Όταν δύο αντικείμενα συγκρούονται, το αποτέλεσμα είναι καθαρά φυσικό. Αυτό ισχύει είτε πρόκειται για ένα μηχανοκίνητο όχημα που κινείται με μεγάλη ταχύτητα σε έναν αυτοκινητόδρομο, είτε για μια μπάλα μπιλιάρδου που κυλάει κατά μήκος ενός τραπεζιού από τσόχα, είτε για έναν δρομέα που συγκρούεται με το έδαφος με ταχύτητα 180 βημάτων ανά λεπτό.
Τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της επαφής μεταξύ του εδάφους και των ποδιών του δρομέα καθορίζουν την ταχύτητα τρεξίματος του δρομέα, αλλά οι περισσότεροι δρομείς σπάνια αφιερώνουν χρόνο μελετώντας τη «δυναμική της σύγκρουσης». Οι δρομείς δίνουν προσοχή στα εβδομαδιαία χιλιόμετρα που διανύουν, την απόσταση τρεξίματος μεγάλων αποστάσεων, την ταχύτητα τρεξίματος, τον καρδιακό ρυθμό, τη δομή της διαλειμματικής προπόνησης κ.λπ., αλλά συχνά παραβλέπουν το γεγονός ότι η ικανότητα τρεξίματος εξαρτάται από την ποιότητα της αλληλεπίδρασης μεταξύ του δρομέα και του εδάφους, και τα αποτελέσματα όλων των επαφών εξαρτώνται από τη γωνία με την οποία τα αντικείμενα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Οι άνθρωποι κατανοούν αυτήν την αρχή όταν παίζουν μπιλιάρδο, αλλά συχνά την παραβλέπουν όταν τρέχουν. Συνήθως δεν δίνουν καθόλου προσοχή στις γωνίες με τις οποίες τα πόδια και τα πέλματά τους έρχονται σε επαφή με το έδαφος, παρόλο που ορισμένες γωνίες σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με τη μεγιστοποίηση της δύναμης πρόωσης και την ελαχιστοποίηση του κινδύνου τραυματισμού, ενώ άλλες δημιουργούν πρόσθετη δύναμη πέδησης και αυξάνουν την πιθανότητα τραυματισμού.
Οι άνθρωποι τρέχουν με το φυσικό τους βάδισμα και πιστεύουν ακράδαντα ότι αυτός είναι ο καλύτερος τρόπος τρεξίματος. Οι περισσότεροι δρομείς δεν δίνουν σημασία στο σημείο εφαρμογής της δύναμης όταν έρχονται σε επαφή με το έδαφος (είτε να αγγίξουν το έδαφος με τη φτέρνα, το πέλμα ολόκληρου του ποδιού είτε με το μπροστινό μέρος του ποδιού). Ακόμα κι αν επιλέξουν λάθος σημείο επαφής που αυξάνει τη δύναμη πέδησης και τον κίνδυνο τραυματισμού, εξακολουθούν να παράγουν μεγαλύτερη δύναμη μέσω των ποδιών τους. Λίγοι δρομείς λαμβάνουν υπόψη τη σκληρότητα των ποδιών τους όταν αγγίζουν το έδαφος, αν και η σκληρότητα έχει σημαντική επίδραση στο μοτίβο δύναμης πρόσκρουσης. Για παράδειγμα, όσο μεγαλύτερη είναι η ακαμψία του εδάφους, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που μεταδίδεται πίσω στα πόδια του δρομέα μετά την πρόσκρουση. Όσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα των ποδιών, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη προς τα εμπρός που παράγεται όταν ωθείται στο έδαφος.
Δίνοντας προσοχή σε στοιχεία όπως η γωνία επαφής των ποδιών και των ποδιών με το έδαφος, το σημείο επαφής και η σκληρότητα των ποδιών, η κατάσταση επαφής μεταξύ του δρομέα και του εδάφους είναι προβλέψιμη και επαναλήψιμη. Επιπλέον, δεδομένου ότι κανένας δρομέας (ούτε καν ο Γιουσέιν Μπολτ) δεν μπορεί να κινηθεί με την ταχύτητα του φωτός, οι νόμοι κίνησης του Νεύτωνα ισχύουν για το αποτέλεσμα της επαφής ανεξάρτητα από τον όγκο προπόνησης, τον καρδιακό ρυθμό ή την αερόβια ικανότητα του δρομέα.
Από την οπτική γωνία της δύναμης πρόσκρουσης και της ταχύτητας τρεξίματος, ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα είναι ιδιαίτερα σημαντικός: μας λέει. Εάν το πόδι ενός δρομέα είναι σχετικά ίσιο όταν αγγίζει το έδαφος και το πέλμα βρίσκεται μπροστά από το σώμα, τότε αυτό το πόδι θα αγγίξει το έδαφος προς τα εμπρός και προς τα κάτω, ενώ το έδαφος θα ωθήσει το πόδι και το σώμα του δρομέα προς τα πάνω και προς τα πίσω.
