田径场地设计与画法

田径场地设计画法辽宁省教育软件大赛参赛作品一、田径运动场地的设计与画法•田径运动场地有标准的和不标准的两类：标准的是周长400米的半圆式田径场；不标准的是周长400米而形状不足半圆式或形状是半圆式但周长不足400米和周长形状都不符合要求的田径场。•一个标准的半圆式田径场应有6-8米条分道，跑道总宽为7.32-9.96米，第一条分道周长为400米，场内有设足球、跳高和撑杆跳高场地和铅球、铁饼、链球、标枪的投掷区。田径场地轮廓示意图（一）半圆式田径场地的结构•半圆式田径场的结构跑道应是由两个半径相等的半圆(180°)的弯道和两条直段组成，半圆式田径场的结构主要包括下列各部分，如图：37.898米第一直曲段分界线第四直曲段分界线内突沿外突沿直段直道分道宽分道线第二直曲段分界线第三直曲段分界线纵轴线中心半径圆心0.3米0.2米计算线•中线（纵轴线）：它是处于田径场地中间的南北纵轴线，把每个弯道分成相等的两段，这条线是确定场地的方向线，在修建的场地上不画出来。•中心点：是中线的中点，即场地的中心以主为基础来确定两个弯道的圆心位置，中心是应用明显的标志标出来以备使用。•圆心：半圆式田径场有两个圆心都在中线上，它们是划跑道弯道内沿和外沿及分道线的基准点，两个圆心要用明显的标志标出来以备使用。•跑道的内突沿和外突沿：田径规则规定内外突沿的宽度均为5厘米，高出跑道地面5厘米，它们的宽都不计算在跑道之内。•直、曲段分界线：直曲段分界线必须通过圆心，垂直于中线并与跑道相交于四处，把跑道的直段和曲段分开。通常把终点所在的位置称第一曲段分界线，其它的按逆时针方向排列依次称第二、三、四直曲段分界线。这四条直曲段分界线是测量跑道的基准线，第一弯道和第二弯道。•跑道宽和分道宽：跑道宽是指内突沿和外突沿之间的宽度，也称为总宽，分道宽是指每条分道的宽度田径机关年塞规则规定分道宽为1.22或1.25米。•分道线：分道线宽5厘米，分别把跑道分为各条分道。分道线计算在内侧跑道的宽度之内，例如第一二道的分道线包括在第一分道的宽度之内•直段和直道：真段是第一、第二弯通之间的跑道，直道是直段和直段两端延长的一段直段总称。•计算线：（运动员的实跑线）只供计算跑道周长之用故称计算线，画场地时不必画出计算线，田径规则规定：第一条分道的计算线距跑道内突沿的外沿30cm，第二至第八道的计算线距内侧分道线外沿20cm。由于赛跑时运动员一般在这条未画出线上跑，所以计算线也称实跑线。（三）、半圆式田径场的跑道长的计算•半圆式田径场各分道的直段都是等长的，但各条弯道固定的半径不同弯道长也不相同。因此需要计算各条弯道的长度，以便在起点把各条外道比第一条道多出的弯道距离让出来，使所有的运动员从起点到终点距离相等。（一）弯道长的计算•计算弯道长度的基本公式为计算圆周长的公式C=2πr，r为半径，两个弯道组成一个圆为360°，根据田径规则规定第一条跑道全程的周长应沿内突沿的外沿0.30米处计算，第二至第八道应沿左侧分道线0.20米处计算，设分道宽为d，•第1分道（C1）=2π（r+0.30）第2分道（C2）=2π[r+（1×1.22）+0.20]第3分道（C3）=2π[r+（2×1.22）+0.20]第4分道（C4）=2π[r+（3×1.22）+0.20]由以上计算，可得出计算N道弯道周长的公式：第N分道（Cn）=2π[r+（n-1）d+0.20]（c—弯道周长，n—道次，r—弯道半径，d—分道宽）如计算一个弯道长用C=πR计算(二)起跑线前伸数的计算：•什么叫起跑前伸数？由于各条弯道的计算半径不同，它们各自在同一角度内的弧长也不同，越是跑外道的运动员，如果同一起跑线位置起跑，则跑到终点后，其跑的距离越多。由于终点位置是固定不变的，为了使运动员跑的距离相等，必须把外道各弯道比第一道弯道长的距离在起点上向前伸去，各外道比第一道向前让出的距离叫前伸数。800m起点线抢道标志线0.3m0.2mABCD切入差前伸数200米起点E•计算起跑线前伸数的方法是以某分道的弯道长减去第一分道的弯道长，即为该分道的起跑线前伸数。