跑步的奥秘为什么短跑运动员能跑的那么快呢「跑步的奥秘为什么短跑运动员能跑的那么快」
跑步中的“力”
当我们在跑步时,双腿不断交替重复着抬起和放下的动作。脚底不断地与地面相接触,并且向地面施加力。
由于作用力与反作用力的关系,地面也会对人施加了一个反作用力。这就好比我们用手打墙壁,手会痛是因为墙对手施加了反作用力。反作用力使人产生了加速度,所以才有了向前的动力。这在物理学上被称为“质心运动定律”。
我们可以了解到人跑步的动力来源于人体(脚)与地面
研究一下“贴地飞行”的物理学:是什么“力”促使我们高速奔跑?摆臂有什么作用?身高又会对速度带来哪些影响?
跑步中的“力”
当我们在跑步时,双腿不断交替重复着抬起和放下的动作。脚底不断地与地面相接触,并且向地面施加力。
由于作用力与反作用力的关系,地面也会对人施加了一个反作用力。这就好比我们用手打墙壁,手会痛是因为墙对手施加了反作用力。反作用力使人产生了加速度,所以才有了向前的动力。这在物理学上被称为“质心运动定律”。
我们可以了解到人跑步的动力来源于人体(脚)与地面相接触而产生的反作用力,加上重力本身的存在。所以跑步时作用的共计有3个力,它们分别是:
Fg:重力,作用于跑者的质心
Fx:脚与地面接触所产生的水平力
Fy:脚与地面接触所产生的垂直力
其中Fx和Fy就是上文所讲述的反作用力。
这三个力里面,重力是永恒存在的。理论上,想要跑的更快,就需要增加水平力(Fx)与垂直力(Fy)。这就好比开车,我们想加速就会猛踩油门。道理是一样的。
提短跑和冲刺绕不开一个人,博尔特。
在2009年柏林世锦赛上,博尔特以9.58秒打破世界纪录的成绩赢得百米冠军。当人们分析其原因时,有人认为博尔特是通过比任何人都快的移动双腿来跑的更快,也就是我们常说的步频。事实并非如此。
博尔特的步频相比竞争对手没有太过惊人的地方,不如一些个子更小的选手。有些学者,比如南方卫理公会大学(SMU)的教授Peter Weyand认为,人跑步的速度更多是与施加在地面上的力量(Fx与Fy)有关。
Peter Weyand 邀请了一些专业运动员和非专业跑者为样本,让他们以自己的最快速度进行冲刺。实验首先证实了两组的抬腿与放腿的频率/时间非常相似,另外在一轮完整的冲刺过程(起速-保持-减速)中,专业运动员的峰值力超过1000磅(454公斤),而普通人仅为其一半大约500-600磅。
直接点说,短跑运动员之所以能跑那么快就是因为腿部能够输出的力量远超常人,反应在人体身上就是腿部肌肉的发达。腿部对地面施加的力越大,地面的反作用力(Fx与Fy)就越大。相应的加速度变大,跑步速度也就变快了。
实验中,有一项数据更进一步解释短跑运动员多输出的力量去了哪里。
冲刺期间,普通人的单脚接触地面的时间大约为0.12秒,而专业运动员仅为0.08秒,这之间相差了33%。
跑步是由触地和腾空阶段所组成的,触地时间短,也就意味着腾空阶段时间长,抛物线的弧长也会更长。
而跑步就是不断重复着触地和腾空,我们的腾空阶段越长,我们每一步也就变得更长。随着跑步过程的进行,小优势累计起来也就会变得越来越大。
跑步摆臂的原理
跑步的动作除了双脚不断的交替触地,还有上半身的摆臂——当左脚接触地面,地面产生的反作用力会将我们向前推进,这是我们上文提到跑步的动力来源。
但是在产生反作用力的同时,还会产生扭转力T1,带动身体沿顺时针旋转。为了校正这种旋转,手臂会自然地沿着反方向(逆时针)摆动,来施加一个反扭转力T2来抵消身体的旋转。
如果我们特意不去摆臂或者顺拐,那么没有跑几步就会摔倒在地上。
简单来说,摆臂就是为了抵消脚部触地时产生的扭转力,以此来保持身体平衡。当摆臂与脚部完美协调同步时,身体会处于一个直线行进同时非常平衡的状态,此时跑步的经济性也就最高。
普通人与运动员之间的差距正是在于这“完美协调同步”上。特别是在短跑中,摆臂对速度的影响较大。速度越快,相应的摆臂速度以及幅度也要匹配——这也是为什么短跑运动员通常还拥有着较强的上肢力量,其目的就是为了保持与脚部协调的挥臂速度。
身高会对跑步带来什么影响
身高越长的跑者,理论上能够达到最高速度也就越大,只是想达到这个最大速度并不容易——
因为随着身高的增长,身体协调性会下降,那么最终施加在地的力量也会降低。所以通常优秀的短跑运动员身高会在180-185cm左右。
但特例也不少,比如1米95的博尔特。
除了身高外,博尔特右脚触跑道时的峰值力比左腿要大13%左右(平均右腿1080磅、左腿955磅)。每次跨步时,他的左脚在地面停留的时间比右脚要长14%左右。这似乎与传统理论相违背,不均衡必然导致失衡,跑步速度也不会快。也有人揣测这是为了适应脊柱侧弯(导致左右腿长度不一致)而天然形成了这种跑步方式。
