Бег человека скорость: «Какова самая быстрая скорость бега человека?» – Яндекс.Кью

Влияние веса кроссовок на скорость бега

У почитателей спортивной обуви часто возникает вопрос, может ли большая масса кроссовок повлиять на скорость бега, снижая её? Нужно ли, приобретая обувь, ориентироваться на её вес? Кроме того, их интересует зависимость амортизационных свойств от массы кроссовок. В статье будет представлена информация, отвечающая на эти вопросы.

Разница в весе любых кроссовок не велика. Самые лёгкие модели, использующиеся в соревнованиях по бегу, весят примерно 180 грамм. А кроссовки, предназначенные для проведения длительных тренировок, немногим более 300 грамм. Разница между ними составляет всего 100 с небольшим грамм. Каким же образом эта масса может повлиять на скорость бега?

Может показаться, что несколько граммов лишней массы, прибавленные к десяткам килограммов веса человека, не окажут никакого действия. Однако в пример можно привести велосипедиста. Он точно заметит лишний вес на колёсах своего байка.

Даже если к массе спиц добавить всего 100 грамм.

Возможно, некоторые критики сочтут неуместным сравнение бегуна и велосипедиста. Однако ноги бегуна, обутые в кроссовки, являются таким же подвижным «механизмом», как и колёса движущегося велосипеда.

Бегун отталкивается от покрытия и старается максимально вынести колено вперёд. Движение завершается возвращением ноги на покрытие. Это можно сравнить с вращением велосипедного колеса.

При среднем темпе бега, спортсмен примерно 180 раз в минуту повторяет этот цикл. При этом он каждый раз поднимает и опускает эти лишние 100 грамм. Эта нагрузка не может остаться незамеченной. Если призвать на помощь простой математический расчёт, то окажется, что каждую минуту бегущий человек поднимает лишние 18 кг. А это уже приличный вес.

Тестирование утяжелённых кроссовок

Полноценное исследование, связанное с влиянием массы кроссовок на скорость бега человека, никогда не проводилось.

Попытки изучить проблему предпринимались ещё в 1980-м году. Тогда был проведён ряд тестов, которые выявили, что каждые 100 грамм веса отнимают 1% энергии у бегущего человека.

Эти исследования не имели достоверного характера потому, что никогда не проверялись опытным путём. Проблема заинтересовала Ваутера Хогкамера, доктора наук из колорадского университета, располагающегося в Боулдере.

К этой, казалось бы, несерьёзной проблеме, Ваутер Хогкамер применил научный подход. Для проведения исследования он выбрал кроссовки Nike Streak, специально изменив их конструкцию, чтобы добиться ровного веса в 200 грамм.

Чтобы избежать возможной недостоверности исследования, использовалась только эта модель спортивной обуви. Конструктивные и амортизационные особенности были одинаковыми. Чтобы изменить массу, на кроссовки крепились свинцовые пластинки. В исследовании участвовали кроссовки трёх весовых категории: 200, 300 и 500 грамм.

Исследование ставило своей целью измерение количества энергии, расходуемого во время бега в постоянном темпе. Все показатели рассчитывались индивидуально, принимая во внимание максимальное потребление кислорода (ПМК или VO2 max). После проведения тестов стало ясно, что данные 1980-го года практически верны. Каждые лишние100 грамм веса повышали расходование энергии на 1,11%.

Уменьшение влияния веса кроссовок при увеличении скорости бега

Затем спортсменов, участвующих в исследовании, попросили пробежать тестовые 3 километра. При этом скорость бега была значительно выше. Здесь был выявлен один интересный факт. Дело в том, что на этот раз разница в потреблении энергии составила всего 0,78%.

Получилось, что чем быстрей человек бежит, тем меньше его энергопотребление зависит от веса кроссовок. Разница не велика, но факт остаётся фактом. Это достоверные данные, полученные в лабораторных условиях.

Есть ли смысл в приобретении более лёгкой спортивной обуви?

При ответе на этот вопрос, можно принять усреднённую разницу в расходе энергии, составляющую 1%. Задумываться о приобретении более лёгких кроссовок стоит лишь в том случае, если бегуну необходимо немного улучшить собственное время на дистанции.

Однако надо понимать, что разница эта будет весьма невелика. Например, если спортсмен пробегает полумарафон за полтора часа, он сможет добавить к своему результату всего 54 секунды.

Данное преимущество не говорит о том, что следует покупать самые лёгкие модели кроссовок. Они не подойдут для бега на длинные дистанции. Особенно это касается спортсменов с солидным весом и постановкой ноги на пятку. Таким людям не обойтись без соответствующего амортизирующего слоя. Он позволит им пробежать дистанцию до конца, а не сойти в середине пути со сбитыми ногами.

Быстрота бега зависит не только от массы кроссовок

Вес спортивной обуви не является решающим фактором, определяющим скорость бега. Куда важней, чтобы кроссовки подходили конкретному спортсмену, были удобны ему. Эти качества не поддаются измерению. Однако замечено, что соревновательные и темповые кроссовки значительно быстрее, чем амортизирующие, предназначенные для упорных тренировок. Это объясняется не только их меньшим весом.

На скорость оказывает влияние правильная форма и высокая плотность амортизирующего слоя. Для скоростного бега больше подходят соревновательные модели с жёсткой амортизацией. Такая обувь даёт возможность удерживать постоянный темп, выталкивая спортсмена при каждом шаге.

Самый быстрый человек в мире

Человек — самое азартное существо на планете. Стремление к соперничеству у него в крови. Гепард развивает свои рекордные 110-120 км/ч, чтобы поймать антилопу и насытиться. Люди соревнуются в беге ради сладкого ощущения превосходства. Приятно осознавать, что ты — самый быстрый человек в мире и ни один смертный за тобой не угонится!

Время первых

Выяснять, кто же этот самый быстрый, начали еще в Древней Греции. На первых Олимпийских играх спринтеры преодолевали дистанцию в 1 стадий (178 м). Время забега тогда не фиксировали. Зрителям было достаточно лицезреть вырвавшегося вперед победителя. Публика на арене гудела от восторга.