计算公式如下：Wn=2π[r+（n-1）d+0.20]-2π（r+0.30）=2π[（n-1）d–0.1](w—起跑线前伸数，n—道次，d—分道宽)以上公式是计算跑两个弯道起跑线的公式。分道跑一个弯道，计算起跑线前伸数的公式为：w=π[(n-1)d-0.10]（三）抢道切入差的计算•田径规则规定800米赛跑，分道跑完一个弯道后，外道运动员即可向里道切入跑进，4x400米接力赛跑，要分道跑完3个弯道后才能抢道，外道运动员在向里道跑入时比第一道的运动员多跑的距离叫切入差。CE=DE-CDCD=√AC²-AD²AC=AB=直道长AD=(n-1)d-0.3+0.2=(n-1)d-0.1(n=8)根据勾股选定理，计算切入差的公式是：K=s-√s²-[(n-1)d-0.1]²•(K—切入差，S—直段长，n—道次，d—分道宽)此公式适用于计算任何半径、任何直道长、何分道宽和任何分道的切入差。部分分道跑项目，确定起跑线位置时，应将切入差加入起跑线前伸数内。跑道的丈量方法•半圆式田径跑道，由两个长度相等的直段和两个半径相等的弯道构成。丈量直段长度不需计算，可以用钢尺或皮尺沿内突沿或分道线直接丈量。丈量弯道则需要计算。目前弯道上长度的丈量方法较多，通常采用的丈量方法主要是正弦丈量法（直弦丈量法）和余弦丈量法（放射丈量法），这两种方法准确、简便而实用，都是已知需要丈量的弯道上长度，首先通过正弦定理或余弦定理计算出相对应的弦长，然后以弦长去丈量弯道上长度的方法。（1）正弦丈量法•正弦丈量法也叫直弦丈量法。它是一种已知弧长（弯道长），然后用正弦定理计算其弦长，再以弦量弧丈量弯道长度的方法。•现通过计算400m跑第5分道线前伸数（22.37）的弦长，来说明正弦丈量法的计算方法（图6-3）。OABC由图可知：因为：OA=OBOC┴AB所以：AB=2AC=2BC又因：2∂=L×360°/2π[r+(n-1)d+0.2]sin∂=AC/OA所以：AC=sin∂OA∂正弦丈量法的计算步骤•第一步，求弧长所对的圆心角；先求各道每米弧长所对的圆心角。Qi=360°/2π（r+0.3）(第1道)Qn=360°/2π[r+(n-1)d+0.2](第2-8道)再求弧所对的圆心角Q=L×360°/2π（r+0.3）Qn=L×360°/2π[r+(n-1)d+0.2]•第二步求弧长所对的角，即Q/2或Qn/2•第三步求半角所对的正弦函数值•第四步将半角的正弦函数值代入公式（2）余弦丈量法•余弦丈量法也称为放射式丈量法，它是根据任意三角形中已知的两边和它们的夹角，应用余弦定理计算角的对边长度来丈量弯道长度的方法。余弦丈量法只要有一个丈量基准点，就可以计算和向外丈量各条分道上所需要的位置。余弦丈量法要比正弦丈量法省时、省力、工效高，因此被广为采用。如图6-4。余弦放射丈量法余弦丈量法的基本原理a²=b²+c²-2bccosQb²=a²+c²-2accosQC²=a²+b²-2abcosQ•现通过计算400m跑第3分道起点线前伸数的位置，来说明余弦丈量法的计算方法。（图6-5）•已知OA＝半径＝36m，OB半径＝半径＋2d＝38.44m，B′C′＝14.70（即400m跑第3分道起点前伸数），求AB的长度。（1）计算B′C′所对角度并查其余弦函数值：①第3分道每米所对角度360°/2π（r＋2d＋0.20）＝1.482806。②B′C′所对的角度＝14.70×1.482806°＝21°47′50″。③查21°47′50″的余弦函数值为0.9285。（2）代入余弦公式得AB的长度：AB＝√OA2＋OB2－2×OA×OB×COSθ＝√362＋38.442－2×36×38.44×0.9285•＝√203.8428＝14.28m•余弦丈量法通过余弦计算，可以丈量任何半径半圆式田径场的任何分道上的任何弯道长度。在采用余弦丈量法时，要选择好丈量的基准点。