2015年4月18日 星期六

跑步迷思:摩擦力是向前跑的推動力?

這幾天在上海的分享,不少人問到所謂的「腳掌扒地」的跑法,今天在上海世紀公園有某位小姐很激動說:「田徑場上的教練教的是腳掌落地後用力往後扒,利用磨擦力與肌力向前進。」

博士反問這些人說:「你有辦法在冰上用扒地往後跑嗎?」

她說:「應該不行…」

博士說:「不是應該,是絕不可能。」

博士接著問:「那你覺得在冰上可以跑步前進嗎?」

她說:「不可能吧」

博士說:「當然可以,只要有重力,就有體重,只要有體重與支撐你就能向前跑。磨擦力並非你向前跑的原因,而是地心引力。」

下面為尼可拉斯.羅曼諾夫博士親身示範冰上的姿勢跑法。

博士說:「在冰上跑最能練到技術,只要你一向前跨步、推蹬、扒地,就會跌倒。在冰上你的腳掌必須剛好落在重心正下方才行,不然就會摔得很慘!」

博士每次演講都會引用老子和莊子的哲學核心:「順應自然」。他說科學就是從自然中發現真理,移動的真理就是重力,沒有重力就無法移動,所以他一再地提到:「不要用肌肉跑步,肌肉只是用來支撐體重與利用重力的工具。是重力使你移動,而非肌肉。」

文章在臉書上發表後,陸續有人問了一些問題,也順道整理於此:
  • 臉書上相關問題:「其實有疑問很久了……姿勢跑法是歸結出來的,方法是有效的,但是博士的原理解釋難道就一定是對的?地心引力是向下的,一定有個水平的推力人才能前進。換句話說:摩擦力很重要,姿勢跑法是很有效率的跑法,但依然無法超越物理法則。」
  • 我的回答:地心引力是垂直力沒錯,但你可以想一下,垂直力還是可以帶來水平移動,思考一下坡道上的球是如何向前滾?因為有坡度,有角度就會帶來水平分力。前傾角度也是同樣的道理,帶領我們前進的是地心引力與前傾角度,Nothing Else。我引用自己書中的一個解說片段,見附圖。(《挑戰自我的鐵人三項》頁49)

博士每次演講都會引用老子和莊子的哲學核心:順應自然。他說科學就是從自然中發現真理。這點並沒有「超越物理法則」,反而是「順應自然法則」。

  • 臉書上相關問題:「最近有個問題困擾我很久...有些菁英跑者的步幅可以達到1.6m(甚至更大),可是如果考量身高,再用前頃角度來解釋,用三角函數的概念,可能到整個人快趴在地上才有辦法到1.6m的位移,不知道我的想法哪裡有錯?可以幫忙解答一下嗎?」
  • 我的問答:步幅取決於「前傾角度」和「腳掌拉起的高度」,當然後者跟身高有關,身高愈高的人腳掌能拉起的高度愈高,可以想像一下台北的平板公車,如果車子時速都是10公里,你站在離地較高的車門邊往下跳,移動的距離會比較遠→因為慣性。但另一種情況是時速增加到時速20公里,從同樣的高度跳下去,移動的距離也會增加。慣性,是使同樣身高與腿長的人跑出更大步幅的原因。但重點是:步幅是前傾角度的結果,不是我們要追求的(也無法主動追求),我們想加速時應該主動追求的是前傾角度,那是利用重力前進的根本。
  • 臉書上相關問題:「個人自行摸索姿勢跑法後發現,每個腳趾跟的尤其是拇指跟(應該就是我每次落地的部份)都會痛,且腓腸肌也會有一定程度的不舒適,請問如何克服這二個問題呢?」
  • 我的回答:1、最重要的是「不要踮腳跑」,讓腳掌自由落下,所以腳掌前面會先著地沒錯,但接著腳跟也會輕輕觸地。很多人都會誤會成踮著腳尖跑,這是錯的。腳踝應該放鬆,讓它「自由落下」,像任何自由落體一樣。踮腳不是自然,是你用小腿肌在阻礙落下的動作,那小腿當然會不適,甚至會受傷。2、步頻拉到至少180bpm,才能有效利用到小腿與阿基里斯腱的彈力,不然你只是在用小腿阻撐落下的衝擊(請參考這篇:http://rocky549.blogspot.tw/2015/03/blog-post_5.html)3、剛開始練習時腳掌不要拉太高,拉得愈高,落得愈重。
  • 臉書上相關問題:「步頻180這個數字是最理想的嗎?若是原本就習慣190的步頻有需要調低到180嗎﹗」
  • 我的問答:關於這點,我也請教過博士,他說:最少180,慢跑時最少要達到180,之後隨著速度提高而增加。低於180無法有效利用肌肉與肌腱的彈力。所以目前190,會比180更好。
  • 臉書上相關問題:「請問徐老師這樣的跑法對於體重較重的人或是一般跑者,膝蓋負擔會不會較大?」
  • 我的回答:膝蓋的傷害幾乎來自於過度跨步(腳掌跨到臀部前方),這並不是主觀意見,是科學研究的結果。所以當你的腳掌落到臀部下方,膝蓋處既沒有剪應力,也沒有剎車,同時減少支撐期。傷害當然降低。因為傷害只發生在支撐期,腳掌向前跨得愈多,支撐期愈長,傷害當然愈大。所以姿勢跑法強調盡量減少支撐期,傷害當然是降低的。因為你在騰空時是不會受傷的。對體重重的人也是一樣。結論是:腳掌落下時愈靠近臀部,膝蓋負擔愈小;腳掌愈往前跨,愈容易毀掉你的膝蓋。不管是那一種類型的跑者都一樣,這是研究結果,不是博士或我的主觀意見。

  • 臉書上相關問題:「自己短跑的經驗是後腿會踢到屁股、步距盡量拉大 (就如您說的短跑的角度和幅度不同),但是重心較前傾,爬地、後蹬的貢獻似乎也很大,所以在思考是否短跑無法套用~ 」
  • 我的回答:了解你思考的點了!我們可以再思考看看,重心較前傾時,身體已經在往前衝了,其實我們往後是推/爬不到東西的,就像身體後仰的拳擊手是無法揮出重拳一樣。愈後仰,向前揮出的拳愈輕,所以向前傾愈多,向後推蹬和爬地也愈不可能。在衝刺時貢獻最大的是靜摩擦力,因為身體前傾角度很大時,支撐腳要夠穩才行(所以在冰上很難「加速」)。因此釘鞋的目的是在增加支撐時的靜摩擦力,而不是在讓自己後扒或推蹬。(附圖為Asafa的衝刺照片,後方選手刻意抬膝與推蹬,是多餘的動作)