4×100 m接力跑傳、接棒最佳位置的確定與起動標志線(讓距)的計算

季國勝 黃津

(南通市第二中學藝體學科 江蘇南通 226002)

4×100 m接力跑傳、接棒最佳位置的確定與起動標志線(讓距)的計算

季國勝 黃津

(南通市第二中學藝體學科 江蘇南通 226002)

筆者通過分析4×100 m接力跑“傳接棒全過程”(從傳棒隊員跑至起動標志線＜接棒隊員起動＞到傳、接棒隊員完成傳、接棒動作止)傳、接棒隊員兩者速度和相互間距離的變化規律,對比傳棒隊員最后30 m和接棒隊員起動30 m速度曲線。發現:“傳、接棒的最佳位置(地點)應在接力區后10 m之內”、“最理想的交接棒過程應在接力區的最后一段”等看法并不適用所有水平的接力運動隊,尤其是對于基層一般水平隊員。通過進一步研究,根據上述兩者速度曲線,運用本文所介紹的“圖表比例測算法”可以確定傳、接棒的最佳位置;在確定最佳位置(如:傳棒隊員傳棒的最佳位置距預跑線的具體距離數)的前提下,詳細說明了通過傳、接棒隊員已有的分段(10 m)計時數據或實測“傳接棒全過程”各自跑距耗時來測算相關變量,從而最終計算出接棒隊員起動標志線(讓距)的方法及注意事項。

4×100 m接力跑 傳、接棒 最佳位置 時機 起動標志線 計算

一般認為:“傳、接棒的最佳位置(地點)應在接力區后10 m之內”[1]?！盀榱藴p少傳接棒時的速度損失,隊員要充分利用接力區和預跑區的長度,接棒隊員在預跑區起動,逐漸加快速度,在接力區后半段進行傳接棒”……在計算接棒隊員起動標志線(讓距)時,先預設接棒隊員在(距離預跑線,后同)27 m(或25 m)的位置接棒,再根據傳棒隊員最后30 m(或25 m)的平均速度(或所用時間)和接棒隊員起動27 m(或25 m)所用時間以及一定的獲益距離(通常用1.5 m),最終計算出接棒隊員的讓距。方法一:讓距=傳棒隊員最后30 m平均速度×接棒隊員起動27 m耗時～(27 m～1.5 m),方法二:讓距=傳棒隊員最后25 m平均速度×(接棒隊員起動25 m耗時～傳棒隊員跑最后25 m耗時),等等。無論采用何種方法,傳、接棒的最佳位置(如上面的27 m和25 m)始終是測算讓距各項變量的前提條件。因此,必須首先確定該位置。

筆者通過對傳棒隊員最后30 m和接棒隊員起動30 m跑速和相互間距離變化情況的分析,認為:“最佳位置”應視傳棒隊員和接棒隊員的具體速度情況而定,不能一概而論;通過對比傳棒隊員最后30 m和接棒隊員起動30 m的速度曲線完全有辦法確定傳、接棒最佳位置,從而為計算讓距提供合理、可靠的前提依據。

表1 我校學生100(130)m分段(10 m)計時成績(s)

表2 我校學生100(130)m分段(10 m)平均速度(m/s)

1 對傳、接棒的最佳位置和最佳時機等概念的理解

從傳棒隊員最后30 m和接棒隊員起動30 m的速度變化趨勢看,傳棒隊員的運動基本是速度變化趨勢較小的減速運動(低水平運動員減速更大),接棒隊員則是速度變化趨勢較大的加速運動。簡言之,傳棒隊員速度在“漸減”,接棒隊員速度在“驟加”。

理想的狀態,接棒隊員在預跑線前做好準備,當傳棒隊員跑至預跑線后的起動標志線瞬間同時起動,此時傳棒隊員速度最高(指從接棒隊員起動至完成傳接棒動作這段時間,即傳接棒全過程,下同)、接棒隊員速度為0,兩者距離最大(實際上就是讓距加上接棒隊員“起動身位”與預跑線＜后沿＞的距離)。隨后兩者開始同步跑進……開始階段,雖然傳棒隊員速度(逐漸)下降、接棒隊員速度(迅速)提高,但傳棒隊員的速度仍然高于接棒隊員,因此,兩者距離逐漸縮小。某一時刻(對應于傳、接棒隊員處于接力區中各自具體的位置),傳棒隊員的速度減至接棒隊員加到的速度,這時兩者速度相等,距離最小,同時兩者的前后距離(獲益距離)恰好適合完成傳、接棒動作。這一時刻就是傳、接棒的最佳時機,這時兩者所處的位置就是傳、接棒的最佳位置。更具體地說,此時,傳棒隊員所處的位置就是(傳棒隊員)傳棒的最佳位置,接棒隊員所處的位置就是(接棒隊員)接棒的最佳位置。因為只有這樣才能保證整個接力區始終讓跑得快的隊員“持棒”跑進,從而使通過接力區的平均速度最高、耗時最短。假如此時未能完成傳接,隨后,接棒隊員的速度將超過傳棒隊員,兩者的距離將再次加大。

