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2019-09-20

用物理說明為什麼跑步時要上拉腳掌

沿著腳掌為支點轉動


跑步是轉動+直線位移。從轉動的角度來看,當腳掌上拉的高度越高時,腳掌支點與軀幹質心間的距離變長,等同於旋轉的半徑增加,使得轉動慣量增加。慣量越大,原本的運動狀態越不容易被改變。所以前進時利用這個方式維持慣量,可以幫助維持前進。

這是結論,接下來用數學表示式來說明:



應用


比賽後段無力維持動作時,拉高腳掌的高度可以獲得「慣性」的幫助。但是反過來說,在常常需要變換方向的越野跑時,腳掌上拉高度太高會使慣量變大,反而使得敏捷性變差。


延伸閱讀


“跑步,該怎麼跑?“,第12章自由落體的概念角動量的概念角動量的定義轉動慣量角動量與力矩的關係,(角)動量與(角)動量守恆