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中图分类号：G899 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2013）06-000-02
摘 要 采用文献资料法、生物力学分析等方法，对小轮车运动中的起动技术、踏板技术、飞跃技术和弯道技术进行分析，目的在于使其运动员以及相关爱好者更多了解小轮车运动中动作技术，以便让更好地运用各技术动作，提高运动水平和比赛成绩。
关键词 小轮车 生物力学 分析
一、小轮车极限运动的力学原理
我们从物理学的观点来讲，人在骑车行驶的过程中，人和车给前方的方空气挤压力，而同时空气又给人和车相反的作用力，即成为：空气阻力。当车子向前推进时，必须要借助于一定的外力才可能向前行驶。而前进力又与运动员的用力、传动比、曲柄有关。如果我们用Y表示前进力，Q表示踏蹬力量，I表示曲柄长度，D表示传动比。那么用公式表示为：Y=Q×I/D。由公式我们可以得知：前进力与踏蹬力量和曲柄长度成正比，与传动系数则成反。因此，当人们在骑车的时候，想要突破空气的阻力，这就必须要用力去克服空气的阻力。假如：在无风骑行时受风面积为0.5，车子前进的速度为42km/h，空气对人的压力为5.6kg。所以想要前进就必须要用大于5.6kg的力。例如：某运动员体重为65kg，自行车曲柄长度7.2英寸，传动比为95.5。那么所产生的前进力则为：Y=Q×I/D=65×7.2/95.5=4.9kg。前进力是4.9kg，当运动员遇到六级风时的阻力为5.6kg/0.5，而运动员作用于车子的前进力才为4.9kg/0.5，这一数值还是小于六级风的阻力。所以，想要前进就得改变传动系数。
小轮车属于自行车中的一类，也属于传动式机械。它的传动装置主要包括：主动齿轮（轮盘）、被动齿轮（飞轮）链条和变速器等。在小轮车运动中齿轮比与传动比关系着小轮车的使用效率和使用寿命。齿轮比：就是主动齿轮数与被动齿轮数之间的比例。如果用G表示齿轮比，C表示主动齿轮数，F表示被动齿轮数。那么用公式表示，即：G=C/F。因此，我们得知齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动轮的齿数成反比。例如：普通赛车的轮盘为49齿，飞轮为14齿，我们通过公示就可以求出齿轮比。即：G=C/F=49/14=3.5，这表示：当运动员蹬踏轮盘1周后，飞轮转就了3周半。传动比（传动系数）：就是齿轮比和后圈直径的积，即为传动比。因此，我们通过齿轮比、传动比和传动行程的计算可以得出不同型号的赛车对运动员比赛成绩的影响不同。
二、小轮车极限运动的动作技术力学分析
（一）启动技术动作力学分析
准备阶段就是当运动员上赛道以后，以赛车的前轮顶住出发的挡板，身体保持的静止状态则称为为准备阶段。这时运动员要做的准备就是两眼目视前方，深呼吸，充分地吸氧气，身体保持放松状态。然后注意腰部和臀部稍向后移，手臂握住车盘伸直同时做好向后拉车的准备姿势，注意力要高度集中，准备随时出发。
（二）踏板技术动作力学分析
小轮车的踏板技术它是属于一项周期性的运动，就是在一个固定的范围内，以中间轴为圆心，曲柄为半径，不断重复地做周期运动。踏蹬一周大致可以分为四个阶段。即：上临界区（点附近）；工作阶段（附近，此时踏蹬的效率最高）；下临界区（点附近）；回转阶段（附近，此时提和拉的效率最高）。如图1所示：
由于运动员蹬踏到每个阶段是肌肉的用力都不一样。当运动员的一只脚处于用力阶段时，另一只脚就已处于了回转阶段。当运动到点和点时不易形成转动力矩，因为当运动员脚踏蹬到这两个点时，下肢作用合力的方向通过中轴，力臂和力矩等于零，作用力不做功。当运动员蹬踏运动到附近时，蹬踏动作形成的力臂最长，力矩最大，工作效率也就最高，车子前进的速度就越快。当运动到附近时，脚蹬踏的一侧做功，另一侧则不做功，此时运动员可以瞬间让腿休息一下，以有利于接下来更好地发力。
