top_line

「エンタメウィーク」サービス終了のお知らせ

科学でスポーツを考える!物理学の観点から考えた効率の良い走り方とは?【すごい物理の話】

ラブすぽ

足の置き方を意識する

効率のよい走りは、蹴った力をムダなく推進力に活かせること、重心が描く軌跡が地面に平行であることにかかっています。地面を斜め方向に蹴る理由は、その力の垂直方向成分を体重と釣り合わせるため、水平成分を推進力とするためです。体重と釣り合う上向きの力は、重心位置を一定の高さに維持し、最短距離を移動することで得られます。

ピョンピョン飛び跳ねるような走り方は、移動距離が長くなることに加え、最高点から落下する時間が余計にかかってしまう。こうした走り方は長距離では不利になるし、秒以下を争う短距離走でも、走り方のフォームは決定的な差をもたらす可能性があります。

体重を支えつつ推進力を大きくするには、これまで以上に大きな力によって角度を付け、地面を蹴らなければなりません。ただし、水平方向の力が最大静止摩擦力を越えると、滑ってしまう。そこは最大限に注意するところです。通常のトラックや地面との摩擦係数μ(物理記号でミュー)は、0・3程度です。走っているときの摩擦力は、0・3×体重となるので、60kgfの人が出せる最大の推進力は、0.3×60=18kgf=180Nになります。推進力を大きくするには、体重を増やすほか摩擦係数の大きなシューズを履くことが必要となります。

蹴る力を最大限に推進力に変換するには、摩擦係数μ=0・3とすると、水平面に対して73°で地面を蹴らなければなりません。また、地面に足を着地するとき、進行方向に対して斜め前方方向に踵から着地するとブレーキになります。足を着くたびにブレーキがかかるのでは速く走るのなどおぼつきません。速く走るための足の運びは、つま先で水平面に対する角度をなるべく大きくするように(可能なら垂直か、逆に後方側に傾けて)着地することが求められるのです。

出典:『眠れなくなるほど面白い 図解 すごい物理の話』著/望月修

 
   

ランキング(スポーツ)

ジャンル