从目前短跑的趋势来看,选手们要比过去越来越高了,上面说的180-185cm之外,也有大量的大个子跑者出现,这也说明顶尖选手越来越强大的身体协调性,他们足以抵消身高带来的劣势而极大发挥出步长的优势。
文章整理自 知乎Garmin佳明独家
短跑理论:为什么短跑运动员能跑的那么快
现在人们越来越不容易集中注意力在一件事上了,过去看书半小时觉得问题不大,现在看书10分钟都会觉得有些困难。如果你也遇到这样的情况,就该花点时间学习下时间管理了,或许短跑理论就可以帮到你。
什么是短跑理论?当你在短跑时,快要体力耗尽时,快速的跑起来,当你快要跑不动时,心里要不停的积极的暗示自己,在坚持一会,在坚持一下。
短跑理论是帮助我们集中注意力,提高效率的好方法,其实实践起来也很简单,主要分为三个步骤。
1选定目标:平时很想做,却因为缺乏意志力而没有做成的事情。比如:早睡早起,10点睡觉5点起床,当然冬天是最不容易做到的一件事,困难程度5颗星。
2制定计划:当一种动作和想法,能够坚持21天,就能成为一种新的习惯,也就是说21天是养成一个好习惯的最低标准。
3暗示巩固:每次完成预订目标后,暗示下一次时间稍微长一点,或者强度在加强一点。比如:这次做了20个俯卧撑没有压力,下次再多增加5个,这次做了25个,下次看看能不能30个。
短跑理论实施起来,有两个关键因素要注意,刚开始要保持一定的频次和质量,并且下一次的目标完成程度要高于上一次。
坚持短跑理论的好处在于,通过每天重复去做,且每次都能多做一点,这样每次能够产生积极的心理暗示,更加能让自己去坚持下去,久而久之,量变引起质变,你的生活和工作都将会发生很大改变。
学完之后,我要怎么做?
制定目标,比如早睡早起,虽然做不到一开始5点就早起,但是可以通过坚持21天以第一天7点起床为标准,每一次比上一次多早起10分钟,直到完成目标5点早起,每一次积极的心理暗示,都会成为早起的动力和自信。
短跑理论,就是不断的提醒自己,要坚持和努力,每天都在进步,每天都将会有收获。就像运动员一样,每次刷新自己的成绩,那都是一种对自己努力的认可,都会不断加深动机,追求更好的成绩。
看完文章的你,有没有觉得短跑理论很简单,如果答案是“是的”那就从现在开始也一起行动吧!
苏炳添为何能跑得那么快?
一般来说,在田径这项运动上面,中国田径一直都不是自己的强项,但是中国在田径方面也做出了很多的努力,如今的发展也是非常的出色,也诞生了像刘翔、苏炳添、谢震业这样的世界级运动员。今天就来说一说苏炳添为何能跑得那么快?
苏炳添大家应该都听过他的名字,被称为中国飞人的苏炳添,在田径短跑的赛道上面,苏炳添是一道亮丽的风景线。作为中国的短跑运动员,苏炳添没有给这个身份丢脸,反而给这个身份非常的长脸。苏炳添在短跑这个运动上面有着很高的运动天赋,在训练的时候也是非常的认真,后来的苏炳添在全国性的比赛上面也是大展身手,让人们一下子记住了这个闪电般的男人,他就是中国飞人苏炳添。
在全国田径锦标赛中,苏炳添成名的地方,在100米的赛道上,苏炳添的成绩证明了自己,以10秒16的成绩成功打破之前的纪录,也让全国观众都记住了苏炳添这个名字。后来苏炳添身上的压力就越来越大,因为人们的期待愈来愈大。对于这样的情况,苏炳添也是加倍的努力,在伦敦奥运会上,苏炳添再次给我们惊喜,直接进入到100米的半决赛,这个成绩苏炳添是中国第一人,在奥运会这样大型的国际赛中,苏炳添能够有这样的成绩,是国人的骄傲。
当然苏炳添能够跑这么快,都是有原因的,其中就是超强的爆发力。对于这样的短跑选手,在平时训练的时候也会训练立定跳远,这样能够增强自己的爆发力,对于苏炳添立定跳远的成绩大家也是非常的好奇,在一档综艺节目中,苏炳添也是透露了自己立定跳远的水平,在一般的情况下,苏炳添立定跳远的成绩是3米39,这个成绩一爆出来,让全场观众都惊呆了,难怪苏炳添能够跑这么快,立定跳远成绩都这么远,这爆发力可想而知。
当然苏炳添能够保持这样的成绩也少不了自己个人的努力,在平时的时候每时每刻都注重训练,而且在个人习惯上面也是非常的自律,不熬夜不抽烟喝酒,身体素质也是非常的棒。不得不说苏炳添能够取得这么好的成绩都是有原因的。对于这位中国飞人,粉丝们也是非常期待他之后能够为大家带来更好的成绩,能够打破之前的纪录。
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