自然哲学的数学原理_慢跑的数学原理(一):珍惜做的每一份功
生活随笔
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自然哲学的数学原理_慢跑的数学原理(一):珍惜做的每一份功
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
嘿嘿,騙你們來聽物理了。? ? ? ?——Issac Newton
01
一點前言
好久沒有更公眾號了,向大家道個歉哈。筆者經歷了期中考試數院慘絕人寰的的屠戮,心態…男兒有淚不輕彈,也不對外哈。閑話少說,趕緊補更一波兒。為什么要先說跑步?因為,跑步,是受眾面最廣的。近年來,大家對健康的關注日益增加,而提起運動,人們第一個想起的就是跑步,甚至這兩年,馬拉松甚至快成了“中年人的廣場舞”,去受罪的門票竟然是一票難求。而且說實話,跑步確實是最方便的,一雙跑鞋,足矣。清晨夜晚、湖畔街旁,可以與三兩好友相互鼓氣,亦可以夜深人靜享受內心一方安寧。跑步就是這么簡單,抬腿、落腿、抬腿、落腿…可是,您真的會了么?以前,以前老有人說這個天生就會,但現在大家尊重多了,可是又有人跌向了另一個極端,把養生向專業靠攏,這也不好。我也不是專業的啦,所以這篇文章承襲以前的定位,主要是談談幾個要注意的關鍵點,從物理的角度說總是更能以理服人的,并和自己身體適應,修飾調整就好,沒有什么定論。02
腳的著地
首先先解決一個小問題,有很多人問跑步姿勢上,用腳的那個位置著地?有人會說腳后跟著地省力,有人會說前掌著地對膝蓋友好,有人會說側掌…然后作一通理論解釋,瘋狂想把您拉進他的流派,讓您眼花繚亂。所以,您就別問人了啊…問問上帝不就完了?怎么問上帝啊?您就把鞋脫了,這上帝造您的時候可沒有附贈,然后您去跑兩步,疼痛會教您用哪個位置著地。我就不信,您能不穿鞋用腳后跟著地去水泥地上跑一百米。(反正正常情況下肯定不是腳后跟)人身為動物,應該是有合理、自然的跑步姿勢的,而且應該是運動天性,不那么難掌握。但是,隨著制造業的水平越來越高,跑鞋的制作的越來越高科技,減震緩沖越來越好,將人的關節韌帶保護的越來越好,您本該由疼痛得來的教育減少了,這才是問題所在。可是科技又只能是減少,并不能徹底消除,當您養成了習慣,跑量加大之后,這些被削弱過的磨損積累,直到量變引起質變的一天…(建議小白不要上頂級跑鞋特別是大氣墊跑鞋)但是為什么不用科學去確定下來呢?因為太復雜了,腳上的關節骨頭數不勝數,工作時往往聯動,精確起來談何容易。更何況人的生理結構不盡相同,足弓有高低,內外翻,有腿長、肌肉量,身高…所以,不如去問問上帝,這個更行之有效。3
長跑的精髓——偷懶
(物理勸退預警)
很多人覺得運動就是賣力去的,然后就對偷懶嗤之以鼻。其實這里的邏輯不是這樣的,應該是說您的能力(體能力量)是一定的,當您的技巧使您越省力,您就會更快更遠,運動表現越好。所以,跑步和直覺有些違背。越是跑的賣力,越是慢,越是跑的輕松,越是快。如果您能去參觀一下長跑比賽,你就會發現,第一梯隊的跑者,步伐行云流水,落地無聲,就好像從地面上劃過一般。動作擺幅小起伏低,越看越輕盈流暢,看似不猛,實則飛快。而末尾便未見其人,先聞其“咚咚咚”的踏步之音,然后見其雙手猛擺,大步向前,使勁沖去。所以怎么來偷懶呢?我們觀察一下跑步的動作,前腿前伸,后腿拉回,向前換腿…運動的部分,像極了有輻條的多邊形在地上滾。牛頓告訴我們,向前勻速運動是不需要力去維持的,即不需要去補充能量。那為什么人跑步很累呢?累就是做功。能量守恒告訴我們,機械可以改變力的作用方式,可是永遠不能省功。而人就是一個復雜的機械,消耗了化學能轉化出來的機械能或者說肌肉(內力)做的功,一定是被消耗掉了,否則,您可就是值錢的永動機了。風阻?哎,就那點速度,風阻是很小的,而且如果真的只是克服風阻,那跑步機還有什么用?所以其實…理想的圓是可以永遠滾下去的,而三角形不行。是因為,如果讓三角形繞著一個點翻起,需要抬高他的重心,而他落下去的時候,那些重力勢能會轉化成動能,然后與地面碰撞,一般來說會轉化成振動進而轉化成熱能散掉,變成自然界中一種底層的能量(熱力學第二定律),所以其實,在翻轉的時候,重心抬高用了多少能量,就會損失多少能量。其他多邊形亦然,跑步兩腿交替亦然。?
