百公尺途中跑髖膝關節角度與速度之探討
研 究 生：楊明松
指導教授：相子元
摘 要
本研究以五名女子優秀田徑短跑選手，經三部60Hz高速攝影機記錄受試者以正常與改變髖膝關節兩種方法跑百公尺全程，擷取途中跑高速期跑步的整個動作過程，進行二度空間的動作攝影，配合Silicon Coach Pro 動作分析軟體，記錄選手推蹬期髖、膝關節離地瞬間之伸展角度及離地後屈膝角度與擺動腿前擺之速度等運動學參數，藉以探討上述各運動學參數與受試者步幅、步頻及運動成績之關係。本研究結果如下：
一、受試者因為改變長期習慣的跑步動作，而刻意改變髖膝關節角度與節奏的跑法，卻導致瞬間步幅增大，結果正常跑的運動成績與平均步頻明顯的比改變跑佳（p < .05），但與實驗假設之預期相反。
二、立定跳遠成績較佳的受試者，在支撐腿著地時間與瞬間步幅呈現較佳的表現。
三、擺動腿擺動時間與瞬間步幅呈現相關，擺動時間較長者瞬間步幅較大。


關鍵字：百公尺、髖膝關節、運動學

The Relationship Between Hip and Knee Joints
and Speed in 100 Meters Sprint
Graduate student：Yang, Ming-Sung
Advisor：Shiang, Tzyy-Yuang
Abstract
In order to capture examinees’ two-dimensional motion pictures through the entire running process at high-speed phase in mid-way dash, the present study recorded the whole 100-meters sprinting course of five excellent female sprinters by three 60Hz high-speed video cameras. The Silicon Coach Pro Motion Analysis Software is served to record kinematic parameters of the stretching angles formed by the hip and knee joints of the athlete’s take-off leg during propulsion phase, the bended knee angles after the take-off action, speed and angles in the forward direction formed by the hip and knee joints a of the swing leg. With these data, the present study tried to yield insight into issues regarding how the performance of sprinters is affected by all possible kinematic parameters, stride length, and pace-frequency. The results of experiments indicate that:
1. In order to change the long-term habit of running movement, examineesdeliberately verify the running style of angles of hipbone joint and knee joint and rhythm. However, the alteration brings about the increase of instant stride length. The performance of normal running and average pace-frequency are much better than those changed on running style, but they are opposite to the anticipated experimental supposition.
2. Examinees with better records on standing jump perform better on instant stride length and at support phase.
3. The swing times-pan of the swing leg is correlated with the instant stride length. Examinees with prolonged swing time-span have farther instant stride length.


Key words：Key words: 100-meter, hip and knee joints, kinematics

目 錄
論文考試審定書 ii
作者授權書 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
誌謝 vii
目錄 viii
表目錄 x
圖目錄 xii
第壹章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究目的 2
第三節 研究範圍 2
第四節 研究限制 3
第五節 名詞操作性定義 3
第貳章 文獻探討 5
第一節 百公尺途中跑之相關文獻 5
第二節 髖膝關節角度與速度之相關文獻 10
第三節 總結 13
第四節 研究假設 14
第參章 研究方法與步驟 15
第一節 研究對象 15
第二節 實驗時間及地點 16
第三節 實驗設計 16
第四節 實驗儀器與設備 16
第五節 實驗場地佈置 17
第六節 實驗步驟 18
第七節 資料處理與分析………………………………………….. 19
第肆章 結果與討論 20
第一節 受試者基本運動能力 20
第二節 受試者百公尺測驗成績 ... 20
第三節 百公尺全程與分段成績之關係 21
第四節 立定跳遠、柔軟度與髖膝關節動作時間的關係 25
第五節 正常與改變跑百公尺與30公尺處關節角度的關係 27
第六節 正常與改變跑百公尺與60公尺處關節角度的關係 ……33
第七節 百公尺成績與30、60公尺處瞬間步頻、步幅的關係 ……37
第伍章 結論與建議 39
第一節 結 論 39
第二節 建 議 49
參考文獻 40
中文部分 40
外文部分 43
附錄
附錄一、受試者同意書 44
附錄二、受試者基本資料表 45
附錄三、受試者須知資料表 46


表 目 錄
表2-1瓊斯途中跑支撐時期空間技術特徵 6
表2-2第24屆奧運會女子百米冠軍葛瑞菲斯的技術統計分析 8
表2-3優秀女子短跑選手步頻步幅比較表 9
表3-1受試者基本資料 15
表4-1受試者基本運動能力 20
表4-2受試者正常與改變跑百公尺測驗之結果 21
表4-3正常與改變跑百公尺全程、與分段速度統計量表 22
表4-4正常跑百公尺速度與分段平均速度多重比較表 22
表4-5正常跑百公尺與分段速度變異數分析表 23
表4-6改變跑百公尺與分段平均速度多重比較表 23
表4-7改變全程與分段速度變異數分析表 24
表4-8改變全程與分段速度變異數分析表 24
表4-9正常和改變跑百公尺、各分段與步幅步頻成對相關表 25
表4-10立定跳遠、柔軟度與60公尺處正常跑動作時間表現相關矩陣表 26
表4-11立定跳遠、柔軟度與60公尺處改變跑的關節角度相關矩陣表 26
表4-12正常與改變跑百公尺和30公尺處的關節角度相關矩陣表 27
表4-13正常與改變30公尺髖膝關節角度成對樣本統計量表 31
表4-14正常與改變30公尺髖膝關節成對變數差異表 32
表4-15正常與改變30公尺髖膝關節成對樣本相關表 33
表4-16正常與改變跑百公尺和60公尺處關節角度的相關矩陣 33
表4-17正常與改變60公尺與步幅步頻成對樣本統計量表 35
表4-18正常與改變60公尺髖膝關節成對變數差異表 36
表4-19正常與改變60公尺髖膝關節成對樣本相關表 36
表4-20正常與改變30公尺、60公尺的瞬間步幅、步頻和成績參數表 38
表4-21正常與改變跑百公尺與平均步頻.步幅相關矩陣表 38


圖 目 錄
圖3-1雷射分段計時器-紀錄分析系統 17
圖3-2實驗場地佈置圖 18
圖3-3實驗流程圖 19
圖4-1受試者a途中跑擷取一複步關節角度示意圖（Silicon Coach） 28
圖4-2受試者b途中跑擷取一複步關節角度示意圖（Silicon Coach） 29
圖4-3受試者c途中跑擷取一複步關節角度示意圖（Silicon Coach） 29
圖4-4受試者d途中跑擷取一複步關節角度示意圖（Silicon Coach） 30
圖4-5受試者e途中跑擷取一複步關節角度示意圖（Silicon Coach） 30

參考文獻
一、中文部分
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