Безусловным чемпионом по бегу на Играх 776 года до н. э. стал некто Кореб, грек по происхождению. Увы, это единственный рекорд того времени, который сохранила для нас история. С падением Древней Греции пришел в упадок и культ здорового тела, а вместе с ним — сами Олимпийские игры.
Первые настоящие рекорды стали фиксировать с начала XX века. Появилось необходимое для этого оборудование. Первым самым быстрым человеком в мире по бегу стал белый американец Дональд Фитиан Липпинкотт (1893—1962).
На Олимпийских играх в 1912-ом он установил первый в истории бега, как спорта, мировой рекорд. Стометровку преодолел за 10,6 секунд. Победа принесла славу не только Дональду, но и всему Пенсильванскому университету, в котором юноша тогда учился.

Главный рубеж

После Липпинкотта было несколько прославленных легкоатлетов, которые побили его рекорд:

• Чарли Паддок (1921 год, США) — 10,4 сек. ;
• Перси Уильямс (1930, Канада) — 10,3 сек.;
• Джесси Оуэнс (1936, США) — 10,2 сек.;
• Уилли Уильямс (1956, США) — 10,1 сек.

Но главный рубеж — 10 секунд — все никак не давался. Проблема заключалась не только в физической подготовке бегунов, но и в спортивной экипировке. Долгое время спортсмены бегали в кожаных сандалиях. Такая обувь не отличалась устойчивостью, быстро натирала ноги и не позволяла достичь необходимой скорости.Промышленность развивалась, и спортсмены наконец получили удобные беговые кроссовки. Изменился и стиль тренировок. Все это привело к долгожданному прорыву — на Олимпиаде 1968 года (Мехико) был поставлен новый рекорд.Тогда самым быстрым человеком мира в беге на 100 м стал афроамериканец из Арканзаса Джим Хайнс. Он побил рекорд 1956 года и пробежал стометровку всего за 9,95. Наконец-то был преодолен 10-секундный барьер, и человечество вышло на новый уровень освоения скоростей.

ТОП-5 самых быстрых сейчас

За последние годы выделилась пятерка лидеров в беге на 100 метров. Это:

• Джастин Гэтлин;
• Асафа Пауэлл;
• Тайсон Гэй;
• Йохан Блэйк;
• Усэйн Болт.

5 место – Джастин Гэтлин с результатом 9,74

Несмотря на блестящие физические данные, этот американский атлет расположился только на пятом месте. Свой личный рекорд на ста метрах он установил в 2015 году на чемпионате в Пекине. Скорость бега Джастина Гэтлина составила 9,74 секунды, что очень сильно приблизило спортсмена к званию самого быстрого человека в мире.Имя Гэтлина связано с несколькими допинговыми скандалами. В начале нулевых в его крови то и дело обнаруживали что-то запрещенное: в 2001 году — амфетамин, в 2006 — превышенное содержание тестостерона. За махинации Джастин был дисквалифицирован на 4 года и лишен призового места за предыдущий рекорд — 9,77 сек.После «освобождения» спортсмен с большим рвением взялся за тренировки. Это и позволило ему побить свой первый призовой результат и с показателем 9,74 секунды войти в пятерку самых быстрых людей на Земле.

4 место – Асафа Пауэлл и 9,72 секунд

Асафа Пауэлл — один из многочисленных ямайцев, прославивших свою родину спортивными победами. Сейчас он на 4 месте среди самых быстрых спринтеров планеты. Свой рекорд Пауэлл поставил на турнире IAAF Grand Prix в 2008 году (проходил в Швейцарии). Скорость бега — 100 метров за 9,72.
10-секундный рубеж давно остался позади. Сейчас спортсмены на него не ориентируются и поднимают планку все выше. Тем сильнее волнует вопрос, с какой же скоростью бежит самый быстрый человек в мире. Ответ на него знают призеры, вошедшие в тройку самых-самых.

Тайсон Гэй на почетном 3 месте

Тайсон Гэй — американец, уроженец штата Кентукки. На пути к своему главному рекорду он многократно брал призовые места на соревнованиях разного уровня. Долгие годы его преследовали травмы, из-за чего главная победа все больше удалялась. Одно время Гэй даже занялся тренерской деятельностью: стал готовить юношескую команду Университета Арканзаса.
Но плох тот рядовой, что не желает получить генеральские звезды. Мечта установить мировой рекорд по бегу не давала Тайсону спокойно спать. Наконец в 2005-ом он решил стать профессиональным спринтером.
Сам Гэй неоднократно заявлял, что полученные за время обучения и работы в университете знания помогли ему лучше готовиться к будущим состязаниям. Он явно знает, о чем говорит. Уже через год на Мировом финале в Штутгарте Тайсон стал бронзовым призером в беге на 100 метров. В 2007-ом он взял главный приз на чемпионате в Осаке.
Тогда свою «золотую» 100-метровую дистанцию спортсмен пробежал за 9,85 секунд. Прошло всего 2 года, как упорный спринтер превзошел самого себя. Это случилось на турнире в Шанхае. Гей состязался с Пауэллом и показал новый блестящий результат. Скорость бега призера — 9,69.

Йохан Блэйк и 2 место

Свое призовое место Блэйк уверенно делит с Тайсоном Гэем. Кто знает, скоро ли эти два спортсмена выяснят, кто из них — самый быстрый человек в мире и способен бежать с наибольшим количеством км/ч.

Йохан Блэйк — еще один быстроногий уроженец Ямайки. До прихода в большой спорт он полупрофессионально играл в крикет. В какой-то момент эта относительно спокойная игра перестала удовлетворять амбиции и жажду движения Блэйка. Он увлекся легкой атлетикой.
Судьбоносное решение принесло ему мировую славу. Сейчас Йохан считается вторым лучшим бегуном мира. Свой рекорд он поставил в 2011 году на Чемпионате мира по легкой атлетике (Южная Корея, Тэгу). Сейчас он уступает лишь одному спринтеру, которого по праву называют самым быстрым человеком в истории человечества, или просто «Молнией».