（三）飞跃技术动作力学分析
当小轮车运动员在行驶的过程当中遇到土堆、地沟等障碍物时，为了加快速度取得更好的成绩，就必须使用飞跃技术，想要顺利地通过障碍物运动员必须具备几个因素：1.最大的初速度，初速度越高，飞越的距离就越远，运动员就可以根据障碍物的大小来确定初速度的快慢。2.准确的起飞点，根据速度的快慢、障碍物的大小，以此来确定起飞点的位置，只有确定好位置才能更好地控制飞跃技术。具体步骤为：找准起飞点-迅速曲腿-拉把-蹬腿做好起飞的动作。3.精确的降落，降落是一个非常关键的技术动作，如果降落点控制不好，如果运动员飞越的过远，降落到平路上，会导致车子产生停动降速，还容易造成摔跤，如果运动员飞越太近，没有越过障碍物，也会导致摔跤，所以在降落的时候，要求运动员完成上肢推把-下压-下肢收腿-提臀等动作，才能安全的降落从而产生较大的加速度，使车子的速度越来越快。
（四）小轮车的弯道技术分析
小轮车过弯技术：要求人和车体为一线，往弯道内倾斜。过弯道技术的步骤是：1.把身体的重心处于车子的斜上方，往弯道的内侧稍倾斜。此时，要求人和车子保持的倾斜角度一致。2.把处于外侧的大腿膝盖伸直并且下意识地加点力。3.把处于内侧那只脚的膝盖顶着横梁。4.把处于外侧的手稍微拉起车把，以保持车子的平衡与稳定。小轮车运动员在转弯的时候，人和车子需要一起做倾斜动作，假如车身平面与地面的夹角为。人和车子所受到力为：重力G，地面的支持力N以及静摩擦力f。车子的速度越大则车子转弯时的曲率半径就越小，地面对车的静摩擦力f就越大。因此，我们知道想要使车子不侧翻就尽最大可能的走直线，即使要走曲线的话也必须尽可能的保持倾角度很小且曲率半径很大才行。在小轮车过弯道技术中，为了保持车子的平衡与稳定，不至于摔倒，在转弯时我们就需要注意车子倾斜的角度、骑行的速度和弯道半径之间的关系，同时人和车还要克服离心力的作用。只有处理好了这些因素，运动员才能让车子顺利通过弯道。
三、结论
（一）传动机械方面
小轮车的传动装置包括：轮盘、飞轮、链条和变速器。通过行驶过程中所产生的齿轮比、传动比、传动行程等力学关系可以反映出车子的运动状况，训练和比赛中的不足。通过各参数之间的关系我们可以对赛车进行适当的改装处理，以提高小轮车的运动效率。
（二）空气阻力方面
在小轮车行驶过程中受到了空气对车子的阻力即空气阻力。运用公式：Y=Q×I/D可以计算得出车子前进力、踏蹬力和曲柄之间的关系。通过它们之间的关系及场地环境就可以计算出克服空气阻力的作用力。从而为运动员在训练和比赛中更好地进行，而提高运动生物力学分析。
（三）踏蹬技术方面
踏蹬的技术动作中，由于周期性的交替运动，在---等范围内产生不同的临界点，而在不同的阶段运动员的作用力不同，肌肉的做功也不同，通过此项研究可以很好地了解运动员下肢肌肉在踏蹬的过程中与力臂、力矩的最大工作效率。
（四）弯道技术方面
顺利通过弯道，要求人和车子保持一体，身体和车子往弯道内侧倾斜，保持平衡。在此过程中含有大量的运动生物力学知识。人和车子与地面的角度变化、地面的摩擦力、曲率半径及最大倾角多要考虑。通过研究车子与地面静摩擦力之间的关系，推出车子不侧翻的条件，即：通过摩擦力、曲率半径、最大倾角进行测量和研究分析对小轮车运动员训练和比赛提供科学、合理的数据支撑。
参考文献：
[1] 仲崇文.对自行车运动员踏蹬技术的探讨[J].南京体育学院报.2002.
[2] 高等教育编委会.运动生物力学[M].北京.高等教育出版社.1998.
[3] 陈滨.分析动力学[M].北京.高等教育出版社.1989.
[4] 陈丽华.关于自行车运动生物力学的探讨[J].广州体育学院报.2004.第26卷第6期.
