但只要是跑了弯道(200米、400米、800米、1500米等),赛跑的长度都是不准确的。那么问题出在哪里呢?

国际田联田径场地设施标准手册规定标准的体育跑道内圈周长400米,其中弯道半径应为36.5米。那么“标准的体育跑道内圈周长400米”自然是指第一道的中线环绕一圈的距离为400米。

我们可以对田径场跑道的尺寸做如下一个计算——

两头弯道的长度为2πR = 229.22米,那么东西两侧的直道距离各为(400 – 229.22)/ 2 = 85.39米。

【不少人误认为,100米赛跑的跑道就是田径赛道中那部分直道。看来这是有问题的,那实际只有85.39米。在田径赛场的东南角,直道又向南延伸出去一块,那就是百米赛跑的起跑区和百米赛道起始的一部分】

由于每道的宽度为1.22米,运动员跑一圈的距离就取决于运动员沿本跑道的何处位置跑。

若运动员是第一道的,他严格按照地沿中线跑,那么跑一圈的距离就是400米。但是运动员都不会这么傻,肯定都是尽可能沿着第一道的内侧跑(跑进第一道的内侧属于犯规)。

我们来进行如下的计算——

弯道半径应为36.5米是指弯道处第一道中线端到弯道圆心处的距离,那么第一道内侧道沿边的半径则为(36.5 - 0.61) = 35.89米。如图所示:

一般人鞋的宽度为8厘米,设该人沿着第一道的内侧跑(左脚外沿贴着第一道的内侧,右脚内侧距第一道内侧8厘米)。那么该人跑第一道的弯道半径则为35.97米,在田径场跑一圈的距离为——

2πR + (2×85.39)= 225.89 + 170.78 = 396.67米。

看来运动员尽可能沿着第一道的内侧跑一圈的距离并不是400米,而是少跑了3.33米,这可不是个小数字,这可沾了大便宜了!

在国际田径比赛时,常常看到第一道是空的,恐与这个原因有关。而运动员在跑第二道至第八道中的任何一道,一般都是在跑道中线附近跑,都不会为“跑捷径”而贴着赛道的内侧线跑,这样很容易跑进别人的赛道而犯规。

对于200米、400米、800米赛跑,由于各跑道的起点设置是不同的,但沿各跑道跑一圈的距离与运动员在跑道中跑的位置是有着很大的关系:靠跑道中线的内侧会“跑捷径”而沾些便宜,靠跑道中线的外侧会“跑远径”而吃亏。

综上所述,田径赛跑除了直道的比赛,其它赛跑的距离都不准确!

◇200米、400米、800米赛跑各跑道的起点是如何设置的?

首先对于不同赛道来说,东西两侧的直道长度都是相同的(各为85.39米),但第二道至第八道在弯道处的半径从里向外依次增加1.22米,那么第二道至第八道弯道的半径分别为37.72米、38.94米、40.16米、41.38米、42.6米、43.82米、45.04米。经计算,第二道至第八道跑一圈的距离分别是407.66米、415.32米、422.98米、430.64米、438.3米、445.96米、453.62米(依次增加7.66米)。

由于这个原因,200米赛跑的起跑线,从第二道起依次比前一道向前移3.83米。400米和800米的起跑线,从第二道起依次比前一道向前移7.66米。

【不知以上计算是否与实际跑道标定尺寸相符?】

◇赛道跑里圈还是跑外圈会“占便宜”?

跑200米、400米、800米等都需要跑弯道。《田径场地设施标准手册》中规定:弯道应有8条跑道。

参加过赛跑的人都有经验,跑直道容易,跑弯道难。这是因为运动员赛跑在跑弯道时,似乎都会受到一股“魔力”作用,若掌控不好,运动员会跑不稳而影响成绩。

这“魔力”来自于——物体在作曲线运动(圆周运动)时,需要向心力(由物体所受合外力提供)。如果所提供的向心力不足,那么物体就会作离心运动。那么运动员在跑弯道时都需要通过一些措施来保证获得足够的向心力。

体育教练会告诉你跑弯道的技术:身体向弯道里倾斜;左臂摆动幅度比右臂小;右脚内侧用力等。

男子200米世界纪录为19秒19(平均速度10.42米/秒),女子200米世界纪录为21秒34(平均速度9.37米/秒);男子400米纪录为43秒19(平均速度9.26米/秒),女子400米纪录为47秒60(平均速度8.40米/秒)。

根据物体作曲线运动(圆周运动)所需的向心力大小与物体的质量、曲率半径大小和运动速度大小有关:F = mV2/R = man,an为向心加速度。对同一个运动员而言,我们只要比较他跑不同跑道时的向心加速度大小就可以看出。

依据以上世界纪录,我们取个运动员(跑弯道)较低些的平均速度为7米/秒。设运动员分别跑第二道、第三道、第四道、第五道、第六道、第七道、第八道的向心加速度大小为an2、an3、an4、an5、an6、an7、an8。【第一道空】第二道至第八道弯道的半径分别为37.72米、38.94米、40.16米、41.38米、42.6米、43.82米、45.04米。

代值计算可得:

an2 = 1.3(米/秒2);an3 = 1.26 (米/秒2);an4 = 1.22(米/秒2);an5 = 1.18(米/秒2);an6 = 1.15(米/秒2);an7 = 1.12(米/秒2);an8 = 1.09(米/秒2)。

从第二道至第八道,向心加速度大小逐渐减小。仅比较第二道和第八道的向心加速度就可以看到,第八道的向心加速度大小只有第二道的84%。

看来道次越靠外,跑200米、400米、800米的弯道时运动员所受的“魔力”就会越小。但是运动员都会有个心理作用:似乎跑第四、五道这样中间的道次好些,两侧都有竞争者,有利自己的发挥,而靠外道次却没有这样的感觉。

◇塑胶跑道已有了十多年了,它是由聚氨酯橡胶等材料组成的,具有一定的弹性、一定的抗紫外线能力和耐老化力,是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料。据称,德国的塑胶跑道质量最好。前些年塑胶跑道的颜色是红的,这些年又改为蓝色了。

看来,田径赛道中也蕴藏着很多“秘密”!

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