跑步时别蹬地,一样可以获得超大步幅!

从椅子上站起来,微蹲后用力向下蹬,你会向上跳起。发挥一下想象力,如果此时地球忽然失去重力,我们用力一蹬会发生什么?你绝对不希望在家里做这件事,因为你会立刻向上飞去,家里天花板可会把脑袋撞开花。

为了保护我们的脑袋,先从家里(或办公室)跑到户外......但是, 没有重力办得到吗?事实上,在没有重力的情况下,我们不管怎么施力都无法向前跑(连移动半步都不行)!

再思考另一种有趣的情况:你正以时速15公里向前跑,此时地心引力忽然消失,会发生什么?你的身体仍会继续向前移动,但不管你怎么做都无法再加速。推蹬会加速吗?不会,它只会让你离开地球表面。

想象完全没有重力的情况后,我们就会了解,想要在水平方向移动, 就必须要有重力,但向上移动,没有重力也会发生。所以在没有重力的情况下,推蹬可以向上移动,但却无法前进。

 加速度来自重力,而非摩擦力 

在跑步过程中,跑者的身体主要承受两种外力,分别是重力地面反作用力。地面反作用力主要是向上的力,虽然也有水平分力,但它的水平力主要是支撑脚的摩擦力,并非用来前进。就像下图中的黑色线条(失衡)向前倒时,若地面光滑到完全没有摩擦力,重心就会无法前移,直接落在原本的支撑点上;但如果支撑点的摩擦力够大,大到不会滑动时,线条就能顺利向前移动。

跑者能加速是因为重力带动身体移动,角度越大,移动速度越快。好的跑姿是臀部前倾,上半身挺直。若肩膀过度前倾,身体为了平衡,重心(臀部)与双腿都会在后方滞留较久的时间, 使刹车时间延长。

跑者的身体也像图中左侧的线条,臀部向前倾时,脚掌上的摩擦力必须随之增加才能形成稳固的支撑结构,若地面与鞋底的摩擦力不够,脚掌就会滑动,前倾角度也无法增加。这也是为什么在光滑的地面上跑不快,不是因为无法推蹬,而是因为摩擦力不足无法增加前倾角度。

支撑点稳固之后,身体才能随着重力围绕支撑点向前移动,前倾角度越大,移动的速度越快;角度越大,支撑脚上的摩擦力也越大,肌肉的负担也随之增加。所以,摩擦力并非跑者的动力来源,重力才是。摩擦力是用来使支撑点稳固的,这样前倾角度才能增大,速度也才能加快。

摩擦力是由重力产生的,没有重力就没有摩擦力。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,此力与运动方向相反。也就是说,它只发生在脚底和地面之间,是一种阻止前进的力。我们不是以摩擦力前进, 而是依靠它创造更大的前倾角度(这也是设计钉鞋的目的)而前进的。 试想在前倾角度是零的状况下跑步(原地跑),不管摩擦力多大,加速 度都是零。大家应该可以想象,原地跑时地面的反作用力都是垂直向上。

跑步其实就像图中左边不断向前倾的线条,只不过人可以在跌倒前把另一条腿往前“拉”,形成下一次支撑与前倾。所以如果我们要制作一台会跑步的机器人,不用设计推蹬的肌肉,也不用创造更大的对地摩擦力,最重要的设计是把重心后方的部位“拉回”到前方,进而形成失衡,失衡就是移动。失衡的速度越快,加速度越大,所以加速的重点是“加快拉回的速度”。

 推蹬的定义 

推蹬的定义是主动对地面做功。因为落地时身体一定要对地面做功,所以关键是主动与被动的差别。

举例子来说,一般商家的店门口会标示“推”或者“拉”,有些人看到“推”时会下意识主动伸直手臂去推门,有些人则只是用手握着门把,继续往前走,用身体的重量把门推开,此时手臂的肌肉也用力,却是被动用力。前者伸直手臂是主动,后者用体重把门推开是被动。

对跑步来说,膝盖伸直是主动,膝盖保持弯曲身体自然前倾是被动。但很多人把落地时地面的反作用力当成推蹬。这是错误的,因为落地冲击就如同高尔夫球从空中自由落下再弹起,弹起时的反作用力是被动产生的,不是推蹬。推蹬主要发生在需要向上腾跃的运动中,像篮球、排球、跳高、跳远等。

 跳远 vs 跑步:推蹬的优缺点 

当然,推蹬还是有“一些”帮助的,但代价很高。我们先想想:

跳远和跑步有什么差别?跳远选手比的是“看谁最后一步飞出的距离远”,最后一步想要跳得远,就必须在空中停留久一点,所以跳远的最后一步要用力“向上” 推蹬。推蹬时主要的分力是向上,所以腾空时间会增加。飞得更远,步幅当然也比较长。

跑者的目的是在各种距离中跑出最快速度。目的不同。在跑步时,推蹬的确可以加大步幅,这毋庸置疑,但腾空时无法加速,加速度只有通过增加前倾角度才能达成。而且把全身的重量向上移动要花费很多力气,既然前倾就能产生加速度,增加步距,为何要浪费多余的力气推蹬呢?

此外,身体向上移动越多,向下落得也越重,许多运动伤害也由此产生。推蹬动作还会延缓后脚收回的时间,因此重心会有较长时间在身体后方,造成更严重的刹车效应。

增加步幅是推蹬唯一的优点,但反过来想,只要把脚掌拉起,利用本有的速度惯性也会增加步幅,何必为了一项优点同时承受其他缺点呢?

跳远争的是最后一步谁跳得远,当然要为此努力。对跑者来说, 加大步伐不如快速转移重心和提高步频来得有效率。加速是靠前倾和快速把脚拉回来,所以在身体后方做的动作都是没有意义的。

* 本文摘自徐国峰《你可以跑得更快》

(0)

相关推荐