摘 要 采用文献资料法、生物力学分析等方法，对小轮车运动中的起动技术、踏板技术、飞跃技术和弯道技术进行分析，目的在于使其运动员以及相关爱好者更多了解小轮车运动中动作技术，以便让更好地运用各技术动作，提高运动水平和比赛成绩。
关键词 小轮车 生物力学 分析
一、小轮车极限运动的力学原理
我们从物理学的观点来讲，人在骑车行驶的过程中，人和车给前方的方空气挤压力，而同时空气又给人和车相反的作用力，即成为：空气阻力。当车子向前推进时，必须要借助于一定的外力才可能向前行驶。而前进力又与运动员的用力、传动比、曲柄有关。如果我们用Y表示前进力，Q表示踏蹬力量，I表示曲柄长度，D表示传动比。那么用公式表示为：Y=Q×I/D。由公式我们可以得知：前进力与踏蹬力量和曲柄长度成正比，与传动系数则成反。因此，当人们在骑车的时候，想要突破空气的阻力，这就必须要用力去克服空气的阻力。假如：在无风骑行时受风面积为0.5，车子前进的速度为42km/h，空气对人的压力为5.6kg。所以想要前进就必须要用大于5.6kg的力。例如：某运动员体重为65kg，自行车曲柄长度7.2英寸，传动比为95.5。那么所产生的前进力则为：Y=Q×I/D=65×7.2/95.5=4.9kg。前进力是4.9kg，当运动员遇到六级风时的阻力为5.6kg/0.5，而运动员作用于车子的前进力才为4.9kg/0.5，这一数值还是小于六级风的阻力。所以，想要前进就得改变传动系数。
小轮车属于自行车中的一类，也属于传动式机械。它的传动装置主要包括：主动齿轮（轮盘）、被动齿轮（飞轮）链条和变速器等。在小轮车运动中齿轮比与传动比关系着小轮车的使用效率和使用寿命。齿轮比：就是主动齿轮数与被动齿轮数之间的比例。如果用G表示齿轮比，C表示主动齿轮数，F表示被动齿轮数。那么用公式表示，即：G=C/F。因此，我们得知齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动轮的齿数成反比。例如：普通赛车的轮盘为49齿，飞轮为14齿，我们通过公示就可以求出齿轮比。即：G=C/F=49/14=3.5，这表示：当运动员蹬踏轮盘1周后，飞轮转就了3周半。传动比（传动系数）：就是齿轮比和后圈直径的积，即为传动比。因此，我们通过齿轮比、传动比和传动行程的计算可以得出不同型号的赛车对运动员比赛成绩的影响不同。
二、小轮车极限运动的动作技术力学分析
（一）启动技术动作力学分析
准备阶段就是当运动员上赛道以后，以赛车的前轮顶住出发的挡板，身体保持的静止状态则称为为准备阶段。这时运动员要做的准备就是两眼目视前方，深呼吸，充分地吸氧气，身体保持放松状态。然后注意腰部和臀部稍向后移，手臂握住车盘伸直同时做好向后拉车的准备姿势，注意力要高度集中，准备随时出发。
（二）踏板技术动作力学分析
小轮车的踏板技术它是属于一项周期性的运动，就是在一个固定的范围内，以中间轴为圆心，曲柄为半径，不断重复地做周期运动。踏蹬一周大致可以分为四个阶段。即：上临界区（点附近）；工作阶段（附近，此时踏蹬的效率最高）；下临界区（点附近）；回转阶段（附近，此时提和拉的效率最高）。如图1所示：
由于运动员蹬踏到每个阶段是肌肉的用力都不一样。当运动员的一只脚处于用力阶段时，另一只脚就已处于了回转阶段。当运动到点和点时不易形成转动力矩，因为当运动员脚踏蹬到这两个点时，下肢作用合力的方向通过中轴，力臂和力矩等于零，作用力不做功。当运动员蹬踏运动到附近时，蹬踏动作形成的力臂最长，力矩最大，工作效率也就最高，车子前进的速度就越快。当运动到附近时，脚蹬踏的一侧做功，另一侧则不做功，此时运动员可以瞬间让腿休息一下，以有利于接下来更好地发力。