根據以上分析,傳接棒的最佳位置取決于傳棒隊員與接棒隊員兩者速度的變化情況。一般情況下,當傳棒隊員(一、二、三棒)跑過下一棒次預跑區(10 m)時下降到的速度還不至于低于接棒隊員通過預跑區10 m左右的疾跑獲得的速度,因此,接棒隊員均應充分使用預跑區、用足預跑區10 m的距離,而不是站在預跑區中間某個位置或接近接力區后沿線起動。唯一的特例,相比接棒隊員的加速,傳棒隊員速度維持能力實在太差,接棒隊員加速不到10 m,速度就已超過傳棒隊員跑至此處(此時)的速度。這種情況,接棒隊員才可以不完全使用預跑區而在預跑區內某個位置起動。相反的例子,相比傳棒隊員,接棒隊員通過預跑區和接力區大約共30 m加速所獲得的速度仍低于傳棒隊員跑至接力區前沿(接力區后半段)所維持的速度。這種情況,應盡量在接近跑出接力區的時候(位置)完成傳接棒,但應避免超過接力區完成傳接棒而導致犯規。

表3 傳棒隊員最后30米和接棒隊員起動30米速度對比

表4 不同水平男運動員一、二棒傳接棒時速度對比

圖1 我校學生100(130)m各分段平均速度(距離)曲線

關于“起動時機”,所謂起動時機就是傳棒隊員(軀干)到達起動標志線瞬間。通常所說的起動時機實際上并不是一個時間的概念,而是一個空間的概念,就是指起動標志線。至于接棒隊員如何起動,分為兩種,一種是通過預判——根據傳棒隊員到達起動標志線前一段跑速預估,當傳棒隊員到達起動標志線同時起動;一種是看準起動標志線,傳棒隊員一到起動標志,立刻做出反應——起動。文章采用第一種進行分析。

2 通過“圖表比例測算法”確定傳、接棒的最佳位置(地點)

測得冬訓期我校準備參加2015屆高考體育專業考試男生9名、女生1名100(130)m分段(10 m)累計計時成績見表1。

根據表①數據,換算成每10 m分段的平均速度(10 m÷分段耗時),見表2。

鏈接無效。通過EXCEL的插入——圖表(折線圖)功能,將表2男、女平均速度數據轉換成速度(距離)曲線,見圖1。

從圖1可以看出,我校男生和女生起跑后速度均迅速提高,基本在40～50 m段達到最高速度,而后逐漸下降,最后階段基本可看作速度變化趨勢較小的減速運動。至于圖中30～40 m段及女生60～70 m段速度異常下降的情況不在本文討論之列,略過。

一般來說,同一接力隊四名隊員的百米水平應基本相當,為討論的方便,這里用他們的平均水平(數據)代替各棒次隊員作進一步分析。根據4×100 m接力跑各棒隊員實際跑動距離,以一、二棒為例,將表3中一棒隊員最后30 m和二棒隊員起動30 m分段速度“對齊”合并到一張表中,見表3。

再通過Excel的插入——圖表(折線圖),制作一、二棒隊員速度(距離)曲線,見圖2。

對于二棒接棒隊員來說,橫坐標～10～0為預跑區,0～10為接力區前10 m,10～20為接力區后10 m,分別對應一棒隊員80～90, 90～100,100～110 m。為表述的方便,一棒隊員曲線簡稱曲線一,二棒隊員曲線簡稱曲線二。根據規則,二棒隊員要在預跑區內起動,嚴格的說曲線二在圖中應往右平移約不到1 m(半蹲踞式起跑軀干與預跑線的距離,視身高、動作而定),為討論的方便,這里暫時不予考慮。