Самый быстрый человек в мире – Усэйн Сент-Лео Болт

Этого спортсмена считают настоящим чудом. Ямаец Усэйн Болт — 11-кратный мировой и 8-кратный олимпийский чемпион. Этого рекорда не смог пока побить никто из живущих на планете Земля. Главное же достижение самого быстрого человека в мире — фантастическая скорость бега: на 100 м она равна 9,58 сек.

Ямайская «молния»

Первый свой приз Усэйн Болт получил еще в 15 лет, на чемпионате Ямайки среди юниоров. В 2008-ом легкоатлет побил первый рекорд Асафы Пауэлла, пройдя 100-метровую дистанцию за 9,72 сек.
Победа принесла ему возможность участвовать в Олимпийских играх. В Пекине Болт снова установил рекорд — 9,69 секунд, — чем привлек нешуточное внимание общественности. За выступлением бегуна пристально наблюдали. В конце дистанции Усэйн расслабился и победоносно ударил себя кулаком в грудь. Это сразу вызвало ажиотаж.
Болта стали укорять в хвастовстве, которое стоило ему более значительного рекорда — 9,55 секунд. Поразительные результаты спортсмена даже обсуждались в прессе. Физики университета Осло издали исследование, согласно которому Болт бежал со скоростью 9,55—9,69 секунд (журнал «New Scientist»).
Но сам чемпион не считает свое ликование хвастовством. В его жесте была гордость за то, что принес любимой родине золотую медаль. Свой главный триумф Усэйн пережил в 2009 году на чемпионате в Берлине. 9,58 секунд — этого рекорда пока не смог побить никто. Поклонники таланта Болта называют своего любимца «Молнией».

Скорость бега самого быстрого человека в км/ч

Секунды секундами, а заинтригованной общественности хотелось знать, какую же скорость развивает знаменитый ямаец. Результаты подсчетов были опубликованы на сайте IAAF. По итогам забегов на 60 метров, Усэйн Болт несется со скоростью 44,72 км/ч.
Для человека это просто фантастический результат, который можно сравнить только со скоростью скаковой лошади. Ее средний показатель равен 55 км/ч.

Забег с вентиляторами

Пресловутый вопрос, какой человек самый быстрый в мире, не дает покоя соперникам Болта. Постоянно предпринимаются попытки побить его рекорд. Самый курьезный случай произошел с Джастином Гэтлином. Он умудрился обогнать Усэйна на 13 сотых секунды.
Но как он это сделал! Вдоль всей трассы были установлены мощные вентиляторы, которые дули Гэтлину в спину, придавая тем самым дополнительное ускорение. Едва ли такую победу можно назвать честной. Она лишь еще раз доказывает, что победить ямайскую «Молнию» пока никто не способен.

В чем секрет чемпионской скорости бега

Поразительные результаты Усэйна Болта волновали не только общественность и поклонников его таланта, но и узких специалистов. Ученые внимательно исследовали данные спринтера и лишь удостоверились в его исключительной природной одаренности.

Этот необычный человек обладает просто гигантским для легкоатлета ростом — 1,95 м. При этом он представляет собой настолько совершенный «механизм» для бега, что опередить его действительно очень сложно.
Сильные стороны Усэйна Болта:

1. Генетика. Предки спортсмена были выходцами из Западной Африки, коренное население которой отличается исключительной выносливостью и силой.
2. Уникальная техника бега. Спортсмен во время движения не поднимает высоко бедра, чем экономит массу энергии. Ускорение ему придает экстраординарная мышечная сила.
3. Высокий рост. Как ни странно, но и этот нежелательный для большинства спринтеров фактор сыграл лишь на руку Болту. Длинное, вытянутое тело быстрее охлаждается во время бега. Из-за этого спортсмен дольше сохраняет необходимую физическую кондицию.
4. Необычная конституция тела. 1/3 мышц чемпиона состоит из сверхбыстрых мышечных клеток. Именно они управляют движением и влияют на скорость бега.

Американский астрофизик Этан Зигель даже считает, что организм Усэйна Болта — это уникальный «физиологический скачок в будущее». Побить его рекорд смогут лишь в 2039 году. Вот тогда и будет ясно, какой человек станет следующим самым быстрым бегуном Земли.

Экзоскелет ноги увеличил скорость ходьбы на 42 процента

Seungmoon Song, Steven Collins et al. / IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2021

Американские инженеры научили экзоскелет для ног увеличивать скорость ходьбы в среднем на 42 процента.

После начала ходьбы экзоскелет постепенно оптимизирует параметры своей работы, подстраиваясь под ходьбу конкретного человека. Статья опубликована в журнале IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.

Чаще всего под экзоскелетом подразумевают конструкцию, которая надевается на все тело и усиливает его функции, к примеру, позволяя без особых усилий поднимать очень тяжелые предметы. Но на самом деле в области экзоскелетов есть множество разных направлений, сосредоточенных на определенных частях тела, в том числе ногах. Среди них можно выделить как пассивные экзоскелеты, помогающие человеку благодаря механическим свойствам конструкции, так и активные, двигающие его ноги при помощи электромоторов или других актуаторов.

Как правило, разработчики экзоскелетов для ног концентрируются на уменьшении метаболических затрат на ходьбу или бег, что позволяет человеку меньше уставать. Сын Мун Сон (Seungmoon Song) и Стивен Коллинз (Steven Collins) решили использовать экзоскелет ног иным образом — для увеличения скорости ходьбы.

Они воспользовались экзоскелетом и стендом, созданным группой инженеров под руководством Коллинза в 2015 году. Экзоскелет имеет классическую для таких устройств конструкцию. Он закрепляется на голени и стопе, и эти две части связаны между собой тросом, натяжение которого позволяет менять угол между лодыжкой и голенью. Это в свою очередь значительно влияет на параметры ходьбы или бега.

Помимо самого экзоскелета авторы также воспользовались беговой дорожкой и стендом, который позволяет натягивать тросы и задавать параметры ходьбы. Дорожка автоматически меняла свою скорость, подстраиваясь под скорость движения испытуемого. Параллельно с этим менялись и параметры работы экзоскелета. Для этого авторы воспользовались часто применяемым для подобных задач эволюционным алгоритмом оптимизации CMA-ES, который начинает со случайных параметров, а затем отбирает лучшие параметры, повышающие целевой параметр (в данном случае повышающие скорость ходьбы испытуемого). Таким образом, постепенно он подбирает оптимальный режим работы для каждого конкретного человека, не требуя от инженеров сложного ручного подбора.

