向更多是垂直於身体前进方向的侧向分力,不仅无法形成有效的髖部牵引力,反而会因手臂过长导致重心左右偏移,干扰送髖动作的稳定性。
而普通运动员的直臂摆动,虽不会出现如此明显的重心偏移,但也无法提供有效的牵引拉力。
此外,这些美国科研人士也不是吃素的。
曲臂起跑技术还针对博尔特的身体形態,优化了地面反作用力的利用效率。
他们根据牛顿第三定律,得出下肢蹬离起跑器的力量与地面反作用力大小相等、方向相反。
在起跑阶段,运动员的身体前倾角度较大,地面反作用力存在垂直向上和水平向前两个分力。
垂直分力用於对抗重力,保持身体平衡。
水平分力则是推动身体向前的核心动力。
对於身高1米96的博尔特而言,其身体重力矩更大,需要更多的垂直分力来维持平衡……
这意味著水平分力的占比容易被压缩。
而他的曲臂摆动,通过上肢与下肢的协同摆动,形成了一个“上肢前摆-下肢蹬伸”的力偶系统,恰好弥补了这一短板。
力偶的本质是两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系,能够使物体產生纯转动效应。
博尔特的曲臂前摆与下肢蹬伸形成的力偶,具有普通运动员无法比擬的优势。
一是超长臂展带来的力偶臂更长,力偶矩的大小与力偶臂长度正相关,因此他的力偶矩强度更高。
二是曲臂姿態让力偶的作用方向更精准,完全指向髖部的转动方向。
在起跑加速阶段,这个高强度的力偶直接作用於髖部,使髖部產生向前的转动力矩,从而放大了地面反作用力的水平分力效果——
原本用於维持平衡的部分垂直分力,也被转化为驱动送髖的水平动力,让博尔特的送髖动作从“被动跟隨”变为“主动驱动”。
而普通运动员的力偶系统,由於臂展较短,力偶臂长度有限,力偶矩强度不足,难以实现垂直分力向水平分力的高效转化。
所以阿美丽卡给博尔特的定製计划,第二点就是——曲臂起跑技术的核心理论支撑:
基於身高臂展优势的神经肌肉控制与动作时序协同定製化適配。
博尔特的曲臂起跑技术能够在0-30米加速区显著提升送髖效能,除了生物力学层面的定製化优势,更离不开神经肌肉控制理论与动作时序协同理论的深层支撑——