田径竞赛短跑研究毕业论文.doc

　　田径竞赛短跑研究

　　摘要

　　200米短跑竞赛是运动员在各种内外在条件下技术特点和战术方针的综合实力的体现。在这项体育赛事出现后有科学家就多次预测了人类200米跑速的极限速度，但是，一些运动员却一次次地打破了这些预测的纪录，让科学家也始料未及，为此，对人类短跑的极限速度就值得深思了。本文就针对田径竞赛短跑的一些问题进行了研究。

　　问题一，对于公平性,主要从跑道距离(都是200米)运动生物学以及心理因素进行了研究，得出跑道的安排是公平的;问题二，内外赛道的利弊而言,不再考虑心理因素，主要对内外各跑道从运动员赛跑的运动生物力学、弯道起跑差异以及所受风速影响等三方面进行研究，内跑道的弊端较多,而外跑道在各方面都较有利些，要设计出各跑道的最佳跑步路线,先从最佳跑步路线的目标因素(跑程短、受到外在地理因素影响小、跑速快)进行分析,再利用各个单因素进行综合分析,最后才能设计出最有跑步路线来;问题三，通过对表中数据进行分析,又建立灰色关联分析的数学模型,对200 m 跑成绩贡献最大的速度阶段是0～50 m段，而起到决定性作用的是高速阶段（50~100m），并由此建立多元回归模型,预测出了各运动员的短跑成绩;问题四，可以根据问题三中所建立的多元回归模型的基础上通过收集数据再进行研究。

　　关键词：田径短跑 单因素综合分析 灰色关联分析 多元回归分析

　　问题重述

　　继北京奥运会两破世界纪录之后，2009年博尔特以提高相同的成绩0.11秒打破柏林世锦赛100米、200米世界纪录，成为历史上第一人。博尔特100米9秒58、200米19秒19的世界纪录成绩让许多科学家始料未及，打破了人们已有的许多认识，当前人们热议的话题是：人类的极限在哪里？博尔特的极限是多少？

　　标准跑道全长为400米，是由两个长114.04米的曲段（弯道）和两个长85.96米的直段（直道）构成的。它的两个曲段要比两个直段长56.16米（如图1所示）。现代短跑的理论和实践证明，100米和200米在技术特点和战术方针上也非常不同的。在各种正规大赛中，成绩好的运动员决赛时总是位居中间跑道，而成绩次之者分居两旁，其他依次排之。请你根据标准跑道解答以下问题：

　　1）建立数学模型说明：200米竞赛中，就跑道的安排是否公平？

　　2）建立数学模型说明：200米竞赛中，内道跑和外道跑各自的利弊是什么？各跑道的最佳跑步路线是什么？

　　3）根据200米跑的相关特点，建立数学模型说明各个阶段之间的关系与特点，并由此预测运动员的短跑成绩，根据已给数据1和数据2，检验所建模型的可行性与科学性。

　　4）根据你所建模型预测人类200米短跑的极限是多少？博尔特200米短跑成绩的极限是多少？并与数据3比较，确定模型的可靠性。

　　数据1：第七届世锦赛上男子200米决赛各50米分段时间(单位：秒)

　　姓 名

　　0~50米

　　(加速跑)

　　50~100米

　　(稳速跑)

　　100~150米

　　(~)

　　150~200米

　　(冲刺跑)

　　成绩

　　格林/美国

　　5.74

　　4.51

　　4.69

　　4.96

　　19.90

　　达席尔瓦/巴西

　　5.88

　　4.44

　　4.67

　　5.01

　　20.00

　　奥比克鲁维/尼尔利亚

　　5.83

　　4.45

　　4.74

　　5.09

　　20.11

　　汤普森/巴巴维亚

　　5.82

　　4.49

　　4.76

　　5.16

　　20.23

　　乌尔巴斯/波兰

　　5.89

　　4.55

　　4.78

　　5.06

　　20.30

　　利特尔/美国

　　5.84

　　4.51

　　4.82

　　5.20

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　　戈尔丁/英国

　　6.07

　　4.69

　　4.75

　　4.97

　　20.48

　　风速：1.2米/秒 气温：31度 湿度：38%

　　数据2：第七届世锦赛上男子200米决赛起跑反应时间

　　姓名

　　格林

　　达席尔瓦

　　奥比克鲁维

　　汤普森

　　乌尔巴斯

　　利特尔

　　戈尔丁

　　反应时间

　　0.144

　　0.138

　　0.174

　　0.134

　　0.131

　　0.159

　　0.131

　　数据3：2009年波兰世锦赛男子200米决赛成绩

　　男子200米决赛成绩与起跑反应时间

　　排名

　　道次

　　运动员

　　国家

　　成绩

　　纪录

　　反应时间

　　风速

　　1

　　5

　　博尔特

　　牙买加

　　19.19

　　(世界纪录)

　　0.133

　　-0.3

　　2

　　6

　　埃德沃德

　　巴拿马

　　19.81

　　?

　　0.179

　　-0.3

　　3

　　4

　　斯皮尔蒙

　　美国

　　19.85

　　(个人赛季最佳)

　　0.152

　　-0.3

　　4

　　8

　　克劳福德

　　美国

　　19.89

　　(个人赛季最佳)

　　0.148

　　-0.3

　　5

　　3

　　穆林斯

　　牙买加

　　19.98

　　(个人最好成绩)

　　0.146

　　-0.3

　　6

　　7

　　克拉克

　　美国

　　20.39

　　0.158

　　-0.3

　　7

　　1

　　古力耶夫

　　阿塞拜疆

　　20.61

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　　-0.3

　　8

　　2

　　阿勒尔特

　　法国

　　20.68

　　0.161

　　-0.3

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　　田径竞赛短跑（200米赛跑讨论），就公平性而言,可以从跑道距离(都是200米)运动生物学以及心理因素

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