影响跑步速度的生物力学要素有哪些(跑步的生物力学分析)

导语：提高跑步速度的生物力学

对想要提升跑步速度的教练员，建议精读并去思考影响速度训练中的重要变量，底层的训练逻辑对设计一堂或一个周期的速度训练课有着至关重要的作用，只有把握每一个细节，才能把一件事做到至臻。

教练员分析跑步、跳跃的生物力学，对提升速度和跳的能力有着关键性的作用。生物力学是研究力和力对于生物系统的作用，因为力决定运动，因此对生物力学基本原则的理解，有助于教练员和运动员提高跑步速度。为了使速度训练效果最大化，速度训练应该以科学的运动原则做以指导。

在1687年英国科学家艾萨克.牛顿爵士出版了著名的principia一书，书中包含了牛顿提出的三条运动定律，基本原理至今仍然适应，这对理解速度发展的训练概念有很大的帮助，牛顿的三条定律 — 惯性定律、加速度定律、作用力和反作力定律，解释如下:

1、惯性定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使他改变运动状态为止。

2、加速度定律：物体运动状态的改变与施加在物体上的作用力成正比，运动方向与施加的作用力方向相同。

3、作用力与反作用力定律：相互作用的两个物体之间的作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

很多教练员在看这些定律的时候，可能觉得对于速度训练没有任何意义，但是实际上，当仔细研究过时，这些定律在计划有效的速度训练上，有着至关重要的作用。理解这些定律会帮助我们教练员和运动员在速度发展的许多方面起到至关重要的作用。比方说，根据牛顿第一定律，每一次运动启动或发生改变时，必须施加一个作用力，拿跑步来说，这个力来自运动员内部肌肉的运动，肌肉产生力量越大，那么理论上启动速度越快。因此，当足球运动员在任何时候想要开始移动或者是改变运动（如加速、减速或是改变运动方向）的时候，必须要施加一个力，没有施加的力，就不可能启动或者改变。

（足球运动员在加速、变向）

同时，这又引出了牛顿的第二定律，物体运动状态的改变与施加作用力的大小成正比。这是一种因果关系。就是说。力直接导致加速度。你只在设计速度训练方案时。运动员和教练员需要了解的是加速度的大小，取决于施加的作用力，那牛顿的第二定律如下：

作用力＝质量x加速度

就跑步而言，运动员的质量（体重）可以假定是不变的，加速度直接取决于作用力，并且与其成正比。所以，运动员快速有效地产生力的能力至关重要，需要多大的力取决于运动的任务和要做的动作。因此，运动员应该对不同的动作模式进行针对性的训练，这需要分析不同阶段队员的“短板”和教练员想要达到的效果，针对不同阶段做不同的训练方法改进。

这也提出了另一个对长期速度发展的重要因素，就是质量，也就是运动员的体重。质量增加就要求更大的力来获得加速度，因此运动员在进行抗阻训练时必须确保体重的增加与力量的增加相匹配。增加肌肉体积但是没有提高产生力的能力，这并不能提高加速能力。发展速度的力量训练，应该注重提高产生力的能力，而不是一味的增加肌肉体积。

牛顿第三定律的核心信息是相互作用的两个物体之间的作用力与反作用力的大小总是相等，在跑步时表现为运动员向地面施加的力，这个力有一个同等大小的反作用力，推动运动员向上和向前运动，这说明了作用力的方向和作用力的大小对于速度来说同样重要，作用力施加的方向与接下来运动的方向相反，因此只有当作用力的大小与方向都最佳时，速度才能达到最大化，当跑步动作技术不是最优时，作用力也不会达到最佳，跑步成绩也就有了进步空间。

综合考虑这三个定律，我们可以看出，地面的作用力很大程度上决定了加速度和跑速。因此，提高地面的作用力，应该成为所有速度训练方案的主要关注点。

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