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速く走るために一番重要なのは、接地のタイミング!無理にストライドを伸ばしても逆効果![ランニング独自分析]

最近はより良いランニングフォームを探りながら、色んなパターンで走っています。その中で、どのように走れば速く走れるのか、どのように走ると遅くなるのかが少しずつ見えてきました!
そこで、数回のわたって自分の考えを記事にまとめていきます。今回は、接地のタイミングの重要性について説明します。できるだけ客観的に力学的な視点から書こうと思っていますが、あくまでも個人による部分もあると思いますので、ご了承ください。
↓下記のような図を使って説明していきます!
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ランニング時には、足は加速と減速を繰り返しながら円運動をしている!

それではまず、ランニング時の足の動きについて説明していきます。以下、時速15キロで走行している例とします。
ランニング時には下記の黄色線のとおり、足が円を描くような軌道を通り、円運動をしています。このときに、常に等速で足は動くわけではなく、加速と減速を繰り返しています。この円運動はその加速と減速の観点から4つのフェーズにわけられます。
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まず、第一フェーズは足を前からスイングしている状態です。基本的に段々と足は加速していき、真ん中あたりで最高速度に達します。そして、後ろにむかっていくにつれ、速度が低下していきます。
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次に、足が地から離れて最高点までのぼっていく第二フェーズです。ここでは、足は重力に逆らって降りあがっていく状態であり、重力の力により足は減速しています。速度も小さいです。
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そのあと、足を振り下ろして、前に足を移動させる第三フェーズとなります。この段階では重力の力も使いながら、加速しながら前に足が移動していきます。設置のスイングとは逆方向の動きになります。
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そして、最後の第四フェーズは足が最前部にきたときです。この時点では足は後ろにスイングするために速度が最も低くなり、一時的に止まった状態になります。そして、そこから振り下ろすように足はスイングされ、フェーズ1に戻ります。
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ランナーから見ると、地面が時速15キロで動いている!

上記のようにランナーは脚を回転させて、つぶれた円形のような形を描くように足を動かしていきます。このとき、ランナー視点から見ると、地面は逆方向に15キロで動いているように見えます。(ランナーが時速15キロで走行している場合)これは相対速度の法則で、実際はランナーが時速15キロで動いているのですが、このように見えるということです。
動きで見ると、下記のとおりです。地面が反対方向に猛スピードで動いています。例えると、ランニングマシーンと同じですね。
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このときに、止まった足をこの動いている地面に置いたらどうなるでしょうか?それは、ランニングマシーンにいきなり足を踏み出すのと同じです。足が急に後ろにもってかれます。つまり、ランナーの足に後ろ向きの力がかかるということなんです!正確にいうと、ランナーの足にmv(m=足の重さ、v=ランニングスピード)の力積がかかります。この分だけ、ランナーは減速してしまうということです!
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地面以上の速さ(力)でスイングしているときのみ、加速できる!

では、どの時点でランナーは加速しているかというと、その後の第一フェーズで後に足をスイングするときです。このときには必ず地面よりも速く(もしくは同等)で足が加速できているはずなんです。このときのみ、地面からの反発力で前に加速ができるんですね!
本当は少し違い、スイングは地面と同速度でも力を地面に伝えることはできますが、イメージとしては、速いスイングのときのみ加速できると思って問題ないかと思います。
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一番足がスピードにのれている時点で着地し、良いとこどりしよう!

上記の絵のように、着地時にブレーキがかかったとしても、その後に足のスイングで加速できるので総合的には±0程度になるはずです。しかし、それは着地時点でかかった減速分をその後の蹴りで取り戻さないといけないということで、非常に非効率です。
なので、無理にストライドをのばして着地するならば、もっと後に足をスピードののせて着地したほうが力学的に得なんです!足は円運動で回転していますが、その中で加速できるぐらいの速度となる足のスイング部分は、下記図の青線で示した部分のみです(イメージ)。そして、基本的にはこの部分のみ接地しているのが一番効率が良いはずです。(上記で説明した足円運動のサイクルでいくと、第一フェーズの一部がこれにあたります)
ですので無理に足を前にのばしたり、後ろに伸ばしたりしてストライドを伸ばそうとしても、実はただブレーキになっているだけで、意味がなかったりします。それならば、その分接地せずに滞空していたほうが、ブレーキかけずに等速運動できるからです。
「円運動中のもっとも早い速度でスイングしている範囲でのみ着地し、良いとこどりをして加速する!」これが重要な考えだと思います。
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世界最速の足の実例をみて確かめてみよう!

この考え方を示す、わかりやすい動画があります。この動画では、世界一のランナーの着地時点の動きをスローでとらえています。これを見れば一目瞭然ですが、着地時には足が地面の動きと同程度のスピードとなっているかと思います。決して足が止まった状態で着地し、ブレーキとなることはありません。

コツは「足を地面のスピードに合わせて乗せる」イメージ!

この視点で考えたときに、走り方のイメージとしては、
「動いている地面のスピードに足を合わせて、滑らかに乗せる」
ことです。この走り方ができていると、地面からのブレーキによる衝撃がなくなり、本当にスムーズに足を置きにいってるようなイメージさえ受けます。そして加速して跳んでいるようなイメージですね。これができていると、実際直線では段々とスピードがあがっていきます!何より気持ち良いです!

速いだけでなく、足の負荷も大幅軽減!上級者向けシューズでも楽々になりました!

このイメージで走っていて、わかったことがあったので追記です!この走り方だと上記の通り、地面からのブレーキによる衝撃も軽減できます!地面と同じ速度で着地することで、余計な足への衝撃負荷がかからなくなるんです!
その結果、購入したけど上級者向けすぎて足が痛くなって使えていなかったソーティでも快適に走れるようになったんです!(詳しくはこちら)これは衝撃的です!140g台と超軽量のソーティマジックが使いこなせるようになったんですから、うれしい限りです!
[快適となったソーティマジックシリーズ]

自分としては、何よりも重要なのがこの接地時の足の動きだと思っています。少なくとも、この着地がものすごく重要と意識することは大事かなと思います!

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