所以說自然的我們就會想到,應該減少每次抬高的重心,而且,在每次落地碰撞的時候,減少轉化成熱能的量。想要減少抬高的重心。一方面,不要向上跳…跑步是向前去的,不是向上去的,這很顯然,沒有人覺得跑步時候跳上去再摔下來有什么好。可能有人不知道怎么實踐,其實借助自己身體就好。人眼睛就像像一臺攝像機,您的脖子上又沒有裝斯坦尼康,如果重心起伏大視覺上會很明顯,根據自己的視覺調整就好(假裝您在用眼睛拍電影就好)。如果您有一頭濃密黑亮的長發,請好好利(zhen)用(xi)它,那是一個測量加速度的絕佳工具,特別是您幫一個女孩矯正跑步姿勢的時候(咳咳,打住!)。另一方面,減少步幅。您想象一下,一個正多邊形是不是邊越多,越接近一個圓,滾得時候能量損失越少,步幅同理。如果您還不相信,您可以去做一個實驗,做一個20m的沖刺,然后停下,注意觀察您停下時候的動作,是不是在減速的時候自然的突然步幅加大(好反直覺)。雖然肯定不是越小越好,這個還涉及一個阻抗和速度的匹配,后面再講,但是在基本上您能的想象力范圍之內,越小越好。還有一小點腿的彎曲程度變化盡可能地小,這個牽扯到發力,后文中和發力肌群一起說。下來就到減少機械能的損失了,保證留住這部分高質量的能量。減少機械能的損失?這有可能么?有!肌肉的物性很神奇,它除了能收縮像一臺發動機一樣,他還能當彈簧使,只是您不一定會。肌肉系統里面有筋膜韌帶,本來就是彈簧的性質,微微繃緊的肌肉亦是如此。于是,您只要把肌肉微微繃緊,關節微微彎曲,便可以儲存您那寶貴的,肌肉做功換來的,重力勢能轉化為的,一點點動能了。聽著像玄學…當然是科學,而且并不難,您相信我,您也會。肌肉微微緊繃,為的是它已經進入了一種工作的狀態,隨時可以吸收沖擊和收縮。關節微微彎曲,使得骨骼已經到了可以活動的范圍,在接受沖擊的瞬間,骨骼可以在關節里面自由轉動,將沖擊傳遞給肌肉韌帶,而非靠關節去承擔。想知道跑步前的肌肉準備最完美的樣子,您可以去看看動物世界,看看獵豹的放松散步和捕食前慢慢接近獵物時候的身體。雖然都是慢速移動,但是身體狀態是完全不一樣的,您會發現后者中豹子的腿近乎一個完美的‘s‘型,身體亦然,給您一種感覺,它的身體像是一張弓,已經做好了準備,隨時就要彈射而出,這種肌肉肌腱的感覺,就是最完美的樣子。(抱歉沒有找的合適的無版權圖)您還可以做一個簡單的實驗——雙腿微彎踮腳跳,離地就可以,先試著連續跳,以“掂”得最輕松為宜。再試著每跳一下停一秒后再跳,再停,再跳,以此類推。現在來感受兩者的差別(認真跳完再來看啊,在這里不要像愛因斯坦一樣用腦子做實驗)。前者你會感覺到,腳尖落地之后,人有慣性在向下沖,可是腳已經著地了,只能擠壓身體,然后微彎的雙腿有一個很小的形變,感覺身體從動到停有一個很長的緩沖距離,這時候感覺只要再稍稍補一點力,人就能跳回原來的高度。而后者,會感覺到每次跳起,都是肌肉硬硬地將身體推出去的。肌肉酸的很快…感受到差別了么?看到了么,這也沒有很神奇,您也會,下來就看怎么能借助這股勁兒去跑步了。(未完待續)p.s.開頭的梗是牛頓的《自然哲學的數學原理》其實是在講物理而非自然哲學,只可惜當時物理還沒有廣為流傳,于是乎牛頓為了銷售量騙了大家一波。我這是站在巨人的肩膀上直接抄襲。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的自然哲学的数学原理_慢跑的数学原理(一):珍惜做的每一份功的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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