Όπως είπε ο Νεύτωνας, «Όλες οι δυνάμεις έχουν δυνάμεις αντίδρασης ίσου μεγέθους αλλά αντίθετων κατευθύνσεων». Σε αυτήν την περίπτωση, η κατεύθυνση της δύναμης αντίδρασης είναι ακριβώς αντίθετη από την κατεύθυνση κίνησης που ελπίζει ο δρομέας. Με άλλα λόγια, ο δρομέας θέλει να κινηθεί προς τα εμπρός, αλλά η δύναμη που σχηματίζεται αφού έρθει σε επαφή με το έδαφος θα τον ωθήσει προς τα πάνω και προς τα πίσω (όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα).
Όταν ένας δρομέας αγγίζει το έδαφος με τη φτέρνα και το πόδι βρίσκεται μπροστά από το σώμα, η κατεύθυνση της αρχικής δύναμης πρόσκρουσης (και της προκύπτουσας δύναμης ώθησης) είναι προς τα πάνω και προς τα πίσω, η οποία απέχει πολύ από την αναμενόμενη κατεύθυνση κίνησης του δρομέα.
Όταν ένας δρομέας αγγίζει το έδαφος με λάθος γωνία ποδιού, ο νόμος του Νεύτωνα ορίζει ότι η δύναμη που παράγεται δεν πρέπει να είναι η βέλτιστη και ο δρομέας δεν μπορεί ποτέ να φτάσει την υψηλότερη ταχύτητα τρεξίματος. Επομένως, είναι απαραίτητο οι δρομείς να μάθουν να χρησιμοποιούν τη σωστή γωνία επαφής με το έδαφος, η οποία αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο του σωστού μοτίβου τρεξίματος.
Η βασική γωνία στην επαφή με το έδαφος ονομάζεται «γωνία κνήμης», η οποία καθορίζεται από τον βαθμό της γωνίας που σχηματίζεται μεταξύ της κνήμης και του εδάφους όταν το πόδι αγγίζει για πρώτη φορά το έδαφος. Η ακριβής στιγμή για τη μέτρηση της κνημιαίας γωνίας είναι όταν το πόδι αγγίζει για πρώτη φορά το έδαφος. Για να προσδιοριστεί η γωνία της κνήμης, θα πρέπει να σχεδιαστεί μια ευθεία γραμμή παράλληλη με την κνήμη ξεκινώντας από το κέντρο της άρθρωσης του γόνατος και οδηγώντας στο έδαφος. Μια άλλη γραμμή ξεκινά από το σημείο επαφής της γραμμής που είναι παράλληλη με την κνήμη με το έδαφος και σχεδιάζεται ευθεία προς τα εμπρός κατά μήκος του εδάφους. Στη συνέχεια, αφαιρέστε 90 μοίρες από αυτή τη γωνία για να λάβετε την πραγματική γωνία της κνήμης, η οποία είναι ο βαθμός της γωνίας που σχηματίζεται μεταξύ της κνήμης στο σημείο επαφής και της ευθείας γραμμής που είναι κάθετη στο έδαφος.
Για παράδειγμα, αν η γωνία μεταξύ του εδάφους και της κνήμης όταν το πόδι αγγίζει για πρώτη φορά το έδαφος είναι 100 μοίρες (όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα), τότε η πραγματική γωνία της κνήμης είναι 10 μοίρες (100 μοίρες μείον 90 μοίρες). Θυμηθείτε, η κνημιαία γωνία είναι στην πραγματικότητα ο βαθμός της γωνίας μεταξύ μιας ευθείας γραμμής κάθετης στο έδαφος στο σημείο επαφής και της κνήμης.
Η κνημιαία γωνία είναι ο βαθμός της γωνίας που σχηματίζεται μεταξύ της κνήμης στο σημείο επαφής και της ευθείας γραμμής που είναι κάθετη στο έδαφος. Η κνημιαία γωνία μπορεί να είναι θετική, μηδενική ή αρνητική. Εάν η κνήμη γέρνει προς τα εμπρός από την άρθρωση του γόνατος όταν το πόδι έρχεται σε επαφή με το έδαφος, η κνημιαία γωνία είναι θετική (όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα).
Εάν η κνήμη είναι ακριβώς κάθετη στο έδαφος όταν το πόδι αγγίζει το έδαφος, η γωνία της κνήμης είναι μηδέν (όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα).
Εάν η κνήμη γέρνει προς τα εμπρός από την άρθρωση του γονάτου όταν αγγίζει το έδαφος, η κνημιαία γωνία είναι θετική. Όταν αγγίζει το έδαφος, η κνημιαία γωνία είναι -6 μοίρες (84 μοίρες μείον 90 μοίρες) (όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα) και ο δρομέας μπορεί να πέσει προς τα εμπρός όταν αγγίζει το έδαφος. Εάν η κνήμη γέρνει προς τα πίσω από την άρθρωση του γονάτου όταν αγγίζει το έδαφος, η κνημιαία γωνία είναι αρνητική.
Έχοντας πει τόσα πολλά, έχετε καταλάβει τα στοιχεία του μοτίβου τρεξίματος;
Ώρα δημοσίευσης: 22 Απριλίου 2025