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1704681744 截自IOSAppStore                 你可以用不同像素和帧数来拍摄
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1704681746 下图是拍摄完后的分析画面,画面底部的白色竖线是每一帧的间隔,用手指(或触控笔)向右拉动一条竖线,代表移动一帧。你可以逐格拉动它检视自己每一帧的跑姿。在脚掌即将离地的画面中,点选右方功能栏中黄色90度角的图标,就可以在画面上画上前倾角度。
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1704681748 在下面的第一张图中,我的前倾角度是17度,但当时我只跑出3:20/km时速。我们前面提到过10公里世界纪录保持者的前倾角度为17.3度,时速是2:38/km。这代表我在技巧上还有很大的进步空间。我的最大问题是触地角度太大(从第1张图可知是11度),以及我脚掌的触地时间太长,还有步频过慢(这两点我们会在下一章详细说明)。
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1704681753 脚掌落地的位置离臀部越远,造成的刹车效应越大。我们称它为触地角度,最佳触地角度是在10度以内。触地角度越小,臀部经过脚掌的速度越快,阻力形成的时间越短,因此跑步的效率也越高。
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1704681758 当腾空脚的脚掌(图中右脚掌)经过支撑脚的膝盖(图中左膝)时,以臀部为起点,画一条线到支撑点(脚掌前端),再以支撑点为起点,画一条垂直于地面的线,这两条线的夹角就是前倾角度。前倾角度越大,加速度越大。加速度越大,身体的负担也越大,所以技巧好的跑者在维持速度时反而无需太大的前倾角度。
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1704681763 你可以跑得更快:跑者都应该懂的跑步关键数据 [:1704680471]
1704681764 你可以跑得更快:跑者都应该懂的跑步关键数据 4.作用在跑者身上的两种力:重力与地面反作用力
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1704681766 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。
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1704681768 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?
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1704681770 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)!
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1704681772 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。
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1704681774 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。
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1704681776 加速度来自重力,而非摩擦力
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1704681778 在跑步过程中,跑者的身体主要承受两种外力,分别是重力和地面反作用力。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。
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1704681780 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。
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1704681785 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。
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1704681787 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。
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1704681789 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。
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1704681791 跑步其实就像左图中不断向前倾的线条,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”。
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1704681793 跳远vs跑步:推蹬的优缺点
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