圖2 一、二棒傳、接棒時速度對比

圖3 二、三棒(三、四棒)傳、接棒時速度對比

以男生為例,同時,暫不考慮獲益距離。從圖二可以看出,傳棒隊員與接棒隊員速度相等的點(位置)就是曲線一與曲線二的交點O?？紤]獲益距離,若獲益距離為1.5 m,在點O之上(因為傳棒隊員跑在接棒隊員之后)總可以畫出一條平行于橫軸的線段AB,AB與曲線一相交于點A,與曲線二相交于點B,并且AB=1.5 m。因為AB∥橫軸,所以點A處傳棒隊員的速度與點B處接棒隊員的速度相等。分別過點A和點B作橫軸的垂線,與橫軸分別相交于點A’和點B’。根據前面1.1的分析,點A’就是(傳棒隊員)傳棒的最佳位置,點B’就是(接棒隊員)接棒的最佳位置。過點O作橫軸的垂線,與橫軸相交于點O’,延長O’O與AB相交于點H,(因傳棒隊員速度在漸減)曲線一幾乎平行于橫軸,AH接近1.5 m,HB接近0 m,即A’O’=1. 5 m,O’B”=0 m。再考慮上面提到的(因接棒隊員在預跑區內起動)曲線二應該往右平移約1 m,相應的,點A’和點B’均應往右平移約不到1 m。這樣,點A’在點O’左邊0.5 m處,點B’在點O’右邊1.0 m處,點O’左邊0.5 m處就是傳棒隊員傳棒的最佳位置,點O’右邊1 m處就是接棒隊員接棒的最佳位置。粗略的說,點O’就是傳接棒的最佳位置。通過確定點O’的位置,以O’為“基準點”,可以分別確定傳棒和接棒的最佳位置。

打印該圖,用直尺測量再按比例計算的辦法就能確定點O’的具體位置。例如:在打印稿上量得橫軸80～110(m)為55.0 mm,預跑線(80 m處)至點O’為27.1 mm,則預跑線至點O’的距離為30×27.1/55.0≈14.78(m)(即接力區前4.78 m)處。所以傳棒的最佳位置就是(14.78～0.5)m=14.28(m),接棒的最佳位置就是(14.78＋1) m=15.78 m。即一棒隊員跑至14.28 m傳棒,同時二棒隊員跑至15. 78m接棒?？梢?該水平隊員一、二棒傳、接棒的最佳位置大約在接力區前半段(0～10 m)4～6 m的地方,而不是籠統(像高水平運動員那樣)在接力區后半段(10～20 m)。

同樣方法,可以測算出女生一、二棒傳接棒的最佳位置。

同理,將二、三棒(三、四棒)傳、接棒時傳接棒隊員和接棒隊員的分段速度數據合并到同一張圖中,見圖3。通過打印、測量和按比例計算同樣可以確定二、三棒(三、四棒)傳、接棒的最佳位置。很明顯,二、三棒(三、四棒)傳、接棒的最佳位置(因傳棒隊員跑程增加速度下降得更多)將更加“靠前”(指距離預跑線更近),分別將小于14.28 m和15.78 m。

回頭再來看高水平運動員的情況,表4為2008年北京奧運會男子100 m決賽成績及各分段平均速度,A組為前三名,B組為其他運動員(不含中國運動員),C組為中國運動員。其中,把80～110 m這30 m速度看作近似勻減速運動,100～110 m平均速度按照100 m段平均速度等于90 m段和110 m段平均速度的均值給予估算。將三組運動員平均水平與我校男隊員平均水平分別代替各組接力隊一、二棒隊員,制成圖表4。

根據前述方法,不考慮獲益距離和接棒隊員曲線平移,各組一、二棒傳接棒的最佳位置大約是:A、B組均在接力區后10 m,A組甚至超出接力區(這是特例,后述);C組在接力區后10 m大約22～23 m的地方;我校男隊員如前所述大約在15 m不到的地方?？梢灶A見,介于我校男生與國內最高水平之間的市級、省級甚至國家級水平運動員傳、接棒的最佳位置大概在15～23 m之間,而不是籠統的認為在接力區后10 m之內。具體應視傳、接棒隊員的實際速度變化情況而定。

除了國際水平男子A、B組一、二棒傳、接棒的最佳位置在接力區末端(27～30 m)外,國內最高水平男子一、二棒傳接棒的最佳位置雖在接力區后10 m,(但由于前棒隊員跑至跑程末端的速度水平有限)也僅僅在22～23 m左右的位置,即剛剛到達接力區后10 m一半還不到的位置。因為二、三棒最后30 m速度將降得更多,各組二、三棒(三、四棒)傳、接棒時該位置將更加“靠前”。

對于國際最高水平A組,一棒跑至第一接力區末端的速度仍高于二棒加速30 m所達到速度的情況,應在符合規則的前提下,盡可能的在接近離開接力區(以棒為準)時完成傳、接棒。這種情況倒是與“傳接棒的最佳位置(地點)在接力區后10 m之內”完全相符。

圖4 不同水平男運動員一、二棒傳接棒時速度對比

圖5 二棒隊員起動標志線(讓距)計算示意圖

3 根據傳、接棒的最佳位置計算接棒隊員起動標志線(讓距)

以1.2測算的數據為例。（如圖5）

設v為傳棒隊員從起動標志線跑至傳棒的最佳位置這段距離的平均速度。

t為接棒隊員起動跑至接棒的最佳位置的時間。

則讓距S=v×t～(接棒的最佳位置距離預跑線的距離～1.5 m) (等同于傳棒隊員傳棒的最佳位置值)。(公式)