（三）飞跃技术动作力学分析
当小轮车运动员在行驶的过程当中遇到土堆、地沟等障碍物时，为了加快速度取得更好的成绩，就必须使用飞跃技术，想要顺利地通过障碍物运动员必须具备几个因素：1.最大的初速度，初速度越高，飞越的距离就越远，运动员就可以根据障碍物的大小来确定初速度的快慢。2.准确的起飞点，根据速度的快慢、障碍物的大小，以此来确定起飞点的位置，只有确定好位置才能更好地控制飞跃技术。具体步骤为：找准起飞点-迅速曲腿-拉把-蹬腿做好起飞的动作。3.精确的降落，降落是一个非常关键的技术动作，如果降落点控制不好，如果运动员飞越的过远，降落到平路上，会导致车子产生停动降速，还容易造成摔跤，如果运动员飞越太近，没有越过障碍物，也会导致摔跤，所以在降落的时候，要求运动员完成上肢推把-下压-下肢收腿-提臀等动作，才能安全的降落从而产生较大的加速度，使车子的速度越来越快。
（四）小轮车的弯道技术分析
小轮车过弯技术：要求人和车体为一线，往弯道内倾斜。过弯道技术的步骤是：1.把身体的重心处于车子的斜上方，往弯道的内侧稍倾斜。此时，要求人和车子保持的倾斜角度一致。2.把处于外侧的大腿膝盖伸直并且下意识地加点力。3.把处于内侧那只脚的膝盖顶着横梁。4.把处于外侧的手稍微拉起车把，以保持车子的平衡与稳定。小轮车运动员在转弯的时候，人和车子需要一起做倾斜动作，假如车身平面与地面的夹角为。人和车子所受到力为：重力G，地面的支持力N以及静摩擦力f。车子的速度越大则车子转弯时的曲率半径就越小，地面对车的静摩擦力f就越大。因此，我们知道想要使车子不侧翻就尽最大可能的走直线，即使要走曲线的话也必须尽可能的保持倾角度很小且曲率半径很大才行。在小轮车过弯道技术中，为了保持车子的平衡与稳定，不至于摔倒，在转弯时我们就需要注意车子倾斜的角度、骑行的速度和弯道半径之间的关系，同时人和车还要克服离心力的作用。只有处理好了这些因素，运动员才能让车子顺利通过弯道。
三、结论
（一）传动机械方面
小轮车的传动装置包括：轮盘、飞轮、链条和变速器。通过行驶过程中所产生的齿轮比、传动比、传动行程等力学关系可以反映出车子的运动状况，训练和比赛中的不足。通过各参数之间的关系我们可以对赛车进行适当的改装处理，以提高小轮车的运动效率。
（二）空气阻力方面
在小轮车行驶过程中受到了空气对车子的阻力即空气阻力。运用公式：Y=Q×I/D可以计算得出车子前进力、踏蹬力和曲柄之间的关系。通过它们之间的关系及场地环境就可以计算出克服空气阻力的作用力。从而为运动员在训练和比赛中更好地进行，而提高运动生物力学分析。
（三）踏蹬技术方面
踏蹬的技术动作中，由于周期性的交替运动，在---等范围内产生不同的临界点，而在不同的阶段运动员的作用力不同，肌肉的做功也不同，通过此项研究可以很好地了解运动员下肢肌肉在踏蹬的过程中与力臂、力矩的最大工作效率。
（四）弯道技术方面
顺利通过弯道，要求人和车子保持一体，身体和车子往弯道内侧倾斜，保持平衡。在此过程中含有大量的运动生物力学知识。人和车子与地面的角度变化、地面的摩擦力、曲率半径及最大倾角多要考虑。通过研究车子与地面静摩擦力之间的关系，推出车子不侧翻的条件，即：通过摩擦力、曲率半径、最大倾角进行测量和研究分析对小轮车运动员训练和比赛提供科学、合理的数据支撑。
参考文献：
[1] 仲崇文.对自行车运动员踏蹬技术的探讨[J].南京体育学院报.2002.
[2] 高等教育编委会.运动生物力学[M].北京.高等教育出版社.1998.
[3] 陈滨.分析动力学[M].北京.高等教育出版社.1989.
[4] 陈丽华.关于自行车运动生物力学的探讨[J].广州体育学院报.2004.第26卷第6期.