通常可选择跑道内突沿的直、弯道交接点和场地纵轴与弯道内突沿的交接点作为丈量的基准点（图6-6）。选择适宜的基准点，可以缩短丈量距离，提高丈量精确度，并能给丈量工作带来方便。OBA∂已知：OA=r+(n-1)d+0.2OB=半径=36米弧AC的长求：AB的长AB²=OA²+OB²-2OA.OBcos∂∂=AC.360°/2π[r+(n-1)d+0.2]C径赛场地的画法•在非塑胶场地跑道上（如煤渣跑道）举行田径运动径赛项目竞赛和测验之前，要进行田径场地跑道的画线工作。为了使画线工作做到准确、迅速，画线前应了解和熟悉场地情况（包括周长、半径、直段长等），找出弯道的圆心和直、曲段分界线及放射式丈量法的基点，掌握和计算各种丈量的数据，准备好画线使用的器材（如画线器、钢尺、钉耙尺、白灰等），并将跑道扫净、整平并洒水。较正规且管理较好的场地，内、外突沿上标有各种距离、位置的标记，这样有利于跑道画线工作的顺利进行。（一）分道线的画法•画分道线，应以跑道内突沿为基准，各分道线均为5cm的白灰线。分道宽应为1.22m，分道线应包括在里侧分道宽之内。•画直段分道线时，在直、曲段分界线上，以内突沿的外沿为基准，由里向外每隔1.22m做一标记，然后用拉直的绳子连接相对的两个标记点，在绳子靠近内突沿的一侧画出5cm的白线。•画弯道分道线时，一般用自制钉耙（两钉之间距离1.22m，）先画出线的痕迹，然后再沿痕迹内侧面5cm宽的白线。在使用钉耙时，一定要保证钉耙横梁与弯道半径在一条直线上。要特别注意两个弯道的分道线直段与直段的连接要圆顺。与弯道重叠的直道分道线可以不画，可备5cm宽的白色布带，在直道项目比赛前钉在跑道上代替白灰线，赛后撤掉或把这部分直道分道线画成虚线，这样可以保持直、弯道交叉处的清晰，避免比赛过程中运动员串道。（二）终点线和直道起跑线的画法：•起、终点均为5厘米宽的白线。起终点的距离应从起点线的后沿量至终点线的后沿，即起点线应包括在竞赛的距离之内。•终点的最后5米处，每隔1米画一条直线，与分道线同宽，平行于终点线。其终点线必须垂直于各分道线。•弯道上的起跑线、接力区线，应使它的延长线能通过弯道的圆心。•弯道上摆设栏架，也应使栏板的延长线通过弯道的圆心。跑道上所有白线宽为5cm100m起点线终点线跑程丈量1m第4直、曲段分界线直道跑项目起跑线和终点地段画法第1直、曲段分界线•分道跑或部分分道跑弯道上的起跑的项目（200m、400m、400m栏、4×100m接力以及800m、4×400m接力）的起跑线，第1分道是在第1或第3直、曲段分界线上，其他各条分道起跑线是在第1或第3直、曲段分界线前相应的各前伸数处。画线时，应使各起线的延长线通过弯道的圆心。（三）不分道跑径赛项目起跑线的画法•1500m、3000m、5000m、1000m（包括竞走）比赛属于不分道跑项目。起跑时，为了使所的过动员在到达终点所跑的距离相等，起跑线必须画成一条弧线。由于这些项目有的是起跑后进入直道，有的是起跑后进入弯道，因此，起跑线的画法不尽相同。1、起跑后进入直道的项目起跑的画法•标准半圆式田径场上的1500m比赛是起跑后进入直道的项目。其起跑线画法是以第3直、曲段分界线上离内突沿30cm处为圆心，以100m为半径向后画弧与跑道内、外突沿相交，以弧线为起跑线后沿画5cm宽的白灰线即为1500cm跑的起跑线。用同样的方法，以103为半径再画虚弧线，这条虚弧线就是1500m起跑线的集合线（图6-8）1500米起点0.3m集合线100米100米第3直、曲段分界线2、弯道上起跑线的画法•3000米、5000米和10000米跑的起跑线都在弯道上。在第一或第三直、曲段分界线上从内突沿的外沿向外丈量0.30米得一点；然后从此点向前在弯道的计算上丈量30米，以此点为圆心，向外画一个逐渐展开的弧直至与弯道第八道外边相接，此弧为起跑线的后沿，用同样的方法以33米为半径在起跑线后画起跑的集合线。30米3000米起跑线集合线1000米起跑线0.3米5000米起跑线3.