根據圖5:

v大體相當于一棒隊員70～80 m、80～90 m、90～100 m跑程,根據表2,v=30 m÷(12.85～9.13)s≈8.07 m/秒(或根據表1,v=(8. 42＋8.05＋7.81)m/s÷3≈8.09 m/s)。為精確起見,可以實測一棒隊員跑70～94.28 m耗時,從而計算出平均速度(注:因起動標志線的位置正是所求結果,未知。此時無法更加精確到從何處跑至94. 28 m)。

t為接棒隊員起動跑至15.78 m處的時間,因“起動身位”實際跑15.78 m～1 m=14.78 m,通過表1前20 m分段計時成績可近似求得t=1.95 s＋(3.22～1.95)s×4.78 m/10 m≈2.557 s(1.95s為起動跑前10 m耗時,(3.22～1.95)s×4.78 m/10 m為后4.78 m按比例測算的耗時,因10～20 m為加速跑,實際耗時要略大于按此比例計算的耗時)。同樣,為精確起見,可以實測二棒隊員起動跑14.78 m的時間。

文章采用估算的辦法:

讓距S=v×t～(15.78 m～1.5 m)

=8.07 m/s×2.557s～14.28 m

≈6.35 m

同樣方法,可以先通過“圖標比例測算法”確定二、三棒和三、四棒傳接棒的最佳位置,再利用公式,采用變量估算或實測的方法,最終計算出三、四棒接棒隊員起動標志線。

4 結論與建議

(1)“傳接棒的最佳位置(地點)應在接力區后10 m之內”的說法,與較高水平運動隊(傳棒隊員跑至接力區后段(末)仍能保持較高的速度、并且仍然等于或高于接棒隊員起動加速至該段的速度)的情況是相符的,但并不適用所有的接力隊,尤其是基層、一般水平的接力隊。

(2)通過傳棒隊員最后30 m和接棒隊員起跑30 m速度(距離)曲線圖表,結合作圖測量比例計算可簡便的確定3次傳、接棒的最佳位置。以“曲線一”和“曲線二”的交點對應于橫軸的位置作為“基準點”。近似的,基準點往左0.5 m、往右1 m(略小)分別是傳棒隊員傳棒的最佳位置和接棒隊員接棒的最佳位置。

(3)傳棒隊員從起動標志線跑至傳棒的最佳位置的平均速度(v)與接棒隊員從起動到接棒的最佳位置所用的時間(t)是計算讓距的另外兩個重要變量?？梢酝ㄟ^實測或估算的辦法確定。根據公式,其中t對讓距的計算結果影響最大,如在本例中t若相差0.1 s,讓距的計算結果相差的距離就是80.7 cm。因此,最好實測并盡量準確。如“抓起跑”手計接棒隊員從起動到接棒的最佳位置耗時,要考慮計時員的反應時。具體操作,接棒隊員在預跑線前準備好、自行起動,計時員觀察腳動開表,人到接棒的最佳位置(做出反應而后)停表,前后抵消計時員觀察腳動開表和人到停表的反應時,這樣測得的時間正好是接棒隊員從起動位置跑到接棒的最佳位置的時間。另外,傳棒隊員最后階段平均速度是通過傳棒隊員“傳接棒全過程”跑距耗時計算而來,該計時也應盡量準確。

(4)傳棒隊員最后30 m和接棒隊員前30 m的測試應在實際場地上進行。如彎道、直道和分道的內側或外側等。

(5)通過本文方法(圖表比例測算法)先確定傳接棒的最佳位置及根據其計算的“讓距”只是理論上的數據,還需通過反復實踐試驗,不斷調整適應實際需要,并且考慮各種因素造成的“正反”兩面的影響。

(6)接棒隊員的起動,本文討論的是采用“預判”的方法,即接棒隊員于傳棒隊員到達起動標志線的瞬間“同時”起動,而非“到達”后做出反應再起動。否則,讓距還需加上接棒隊員最后階段的平均速度v×接棒隊員的反應時(傳棒隊員到達起動標志線瞬間與接棒隊員＜做出反應而后＞真正開始起動之間的時間間隔,有的稱為“移動選擇反應時”)。

[1]文超.田徑運動高級教程[M].北京:人民體育出版社,1994.

[2]教學科研.如何有效提高4×100 m接力跑傳接棒技術[EB/OL]. http://www.xzjdgz.com/jcb/show.asp?strID=854,2013-12-24.

[3]楊鋒.中外優秀男子100 m運動員速度結構分析[J].運動,2011 (11)：24-25.

G822.7

:A

:2095-2813(2015)10(a)-0067-05

10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.28.067