绩及结果；（3）在冲刺阶段最后几步，速度的轻微降低比赛接近尾声时可能同样决定比赛胜负。比赛中后期阶段达到较高的运行速度并不总是能补偿较慢的起步。
关键词： 男子100m 生物力学分析
前言
为科学有效地研究优秀田径短跑运动员的技术规律及技术特点，以2017年国际田联世界田径锦标赛男子100m生物力学报告为依据，分析世界优秀男100m运动员的跑动技术和跑动参数，为进一步提高100m运动成绩提供科学的理论依据。
1、研究对象
以2017年伦敦世界田径锦标赛男子100m决赛的8名运动员 ：GATLIN、COLEMAN、BOLT、BLAKE、SIMBINE、VICAUT、PRESCOD 及 SU（苏炳添）为研究对象，重点对奖牌获得者3名运动员进行分析。
特征级融合即能充分利用不同模态生物特征的可区分性，又能有效压缩冗余信息，因此，本文人脸人耳的融合层次为特征级融合。特征融合方法主要有以下几种：串联融合法、并行融合法和典型相关分析。本文采用计算复杂度小且易扩展的串联融合法。但为充分利用不同模态生物特征信息对识别的影响能力，本文在进行特征向量的串联融合时加入了权重系数。
2、研究方法
2.1、文献资料法
本文通过查阅中国知网、国际田联官网，查阅与100m跑有关的报道、训练及运动技术分析的相关文章，并对短跑技术的文章进行重点阅读，为本研究提供可靠的理论依据。
2.2、数理统计法
运用SPSS17.0对相关数据进行统计分析，为本研究提供数据支撑。
结合数据与文献资料对运动员各环节进行逻辑分析，科学有效地分析并解释运动员的各项指标。
2.3、逻辑分析法
实践论告诉我们：理论来源于实践，又反作用于实践。随着国防和军队体制改革，国防动员指挥体制、领导管理、力量运用都发生较大变化，因而国防动员工作任务、特点和要求也随之变化，这些都迫切需要理论支撑和实践验证。不仅要研究不同部门、不同单位的职责区分和相互关系，而且要研究适应新的体制编制的运行机制和法规制度。要使理论研究和战法创新、实战演训相结合。战法创新是提高部队实战化能力的重要途径，也是完善国防动员实战化演训内容的基本依据。国防动员演练要围绕作战部队战法创新，明确支援和保障任务，牵引国防动员系统的训练法、支援法和保障法发展，不断提升国防动员演练的实战化水平。
3、结果与分析
3.1、运动员每10米分段时间分析
（3）奖牌获得者终点跑阶段时间分析。
运动员进入途中跑以后，主要任务是迅速达到最高速度，使最高速度保持较长的时间。途中跑是各项跑的全程中距离最长的阶段，也是影响运动成绩的主要阶段。从表4可以看出，Bolt途中跑阶段的平均步长为2.69m，明显比Gatlin和Coleman长，最小的是Coleman，2.35，从步频来看，Coleman达到 5.0Hz，而 Bolt仅为4.27Hz，步长与步频的协调性可以直接影响运动技术的巩固程度，片面强调步长就会降低步频，片面追求步频则会影响步长。因此，在训练中，应根据个人特点，科学合理的发展步频和步长。世界顶级优秀的百米运动员的每一个单步时间耗时基本都很短，并且支撑时间和腾空时间的比值基本接近1:1。从缓冲时间和腾空时间来分析，Gatlin的支撑时间和腾空时间较为接近，其次是Coleman，结合步长和步频分析，Coleman年龄较小，步频快，在训练中适当采用加强髋关节灵活性、前摆速度、加大步长的练习，动作技术改进空间较大，成绩提升也较大。
表1 运动员每10m分段时间
3.2、运动员每10m分段排名及位置分析
表2 运动员每10m时段排名及位置
从表5分析，途中跑阶段Gatlin和Bolt，最高跑速出现在60-70m阶段，其中 Bolt最大为 11.76m/s，Coleman则出现在50-60m阶段，与Gatlin相同，为11.63m，说明Coleman最大速度出现过早，导致后程维持速度的能力稍差，这就解释了Gatlin在最后10m超越Coleman获得冠军的原因。
3.3、奖牌获得者不同时段运动学参数分析
（1）奖牌获得者起跑阶段时间分析。
（2）奖牌获得者途中跑阶段时间分析。
表3 奖牌获得者起跑阶段步长与时间参数
