跑步中的力学.docx

力学
跑是不断重复的周期性运动。波动的速率与频率及波长的关系如 下式：速率二频率X波长,同理，跑的速率与步频（每秒钟所跑的步数） 和步长（每跑一步的距离）的关系如下式： 跑的速率，就要设法增大步频和步长。例如一短跑力学
跑是不断重复的周期性运动。波动的速率与频率及波长的关系如 下式：速率二频率X波长,同理，跑的速率与步频（每秒钟所跑的步数） 和步长（每跑一步的距离）的关系如下式： 跑的速率，就要设法增大步频和步长。例如一短跑者平均步频为每秒 ，，／秒。如果以 此速率跑100米，。
设有体力相同的A、B两人，分别采用图（a）和（b）两种跑步 方式：（a）的起步角较（b）为大，则（a）每跑一步由于把身体升 得较高，要费较长时间才能着地跑一下步。这样，步频自然较小。另 一方面，由于（a）的起步角较大，升高身体的分速度较大而水平向 前的分速度较小，故步长就较短。故（a）跑得比（b）为慢。
每跑一步的速度，是由前一步保留下的的速度（惯性）以及下一 步有力后所补充的速度的向量和。每跑一步所补充的速度，同由脚向 蹬地面而获得，如图（c）所示。脚后蹬的力为F,则地面也给人体 一个大小等于F的反作用力，人体由于这个力在后蹬时间内获得补充 的速度。F与地面的夹角a叫做后蹬角。
F可分解为F和F两分力。F使人获得水平前进的加速茺，而F
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则获得垂直上升的加速度。后蹬角a决定F和F的分配。后蹬角不
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应过大，否则力量F用在升高身体太大而用在前进太小，这就减小了 步频和步长。短跑的后蹬角应在52°〜60°之间，视体力与技术而
完成后蹬动作之后，人体就向前拋腾一步。接着，另一腿由摆动 腿转为支撑腿而着地，如图（d）所示，这动作叫做前蹬。前蹬地面 的力R和地面的夹角0叫做前蹬角。人脚受到地面的反作用力和R大 小相等而方向相反。前蹬时，应脚掌着地，以减小作用力 R。
由图可知， R 是斜向后的，会减小前进速度。因此，前蹬角0 宜
大，也就是脚掌不要太早着地，要摆至接近身体下方才着地，这就要 以减小 R 向后的分力。
为什么短跑要采用蹲踞的姿势？
在桌面上竖立一段木棒，在底部轻轻水平推动，木棍可以直立移 动，但如果用力过大，木棒就会向后翻倒。
如（a）图所求，木棒被推时，它的底部受到两个力，一是推力P,
一是桌面的托力Q。这两力的合力为F。
如果 F 通过木棒的重心，木棒就不会发生倾斜。
反之，如果F不通过重心，木棒就发生倾斜而向后翻倒，如图（b） 所示。
现在，左手托着木棒使它斜立，突然放手，同时，以右手用力推 动木棒底部。若P力大小适合，木棒就不会向后翻倒，能够向前加速 一段路程，如图（c）报示。
短跑是分秒必争的径赛，必须争取较大的起跑加速度，也就是起 跑向前推力P要足够大。如果直立起距，就会发生身体后仰志的现象。 因此，采用蹲踞的姿势起跑，使地面（或助跑器）作用于足部的合力 F通过人体的重心，如图（d）所示，人体就不会后仰。 在游自由泳时，下肢怎样获得推进力？
由牛顿第三运动定律：作用力与反作用力大小相等而方向相反。
蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前 的反