極速法寶1:超強的加速度
加速度,是描述物體速度改變快慢的物理量。如在同等條件下,速度改變得越快,加速度越大。
“砰!”隨著發(fā)令槍響,短跑運動員們就如猛獸一般向前沖去。
在剛起跑后,速度就能達到很快的牙買加短跑運動員阿薩法·鮑威爾,是100米短跑的前世界記錄保持者。他的加速秘密是什么呢?
科學家們詳細分析了鮑威爾起跑后的加速跑。結(jié)果發(fā)現(xiàn),他腳蹬在地面的時間要比一般選手長1.4倍多。因為觸地時間越長,它所產(chǎn)生的沖量就越大,所以他能夠進行爆發(fā)性的加速。
100米短跑的整個過程中,一般分成3個大的階段:加速期(前0 ~ 60米)、均速期(中間60~90米)和減速期(最后90~100米)。在加速期,鮑威爾展現(xiàn)給觀眾的是與其他選手不同的前傾姿勢。
在下面圖解中,比較了鮑威爾(百米9秒多)和大學生選手(百米11秒多)在加速期的前半段,他們各自在各區(qū)間的平均速度。紅色的弧長和數(shù)字,表示了速度的大小。
極速法寶2:強有力的跟腱
博爾特是否能夠達到9秒40大關(guān)的關(guān)鍵,在于“阿基里斯腱”(也稱跟腱)。
博爾特在過了60米以后還能夠持續(xù)加速,達到世界第一的最快速度。秒速達到12米以上,時速超過44千米,速度非常驚人。人類身體中能把握這種高速度的關(guān)鍵部位,當屬連接腿肚子和足跟處骨頭的“跟腱”。
跟腱長約15厘米,是人體中最粗大的肌腱,實際上如果只靠肌肉的作用,是無法提高最快速度的。
速度一旦提升以后,腳觸地的時間就會逐漸變短。在這種狀態(tài)下如果要進一步提高速度,腳就必須在短時間內(nèi)強有力地蹬向地面。另外,還要持續(xù)保持肌肉的力量,這需要能夠非常迅速地收縮肌肉。但是,肌肉本身有特性,就是它的活動速度越快,能使出的力度就會變得越來越小。
這個時候,跟腱出場啦。跟腱是人體最粗大的肌腱,由小腿三頭肌、腓腸肌拉著,在體表形成明顯的條狀突起。人能夠跳躍起來,能夠蹬地跑起來,靠的都是它。跟腱長,就能夠大幅度的伸展收縮;跟腱硬,它伸縮的速度就較快。
這就和彈簧類似。國際上的一流選手,他們更注重鍛煉跟腱使之進行大幅度伸縮,并在一定程度上保護肌肉,保證能夠快速大力的蹬地。
博爾特的身體比較長,跟腱也很長。在他跑出“9秒58”的那場比賽中,在賽程65米處他達到了12.27米/秒。科學家研究表明,如果要跑出9秒40大關(guān)的成績,理論上,在50~60米處的秒速必須要達到12.4米以上。
跳高也與跟腱有關(guān)
跳躍的能力也和跟腱的作用密切相關(guān)。跟腱利用得好,就能跳得更高?,F(xiàn)在男子跳高的世界記錄保持者是哈維爾·索托馬約爾·薩納布里亞,他身高1米95。女子跳高的世界記錄保持者是斯·科斯塔迪諾娃,她身高1米80。他們的成績很可能跟他們身形頎長,靈活運用比普通人更長的跟腱有關(guān)系。