Схема оптимизации параметров экзоскелета

Seungmoon Song, Steven Collins et al. / IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2021

Авторы отобрали десять добровольцев разного пола, которые затем участвовали в эксперименте на протяжении трех дней (эксперименты проходили не каждый день, а через 1-3 дня, чтобы исключить усталость от длительной ходьбы). Их задача заключалась в том, чтобы идти по беговой дорожке с комфортной скоростью в течение 72 минут, во время которых проходила оптимизация параметров. После оптимизации добровольцы ходили десять раз по две минуты в разных условиях: с надетым и включенным экзоскелетом, надетым и выключенным, а также без экзоскелета в обычных кроссовках.

Эксперименты показали, что средняя скорость ходьбы в кроссовках составила 1,31 метра в секунду, 1,27 метра в секунду с выключенным экзоскелетом и 1,83 метра в секунду со включенным. Таким образом, оптимизированный экзоскелет увеличил ходьбу добровольцев в среднем на 42 процента. Также авторы подсчитали метаболические затраты на ходьбу, но результаты оказались неоднозначными: в среднем экзоскелет уменьшил затраты на два процента, но у отдельных испытуемых они увеличивались на 78 процентов и уменьшались на 31 процент, поэтому четкие выводы о влиянии экзоскелета на затраты при такой выборке сделать невозможно.

Один из недостатков экзоскелета, использованного в этой работе, заключается в том, что он работает в паре со стационарном стендом, поэтому его можно использовать только для исследований. Но существуют и компактные экзоскелеты, крепящиеся на лодыжку, которые можно носить в обычной жизни и прятать под штаниной.

Григорий Копиев

Названа оптимальная скорость бега для долголетия

Физическая активность считается оплотом против преждевременной смерти, поскольку благодаря ей укрепляется весь организм. Упражнения имеют множество преимуществ для здоровья сердца и системы кровообращения. Особенно полезным ученые считают бег трусцой.

В новом исследовании, которое было направлено на определение оптимального темпа и частоты бега для долголетия, ученые проанализировали связь между этим видом спорта и преждевременной смертностью. Анализ был основан на исследовании Copenhagen City Heart, в котором более десяти лет изучалось здоровье людей, бегающих трусцой, и людей с низкой физической активностью.

В итоге было обнаружено, что оптимальный темп бега для снижения риска смертности от сердечно-сосудистых заболеваний составляет примерно 11 км/ч. Кроме того, у тех, кто бегал 10 км в неделю, этот риск также был ниже.

«Результаты предполагают U-образную связь между смертностью от всех причин и продолжительностью бега, которая определяется его темпом, количеством и частотой», – отметили исследователи. Результаты работы были опубликованы в Journal investigated.

Преимущества бега

По данным NHS, регулярный бег может снизить риск долгосрочных заболеваний, в том числе сердца и диабета 2 типа. Помимо этого, он помогает держать вес под контролем.

Для того, чтобы начать заниматься этим видом спорта, следует тщательно подготовиться. В первую очередь специалисты советуют приобрести качественные кроссовки, которые обеспечат ноге полный комфорт.

Чтобы избежать травм и получить удовольствие, важно научиться бегать медленно, постепенно увеличивая темп и расстояние. Если бег по какой-то причине не подходит, есть много других упражнений, которые могут улучшить здоровье. Одна из таких альтернатив – плавание.

Вода поможет снять напряжение и уменьшит болезненность суставов. Также исследования показали, что оно улучшает психическое состояние и поднимает настроение.

Ранее ученые доказали, что чрезмерное увлечение человека спортом или фитнесом – тяжелые или слишком длительные тренировки – губительно влияют на тело. Вместо здоровья сторонник ЗОЖ получает инсулинорезистентность и дисфункцию митохондрий.

Передвижение в туристическом походе

Перед тем как отправиться в туристический поход (например, в Карпаты) будущих туристов не редко интересует, сколько же они пройдут за весь поход и какие расстояния будут преодолеваться за каждый день. Следует отметить, что на эти вопросы не всегда можно дать однозначный ответ. Средняя скорость пешехода, который передвигается по ровной дороге с твердым покрытием, составляет 5-6 км/ч, а скорость движения этого же пешехода по разбитой грунтовой дороге снизится примерно до 3 км/ч. Кроме этого, скорость передвижения снижают и такие факторы как сильный встречный ветер, ливень, метель, густая трава, глубокий снег и др.

В туристическом походе на скорость передвижения влияют не только природные условия. Значительное влияние оказывают моральное и физическое состояния человека, качество обуви и одежды, вес рюкзака и то, как этот рюкзак упакован. Это те факторы, которые можно и нужно учитывать на стадии подготовки к походу.

Вернемся к технике движения по туристическому маршруту. Сколько бы мы не говорили о скорости передвижения и факторах влияющих на нее, на первом месте стоит безопасность. Поэтому никогда не надо пренебрегать личной и групповой безопасностью в угоду скорости. Следует знать, что высокая скорость быстро изматывает человека, а так же ведет к большим потерям энергии. Участник пешего туристического похода должен быть скорее стайером, чем спринтером. Передвигаться в туристическом походе нужно неторопливым, прогулочным шагом, который наиболее экономичен по энергозатратам и позволяет преодолевать значительные расстояния.

Движение по туристическому маршруту не должно быть стихийным. Движение должно быть организовано плотной цепочкой, на расстоянии нескольких метров друг от друга (в условиях плохой видимости — еще ближе). В конце группы обязательно должен быть замыкающий (один из самых сильных участников), который должен контролировать скорость движения группы и избегать ее чрезмерного растяжения.

