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解讀「觸地時間」

跑步的數據有很多,不同的數據可以反映出跑步的狀況。 距離跟配速可以體現跑步能力、軌跡可以記錄你的路線、心率反映出跑步的強度大小。除了以上這些跑者耳熟能詳的數據外,還有一組反映跑步技術動作的關鍵數據,包括步頻、步幅、左右平衡、垂直振幅及觸地時間,其中後三個數據為高階跑步動態。今天就為大家解讀一下觸地時間這一項關鍵數據。

說起觸地時間不得不提的兩個數據就是步頻跟步幅。步頻是指每一分鐘雙腿交換支撐的次數,步幅是指每一步的長度,經常跑步的人一看就知道這兩個數據決定了你跑步的速度。當然很多人也知道步頻不是越高越好,因為步頻過高的話,心率也會隨之增高,導致心臟負荷也會增加。至於步幅則可以通過技術練習來增加步幅。

不過個人身高、技術、體能、力量等因素都會影響到這兩項數據,因此即便兩個跑步水準相同的選手在數據上都會有差異。假設有一個1米8的人和一個1米6的人十公里的成績都是40分鐘,那我們分析他們的步頻與步幅時就會發現,很可能1米6的人步頻比1米8的人高,而步幅則比他更小。

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可能你會問,那是否只要在步頻與步幅之間取到一個平均數,就能提高跑步速度呢? 答案是「不是」的。因為除了這兩項數據以外,還有一個關鍵數據:觸地時間。

以跑步為例,觸地時間就是你的腳落下接觸地面開始計算到腳底離開地面的這個時段。 想像一下你把籃球拍在地面上反彈回來這個過程,我們把他詳細描述一下,籃球實際經歷的過程是: 表面接觸地面 —> 籃球發生形變 —> 達到最大形變 —> 恢復到原狀 —> 籃球表面離開地面。 從籃球表面接觸地面到離開地面的這個過程是需要一定的時間,只是時間是以毫秒為單位,所以我們通過肉眼看不出來。當我們用相機拍攝並放慢幀數就能清晰看到這個過程。同樣地,在跑步過程中,我們穿的鞋子的鞋底也是橡膠材質,與地面的互動過程跟籃球是同一原理。

步頻是通過手錶或手機的內置感測器透過運動的重心擺動來偵測,計算週期是從腳接觸地面開始直到下一次接觸地面。 所以只要兩個人的步頻一樣,那麼他們每一步所需要的時間都是一樣的。 假設兩位身高相同的選手A及B在一次10公里測試中,他們的步頻都是180,會出現的情況是A選手的步幅大於B選手,A選手的成績也快於B選手,那很大機會就是他們的觸地時間的差異造成的。

一分鐘換算成毫秒是60 x 1000 = 60000毫秒,60000÷180 = 333毫秒,所以每一步需要的時間是333毫秒。這333毫秒又由觸地時間和騰空時間組成(A選手:130騰空+203觸地=333;B選手:110騰空+223觸地=333),觸地時間越短,那麼騰空時間越長,在垂直振幅相同的情況下發生移動的時間越長,移動的距離也會越遠,每一步的距離也越遠,步幅自然就大。所以觸地時間是跑步技術中至關重要的一項數據。那又是什麼因素影響騰空時間呢?答案是腳離開地面的初速度。 

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通過這樣的分析結論,肯定是觸地時間越短越好。而現實情況是:以馬拉松項目為例,普通跑者的觸地時間是220至250毫秒之間,而世界頂尖選手在這個項目上是160毫秒左右。那麼決定觸地時間的主要條件是什麼呢?答案是爆發力與跟腱,而跟腱的彈性主要決定了觸地時間,這個和天生身體條件有比較大的關係。當然這個也是可以通過做彈跳練習和爆發力練習去強化的。

為什麼跟腱彈性會決定觸地時間,這裡再通過物理學原理解釋。把跟腱比作彈簧,這裡就可以引入F=K*x這個公式,其中F代表力、K代表彈性、x代表形變量。假設形變量x不變的情況下,K值越大,形變後恢復的力也越大。這個時候再引入加速度公式:F=ma(m代表質量、a代表加速度),假設質量不變,那麼當F增大a值越大,a值越大,再恢復原狀後獲得的最終速度也越大,花的時間也會更少。這也是為什麼在不同田徑項目中世界頂尖選手在沒有短板的情況下,距離越短的項目速度越快,觸地時間也就越短。以田徑短跑選手「飛人」保特為例,在跑100m時他用9秒58的觸地是時間是78毫秒,由此可見,他跑100米時多數時間都留在空中。

備註:通過佩戴心率帶或RDP可以偵測觸地時間、垂直振幅、左右平衡等高階跑步動態。