有相关研究表明运动员在起跑至10m所用的时间与100m成绩呈正相关。从表3可以发现 Gatlin和Coleman在起跑出发至10m的步幅和节奏有着较大的相似性，时间也相差不大；博尔特由于身高和自身跑动特点，步幅相对两位美国选手较大，前10m时间也较长，说明他的前程速度要比Gatlin和Coleman慢。
虎杖苷对肾纤维化模型大鼠肾组织中MMP-9和TIMP-1蛋白表达的影响 ………………………………… 王 松等（7）：936
表4 奖牌获得者途中跑阶段步长与步频参数
从表2可以看出：Coleman从起跑开始至90m一直保持领先优势，在最后10m被Gatlin超越，从每个时段的排名看，Blake在前40m一直保持第2名的优势，在50m后被Gatli超越，且在50m-90m保持第2的位置，最后10m超越同胞Coleman获得冠军。世界纪录保持者牙买加运动员Bolt从起跑至30m排在第6的位置，40m时段跃升至第4位，50m跌至第5位，60米后体现出惊人的后程加速能力，依次跃升至第4，第3，并保持到终点。我国运动员苏炳添从起跑至60m时段一直排在第7位，70m后被Prescod超越，后程的劣势显现出来，最终获得第8名。
表5 奖牌获得者途中跑阶段相最大速度、最大速度出现阶段与步数
起跑的主要任务是获得向前的冲力，使身体迅速摆脱静止状态，为起跑后的加速跑创造条件。在运动员跑的能力相同的情况下，起跑反应时的长短，直接影响最终的比赛成绩，对比赛的结果起着至关重要的作用。从表1分析美国运动员科尔曼反应时间最短，为0.123毫秒，反应时间最长的我国运动员苏炳添，为0.224min，其次是牙买加运动员博尔特，为0.183min。虽然博尔特在起跑反应时间上用时较长，但他在后程加速能力突出，尤其是在60m-90m，每10m用时分别为0.85秒、0.86秒和0.86秒。美国运动员COLEMAN在前程显示了不俗的实力，在10m-50m用时最短，每10m用时分别为1秒、0.9秒、0.88秒、0.87秒，后程的速度保持及冲刺能力与GATLIN和BOLT由一定的差距。我国运动员苏炳添没有发挥出起跑快和前程加速快的优势，速度保持能力较平稳。
表6数据是采用最后两步左右两侧的平均步长、平均缓冲时间和平均腾空时间，从发表中可以看出，3名奖牌获得者在最后两部都加大了步长，且缓冲时间和腾空时间都比途中跑阶段有一定程度的延长，但Coleman的腾空时间竟与Bolt相同，达到0.144s，与途中跑阶段的缓冲时间和腾空时间相比，腾空时间明显延长。
如图2，利用几何画板进行验证：给定一个锐角A，拖动点B改变三角形的大小，对边与邻边的比值不变，即锐角A的正切值tanA是一个常数；拖动点A改变锐角A的大小，对边与邻边的比值改变，锐角A越大，tanA的值越大.
表6 终点跑阶段奖牌获得者后两步时空参数
4、结论
在竞技水平和竞技能力相差不大的情况下，起跑反应时间仍然是决定比赛结果的关键因素，运动员的速度节奏达到最大速度后，运动员的速度保持能力优劣及保持距离长短直接影响比赛成绩及结果。
明代小说涌现出许多脍炙人口的作品，形成了成熟的文学创作理论，同时也构建了丰富的创作素材宝库，为后世小说所借鉴、继承、续写、补著，出现彼此衔接、暗合的系列小说。《绿野仙踪》将神魔、世情、历史小说融为一体，在素材上必然也会借鉴明代小说。黄人在《小说小话》中就提出《绿野仙踪》中烧丹一节的蓝本是唐传奇《杜子春传》，陈新认为第二十三回中“朱文魁卖弟媳”是《警世通言》中“吕大郎还金完骨肉”的翻版⑦，卿三祥认为《绿野仙踪》中的故事部分化用了《封神演义》《西厢记》《枕中记》《邯郸记》《后西游记》等小说中的情节⑧。
在冲刺阶段最后几步，速度的轻微降低比赛接近尾声时可能同样决定比赛胜负。比赛中后期阶段达到较高的运行速度并不总是能补偿较慢的起步。
参考文献：
[1]张殿亮.第29届奥运会短跑运动员起跑反应时的比较研究[J].肇庆学院学报,2010,(8).
[2]任文君,李保成,郭义军.世界优秀女子100m跑技术的生物力学分析[J].中国体育科技,1999,35(11).
[3]陈梅.基于生物节律对运动训练影响的分子学机制及新视点研究[J].文体用品与科技,2015(15).
中图分类号： G811
文献标识码： A
文章编号： 1006-8902-(2019)-10-207-2-TBB
标签：男子100m论文; 生物力学分析论文; 北京财贸职业学院论文;