Помните, что скорость группы определяется скоростью самого слабого участника. Поэтому если в экстренных случаях (опоздание на маршрутный транспорт) необходимо ускорить движение группы, в первую очередь необходимо увеличить скорость самого медленного участника (разгрузить его рюкзак и т. д.). Но этого не следует делать, если того не требуют обстоятельства, в походе все участники должны быть в равных условиях (исключением являются женщины, которые обычно не несут общественное снаряжение).

В походе следует избегать неоправданного риска. Необходимо помнить, что короткий путь не всегда самый легкий и безопасный. Кроме этого не следует испытывать свой организм на прочность. Прыжки, рывки, бег в походе могут привести к незначительным (а иногда и значительным) травмам, что может поставить под угрозу не только прохождение маршрута, но и вашу жизнь (особенно если нет связи и до ближайшего населенного пункта несколько дней пути).

Перед продолжительными по времени и расстоянию походами будущим участникам желательно вместе сходить в небольшой поход, чтобы выявить слабые места и постараться исправить ситуацию.

Как развить скорость реакции и движения, занимаясь функциональным тренингом

    Достижение максимально возможной скорости реакции и движения – одна из основных целей занятий функциональным тренингом. Приступая к тренировкам, любой атлет мечтает о ловком теле, которое моментально реагирует на любой вызов. Предлагаем ряд доступных упражнений, которые позволят вам как можно быстрее добиться впечатляющих результатов.

 

1. Бег из различных положений. Имеются в виду не только спортивные беговые стойки, но и необычные, порой неудобные для начала бега позы – упор лежа, сидя, лежа на животе или спине, в направлении, противоположном движению. Бегать можно поодиночке или в группе, но непременно на время. Рекомендуются короткие дистанции длиной 10-20 метров. Пробегайте их по 5-6 раз подряд, затем делайте 1-2-минутный перерыв и повторяйте серию забегов. В течение одной тренировки выполняйте 3-4 сета.  
2. Бег на дистанцию 30-60 метров с максимальным ускорением. Повторяйте по 3-4 забега в одной серии, по 3-4 серии забегов в течение одной тренировки. Делайте между сериями короткие перерывы для восстановления дыхания.
3. Бег на 10-30 метров «без разбега». Стартуйте с места с максимальной скоростью. Делайте такое же количество повторов, как и в предыдущем упражнении.
4. Быстрый бег в течение 20 секунд по холмистой местности или дороге, изобилующей перепадами высот. Бег перемежайте ходьбой в течение 1-2 минут, за тренировку выполняйте 3-4 сета.
5. Примите боевую стойку, в течение нескольких минут делайте шаги вперед и назад, вправо и влево. Меняя стойки, проделайте несколько сетов по 1-2 минуты каждый.
6. Бег на четвереньках. Передвигайтесь так быстро, как можете, желательно в форме соревнования с напарником. 
7. Наносите одиночные удары по снаряду ногами и руками, стараясь делать это с максимальной частотой. При отсутствии боксерского мешка практикуйте удары по воздуху.
8. Тренируйте серии ударов длительностью по 10 секунд каждая. В течение тренировки выполняйте 3-4 сета. Наносите удары ногами и руками, делая между ними перерывы по 2-3 минуты.
9. Совершайте прыжки на месте, одновременно делая удары руками. Постарайтесь за один прыжок совершить как можно больше ударов. Делайте по 10-20 прыжков на каждую руку за одну сессию, всего 3-4 сессии за тренировку с перерывами на отдых.
10. Бой из 3-4 раундов с воображаемым противником. Во время поединка с «тенью» наносите удары, проводите обманные маневры, уклоняйтесь от встречных ударов. Между раундами – отдых в течение 1-2 минут.
11. Сложите вместе ладони рук и максимально быстро делайте ритмичные движения с большой амплитудой. Продолжительность упражнения – 5-10 секунд, выполните несколько серий в течение тренировки.
12. Прыжки со скакалкой, чередование прыгания на скорость с прокручиванием снаряда два и более раз.
13. Прыжки через скакалку, которую вращают два человека. Прыгать 5-6 минут постоянно ускоряясь.
14. Упражнение выполняется с партнером. Ваша задача – уклоняться от мяча, который он в вас бросает. В процессе игры частота бросков увеличивается, либо дистанция между вами и бросающим сокращается. Продолжительность упражнения зависит от самочувствия.
15. В упражнении задействованы два партнера. Один из них бросает мяч, другой защищает условные «ворота». Его задача – отбивать мяч, используя только руки либо только ноги. По мере выполнения упражнения условия игры можно делать более жесткими.
16. «Кулачки» — традиционная игра для двоих, развивает быстроту и реакцию.
17. Партнер наносит вам удары поочередно правой или левой рукой. Вы, находясь в защитной стойке, должны увернуться от них. В ходе выполнения упражнения можно менять руки, скорость ударов и другие правила.
18. Бег вверх и вниз по лестнице с максимальной скоростью. Не перепрыгивая через ступеньки, делайте по 2-3 забега с минутными перерывами. В течение тренировки выполняйте 5-6 сессий.
19. Бег на 100-метровую дистанцию с легкоатлетическими препятствиями. Делайте 6 забегов за тренировку.
20. Запрыгивание на тумбу с моментальным соскоком. Высота тумбы должна повышаться с течением времени с 30 до 60 см. В течение тренировки выполняйте 3-4 подхода, по 10-20 прыжков в каждом. 
21. Броски правой и левой рукой теннисного мяча на дальность и в цель.
22. Броски вверх баскетбольного и футбольного мяча.
23. Компьютерные игры (Да-да!). Она развивают быстроту реакции, внимание, логику и память, но злоупотреблять ими не нужно.

Скорость движения на лыжах . Рекорды скорости • SKILINE

Жажда скорости, приключений, всплеск адреналина и погоня за сумасшедшими эмоциями – эти ассоциации всплывают, когда речь идёт о катании на лыжах и сноуборде. 

Действительно, когда видишь лыжника, несущегося по склону, не видя перед собой преград, преодолевающего невероятные расстояние на безумной скорости, то начинаешь порой задумываться о существовании сверх способностей, которыми нужно обладать, чтоб достичь подобных навыков и результатов. Однако, это всё – результат кропотливого труда, изнурительных тренировок. Каждый из нас способен овладеть искусством катания на лыжах, кому-то это удастся быстрее, кому-то дольше и тяжелее, но всё же результат не заставит себя ждать.

