“测时鞋”的研制及其应用(9)

时间参数在一些运动项目中是个很重要的参数。本文研制出的“测时鞋”能测出运动员跑步过程中每一步的时间(腾空时间、支撑时间、总时间),这对运动员训练和教练员指导训练将有很大的意义,并且其成本低,所以它的应用前景将是广阔的。

图5 所示是一个单步中支撑阶段的示意模型图。图中L1表示大腿长，L2表示小腿长，θ、α、β表示大腿与小腿在不同位置时的夹角，h表示支撑高度，S1、S2、S3表示运动员在不同位置着地时的支撑步长。

1.θ角最小，h最小，支撑步长S1最大；

2.θ角变大，变为α时，h变大，支撑步长变小为S2； 3.θ角最大，变为β时，h最大，支撑步长最小为S3；

4.θ角=180°，h=大腿长+小腿长，处于极限位置，支撑步长为0。

已有研究证明：跑速越快，支撑时间越短，相对的步长也小，但是支撑步长不能等于零，否则不是跑了。对具体运动员来说，应有最佳的支撑高度h和支撑步长。

支撑步长越大，支撑高度越小，使腾空时的抛物线越陡，我们可以从腾空步长求出最佳支撑步长和高度。

，L1和L2 已知：S1（相当于前述的S1+S3）求：h

解：h=√ 121 =√ (0.30+0.385)2-( 0.82/2)2

=0.55（米）（以1号受试者为例）

h值越大越好，表明膝角越大，撑地动作越好，落地缓冲和”蹬地”动作越少，腿的弹簧式反弹动作越好。

求膝角θ： θ

=arccos(

表4显示了三名运动员的支撑高度和膝角的值，支撑高度的单位为米，膝角的单位是度。

3 0.63 111.96° 2 0.62 116.13°

L12+L22-h2

120.231

0.09+0.148-0.3025

=arccos(-0.2782) =106.16°（以1号受试者为例）

上表的膝角比较结果，2号最大，即2号的动作比1号和3号的都好一些，说明她的撑地动作更好一些。从她们的最好成绩比较，2号稍好于3号，而1号的成绩是最好的，但他与3号和2号存在性别差异。

从以上例子可以看出，通过实验数据的验证，以上两个模型是可以判断出运动员技术的优劣的。