穿钉鞋会跑的更快吗?

最多人对跑步技术的误解是“跑者是利用摩擦力来加速”,或是“穿钉鞋有较大的对地摩擦力,所以可以跑比较快”,或是“推蹬可以产生较大的摩擦力来帮助跑者向前加速”……等。

摩擦力的定义是:“一物体在另一物体表面上滑动或将要滑动时,两物体在接触面上会产生阻止相对运动的作用力,此力与运动的方向相反。”

也就是说,它只发生在“脚底”和“地面”,是一种阻止前进的力,应该和加速无关。摩擦力是从重力来的,没有重力就没有摩擦力。我们不是靠摩擦力前进的,摩擦力是使跑者能创造更大的前倾角度(这也是钉鞋被设计出来的目的)。试想看看在前倾角度是零的状况下跑步,不管摩擦力再大“加速度还是零”,在零度前倾下跑步即是原地跑的定义。

若稍微前倾到3度,会开始从原地跑变成慢跑,而且也只能是慢跑,在限定跑者只能前倾3度的情况下,不管推蹬再用力,摩擦力再大都跑不快。

尼可拉斯博士在"Pose Method of Triathlon"这本书中很清楚地把跑步时作用在身体上的力量定义清楚,分别是:

“重力” (Gravity)

“地面反作用力”(Ground Contact Time)

摘自Pose Method of Triathlon, p343

这两股力在不同的前倾角度下,分别会产生垂直分力和水平分力。“地面反作用力”的“水平分力”(简称GRh)会随着前倾角度的增加而分配到愈多分力,一直到角度45度时可达最大,但45度之后会开始下降,下图所呈现的正是跑者在不同的前倾角度下,所面对的地面反作用力之垂直分力与水平分力大小,在45度时水平分力达到最大。

从图中也可看到角度愈小,垂直分力愈大,大家应该可以想像在在原地跑时,地面反作用力全都是垂直向上。

摘自Pose Method of Triathlon, p345

PS 但因为重力的干扰,人体是无法在跑步时前倾到45度,最大只能到22.5度。(这件事情在书中343~346有详细的说明,在此不详述)

跑步迷思:摩擦力是向前跑的推动力?

不少人问到所谓的“脚掌扒地”的跑法,今天在上海世纪公园有某位小姐很激动说:“田径场上的教练教的是脚掌落地后用力往后扒,利用磨擦力与肌力向前进。”

博士反问这些人说:“你有办法在冰上用扒地往后跑吗?”

她说:“应该不行…”

博士说:“不是应该,是绝不可能。”

博士接着问:“那你觉得在冰上可以跑步前进吗?”

她说:“不可能吧”

博士说:“当然可以,只要有重力,就有体重,只要有体重与支撑你就能向前跑。磨擦力并非你向前跑的原因,而是地心引力。”

下面为尼可拉斯.罗曼诺夫博士亲身示范冰上的姿势跑法。

博士说:“在冰上跑最能练到技术,只要你一向前跨步、推蹬、扒地,就会跌倒。在冰上你的脚掌必须刚好落在重心正下方才行,不然就会摔得很惨!”

博士每次演讲都会引用老子和庄子的哲学核心:“顺应自然”。他说科学就是从自然中发现真理,移动的真理就是重力,没有重力就无法移动,所以他一再地提到:“不要用肌肉跑步,肌肉只是用来支撑体重与利用重力的工具。是重力使你移动,而非肌肉。”

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