В любом спорте важно не бояться! Не бояться начать, не бояться ошибаться, не бояться падать, вставать и пробовать заново. Говоря о лыжном спорте важно не бояться склонов, суровых погодных условий и скорости. 

В данной статье мы затронем тему, которая интересует многих начинающих лыжников – это тема скорости во время катания. Как её контролировать? От чего она зависит? Какая максимальна скорость движения на лыжах? На эти вопросы постараемся дать понятные и простые ответы. 

Скорость

Для начала вспомним уроки физики и что же скрывается под понятием скорость?

Скорость – это величина, которая описывает как быстро перемещается точка относительно определённой системы отсчёта времени.

Говоря о скорости лыжника, имеется ввиду быстрота преодоления определённого расстояния трассы райдером.

Скорость, которую может развить лыжник, определяют несколько факторов. 

Выделяют два типа лыж : горные и беговые лыжи.  Для каждого из видов действуют свои правила развития скорости.

Так, например, в беговых лыжах существует зависимость скорости с длиной шагов и их частотой. Здесь работает принцип, как и во время пробежки: более быстрыми оказываются спортсмены, у кого длинные шаги. 

Ещё одним влияющим фактором является сила, с которой отталкивается лыжник и темп отталкиваний. 

Факторы, которые оказывают влияния на лыжника

Говоря о горном виде лыж, то ключевыми факторами, влияющими на скоростные показатели лыжника, являются:

• Вес спортсмена – чем тяжелее тело, тем больше давление на снаряд, тем меньшую скорость может развить лыжник.
• Длина снаряжения – большую скорость можно развить на лыжах большей длины.
• Положение тела – скорость развивается выше, если лыжник ниже присядет о время спуска.
• Наклон, а точнее его угол. Для каждого угла наклона существует свой предел скорости, который невозможно изменить.

На развитие скорости лыж влияет качество снежной поверхности. Она может образовываться из мокрого снега, сухого, жёсткого, а может и вовсе быть покрытой льдом. 

Лыжня же скользит лучше всего при температуре поверхности снега, равной от -3 до -5 градусов. Именно при таких температурах между лыжами и снегом в процессе трения образуется тончайшая водная прослойка, по которой собственно и происходит скольжение. При отклонении температуры в какую-либо из сторон, образуется либо чрезмерно широкая водная прослойка, либо налипание снега на скользящую поверхность лыж. В обоих случаях скорость лыж будет корректироваться в меньшую сторону.

Скорость горных лыж

Горные лыжи и соревнования на них — это опасный вид спорта, который порой называют «самым быстрым безмоторным видом спорта». В соревнованиях участвуют лыжники на специальных лыжах, в обтягивающих костюмах из ПВХ ткани и аэродинамическом шлеме. Целью гонок является пройти подготовленную, прямую трассу за минимальный временной промежуток. 

Для того чтоб понять, как лыжник разгоняется до высоких скоростей, необходимы опять-таки знания физики. Лыжник максимизирует свою скорость за счет минимизации сопротивления движению. Сопротивление воздуху минимизируется за счёт положения тела спортсмена и специализированной экипировке. Лыжник преодолевает трассу в согнутом положении, туловище максимально наклонено, руки прижаты к корпусу, голова немного приподнята. Сопротивление снегу сводится к минимуму за счет специальных горных лыж, которые в длину достигают 230-240 см, в ширину не более 10 см и по весу не превышают 15 кг.

Соревнования по скоростному спуску

Соревнования по скоростному спуску проходят на трассах длиной 1 км, но из них всего 100 метров считаются зачётными по скорости. Начальные 0,5 км рассчитаны для набора скорости лыжником, затем 100 метров зачётные, а остаток трассы – это расстояние для снижения скорости и торможения.  

Cоревнования называются «speed skiing» и они впечатляют скоростями, которые развивают лыжники. В среднем гонщики достигают отметки 200 км/час. История скоростного лыжного спорта началась еще в 1930-х годах в Швейцарии. Первый зарегистрированный рекорд скорости был 105,7 км/час. Далее, год за годом, устанавливались новые рекорды, такой вид спорта вызвал международный интерес. С 1960-х годов скоростные спуски на лыжах превратились в смесь любительского и профессионального видов спорта, в котором участвуют и мужчины, и женщины на трассах по всему миру.

Мировой рекорд скорости спуска на горных лыжах среди мужчин установлен в 2016 году на склонах Альпийских гор итальянским лыжником. Иван Орегоне, всего за 5,5 секунд разогнался до скорости 254, 958 км/час. До этого рекорд скорости принадлежал его брату Симону Орегоне и составлял 252,6 км/час. 

Мировой рекорд по скоростному спуску среди женщин-лыжниц принадлежит Валентине Греджо из Италии. Ей удалось в 2016г. развить скорость до отметки 247 км/час и тем самым стать абсолютной рекордсменкой.

Скорость беговых лыж

Беговые лыжи – это один из видов зимнего спорта, который предполагает передвижение лыжника по преимущественно плоской поверхности. Беговые лыжи – это больше не о скорости, а о выносливости спортсмена. 

Соревнования на беговых лыжах проходят на малых, средних и длинных дистанциях, длина которых варьируется от 5 км до 90 км. Организаторы соревнований оговаривают какая техника катания разрешена во время гонок (существует классическая и коньковая техники, которые отличаются, главным образом, способом передвижения). Целью соревнований на беговых лыжах является пройти дистанцию с наименьшим показателем потраченного времени. Скорость в подобных гонках – не главный показатель, ведь она будет меняться в зависимости от трассы, погодных условий, качества снежного покрова и т.д.

Самым быстрым зарегистрированным прохождением трассы на беговых лыжах коньковым стилем считается результат 30 мин. При этом длина трассы составляла 1500 м. Скорость гонщика достигла отметки 30 км/час.

Беговыми лыжами занимаются не только профессиональные спортсмены, но и любители. Беговые лыжи отлично подойдут как для детей, так и для взрослых. Преимуществом такого вида спорта является то, что для него нет необходимости в горных вершинах. 

Конечно же скорости гонщиков и любителей разнятся. В среднем начинающий лыжник способен развить скорость на беговых лыжах не более 10 км/ч. Лыжник с опытом легко увеличит этот показатель до 13-15 км/час.

Техники снижения скорости

Вопрос развития скорости несомненно важен, но прежде чем мечтать о скоростных спусках, следует ознакомиться и освоить технику снижения скорости, торможения на склоне. 

Контроль скорости осуществляется двумя главными принципами – это торможение и траекторией.

Торможение – это способ снижения скорости и полной остановки при помощи разворота лыж перпендикулярно движению. Существует торможение с помощью «сброса задника», а также метод снижения скорости плугом. 

• Сброс задника – это резкое торможение с помощью разворота лыж перпендикулярно склону. 
• Торможение плугом – движение на лыжах, когда носки расположены узко друг к другу, а задники широко. Скорость снижается, так как носки расположены поперек движения лыжника.

Контроль скорости траекторией движения – это наиболее правильный способ, который рекомендуется осваивать всем лыжникам. Он основывается на умении поворачивать на лыжах, при этом усовершенствует технику езды.

Подводя итог всей изложенной информации, то очень сложно назвать какую-либо определённую цифру, когда речь идёт о скорости движения на лыжах. Ведь скорость зависит от многих уровня подготовки лыжника, трассы, стиля катания, используемого снаряжения и т.д. Можно лишь дать усреднённые значения скоростей. Лыжники, использующие идеально подобранное снаряжение и имеющие хороший опыт катания набирают скорость до 25-30 км/час. В то время как лыжники среднего уровня катания держат отметку скорости примерно 10-15 км/час. Также скорость мужчин и женщин райдеров отличается. Показатели скорости у женщин в среднем на 15 % меньше, чем у мужчин.

Немного о  рекордах скорости:

• Рекордная скорость движения на сноуборде зафиксирована в 2016 году во Франции. Сноубордист Эдмонд Плавчик показал результат 203,3 км/час. До этого, предыдущий рекорд (201,9 км/ч) никто не мог побить в течении четверти столетия.
• Один из рекордов скорости на лыжах присвоен слепому спортсмену. Он развил скорость 162 километра в час. Так как спортсмен полностью лишен зрения, он двигался по трассе с помощью подсказок тренера через наушники. Помимо всего прочего, в конце дистанции лыжник упал. И проехал оставшиеся метры уже в горизонтальном положении, лёжа на спине. Это не помешало спортсмену пройти финишную прямую на скорости 162 км/ч.
• Максимальная скорость движения на лыжах в закрытым помещениях зафиксирована на отметке: 104,96 километров в час. Этот рекорд принадлежит английскому лыжнику, прошедшему трассу длиной 620 метров в одном из закрытых центров лыжного спорта Франции. 
• Книга рекордов Гинесса славится многими оригинальными рекордами и это касается и лыжных рекордов. Так, российский лыжник установил рекорд скорости движения на лыжах по Байкалу, при этом держась за рукоятку, привязанную к мотоциклу. Лыжнику удалось развить скорость до отметки 197 км/ч.

человек могут бегать со скоростью 40 миль в час, теория

Согласно новому исследованию, люди, возможно, могли бы бежать со скоростью 40 миль в час. Такой подвиг бросит тень на самого быстрого бегуна в мире Усэйна Болта, который в 100-метровом спринте разогнался почти до 28 миль в час.

Новые результаты появились после того, как исследователи по-новому взглянули на факторы, ограничивающие скорость человека. Их выводы? Максимальная скорость, которой может достичь человек, может зависеть от того, насколько быстро могут двигаться мышцы тела.

Предыдущие исследования показали, что основным препятствием для скорости является то, что наши конечности могут выдерживать только определенное количество силы, когда они ударяются о землю.Однако это может быть не все.

«Если учесть, что элитные спринтеры могут прикладывать пиковые силы от 800 до 1000 фунтов на одну конечность во время каждого шага спринта, легко поверить, что бегуны, вероятно, работают на пределе силы своих мышц и конечностей или около него», — сказал Питер Вейанд из Южного методистского университета, один из авторов исследования.

Но Вейанд и его коллеги обнаружили в тестах на беговой дорожке, что наши конечности могут выдерживать гораздо большую силу, чем то, что прикладывается во время бега на максимальной скорости.

Что нас действительно сдерживает

Их результаты показали, что критический биологический предел налагается временем — в частности, очень короткими периодами времени, доступными для приложения силы к земле во время спринта. У элитных спринтеров время контакта ступни с землей составляет менее одной десятой секунды, а пиковые нагрузки на землю возникают в пределах менее одной двадцатой секунды в первый момент контакта ступни с землей.

Чтобы выяснить, какие ограничения, насколько быстро мы можем бегать, исследователи использовали высокоскоростную беговую дорожку, оборудованную для точного измерения сил, прикладываемых к ее поверхности при каждом шаге.Затем участники исследования бегали по беговой дорожке, используя разные походки, в том числе подпрыгивая, и бегали вперед и назад с максимально возможной скоростью.

Силы земли, прилагаемые при прыжке на одной ноге на максимальной скорости, превышали силы, прилагаемые при движении вперед на максимальной скорости, на 30 процентов или более. Это говорит о том, что наши конечности могут выдерживать большие нагрузки, чем те, которые используются при беге на двух ногах на максимальной скорости.

И хотя максимальная скорость назад была существенно ниже максимальной скорости движения вперед, как и ожидалось, минимальные периоды контакта ступни с землей при максимальной скорости движения назад и вперед были практически идентичны. Исследователи говорят, что тот факт, что у этих двух совершенно разных стилей бега были такие похожие интервалы для контакта ступни с землей, предполагает, что существует физический предел тому, насколько быстро ваши мышечные волокна могут работать, чтобы оторвать ноги от земли.

Новое ограничение скорости

Новая работа показывает, что ограничения скорости бега устанавливаются ограничениями сократительной скорости самих мышечных волокон, при этом скорости сокращения волокон устанавливают предел того, насколько быстро конечность бегуна может прикладывать силу к беговой поверхности. .

«Наши простые прогнозы показывают, что скорости сокращения мышц, которые позволят использовать максимальные или почти максимальные силы, позволят бегать со скоростью от 35 до 40 миль в час и, возможно, быстрее», — сказал Бандл.

Хотя 40 миль в час может не впечатлить гепарда, самого быстрого наземного животного в мире, достигающего скорости 70 миль в час (112 км в час), этого достаточно, чтобы избежать медведя гризли, и он намного быстрее тираннозавра, который, возможно, разогнался до 18 миль в час (29 км в час). ) во время хорошей пробежки.

Результаты были опубликованы в янв.выпуск журнала Journal of Applied Physiology.

Узнайте реальную среднюю скорость бега человека

Усэйн Болт пробежал 100-метровый рывок, достигнув скорости 27,8 миль в час на чемпионате мира 2009 года в Берлине. Но какова средняя скорость бега человека?

Чтобы разобраться в этом вопросе, давайте сначала сосредоточимся на способностях Усейна к спринту.

Максимальная скорость Усэйна превышала среднюю скорость автомобиля в некоторых городах Калифорнии. Ниже приведены скорости автомобилей в нескольких городах Калифорнии с использованием данных Google Maps :

• Средняя скорость движения в Сакраменто: 31.5 миль в час
• Средняя скорость движения в Сан-Диего: 31 миль в час
• Средняя скорость движения в Сан-Хосе: 28 миль в час
• Средняя скорость движения в Лос-Анджелесе: 26,8 миль в час
• Средняя скорость движения в Сан-Франциско: 18 миль в час

Средняя скорость автомобиля в этих 5 городах составляет 27,06 миль в час. Усэйн на волосок опережает эту скорость.

Давайте теперь углубимся в скорость Усэйна.

Ниже представлена ​​средняя скорость Усэйна на каждом 10-метровом отрезке Олимпийских игр 2008 года в Пекине.Именно тогда Усэйн впервые побил мировой рекорд на 100 метров со временем 9,69 секунды.

Вы можете видеть, как Усэйн разгоняется до 27 миль в час большую часть гонки!

Сегменты гонки (метры)	Скорость (миль / ч)
от 0 до 10	12,09
от 10 до 20	21,93
от 20 до 30	24,58
от 30 до 40	25,71
от 40 до 50	26.32
50 до 60	27,28
60 до 70	27,28
70 до 80	27,28
80 до 90	26,95
90 до 100	24,85
Средняя скорость	24,43

Сравнение максимальной скорости Усэйна Болта со средними показателями бегунов

Рост Усэйна 6 футов 5 дюймов и у него много быстро сокращающихся мышечных волокон. Физическое преимущество, которое помогло ему стать самым быстрым человеком в мире.

Отметим, что его рекордная скорость была зафиксирована лишь на небольшом расстоянии. Он не может поддерживать эту максимальную скорость в течение длительного времени.

Тем не менее, в расцвете сил он все еще обгонял всех сегодня в беге на 100 метров. Даже в бегах на длинные дистанции он, без сомнения, мог обогнать большинство людей.

Очевидно, мы не можем сравнивать Усейна со средними бегунами-людьми. Итак, давайте переключимся на более сопоставимую демографическую группу.

Определение того, кого классифицировать как бегуна

Прежде чем мы продолжим, мне нужно определить, кого я классифицирую как бегуна для нашего анализа. Для этого я составил воображаемый сценарий.

Представьте, что вы стоите в одиночестве в большом городе. Затем кто-то выхватывает что-то из вашей руки, когда пробегает мимо вас.

Сможете ли вы потом их преследовать?

Считайте, что это происходит 10 раз. Каждый из этих 10 раз разные люди выхватывают что-то из ваших рук.

Некоторые грабители бегут быстро, а некоторые медленно. Подумайте о обычных людях, которых вы ежедневно видите в супермаркете. Люди бывают самых разных форм и размеров.

Имея это в виду, любой из этих людей мог быть грабителем в нашем тематическом исследовании.

Теперь, из 10 человек, которые вас грабят, сможете ли вы по крайней мере преследовать 9 из них? Представьте, что на вас спортивная одежда, когда вас ограбят.

По моему анализу, все классифицированные бегуны, которых я предполагаю, могут поймать по крайней мере 9 из 10 грабителей.

Как собрать данные для расчета средней скорости бега человека

Теперь, когда мы рассмотрели, кого я классифицирую как бегуна, давайте разберемся, откуда брать наши данные. Вот несколько вопросов, на которые следует обратить внимание:

• Использую ли я всех олимпийских спортсменов?
• Следует ли использовать все население, даже людей, которые никогда не тренировались бегать?
• Могу ли я исключать людей старше 50 лет?

Прежде чем мы ответим на эти вопросы, нам нужно ответить на 4 предварительных вопроса. Это поможет нам рассчитать среднюю скорость бега человека.

1. Люди какого возраста следует использовать?
2. Какие уровни физической подготовки следует учитывать?
3. Какие типы телосложения следует учитывать?
4. Какое расстояние предположительно нужно пробежать человеку?

Я отвечу на каждый из этих 4 вопросов, используя свои собственные аргументы. Затем, используя свой ответ, я соберу данные для расчета.

1. Какой возрастной диапазон следует использовать?

Мой возрастной диапазон начинается с позднего подросткового возраста.И мужчины, и женщины достигают половой зрелости примерно в этом возрасте.

Кроме того, в подростковом возрасте начинается рост спортивных результатов. К 16 годам некоторые дети уже занимаются профессиональным спортом с взрослыми мужчинами и женщинами.

Далее я ограничу возрастной диапазон 80. Если вы продолжите тренироваться, я считаю, что вы сможете поддерживать приличную максимальную скорость до этого возраста.

Вы можете увидеть это в данных World Masters Athletics на графике ниже. Данные взяты из открытых соревнований 2009 года среди лучших спринтеров на 100 метров в разных возрастных группах.

Как вы видите, после 80 лет ваша скорость падает. Когда вы приблизитесь к 100 годам, у вас начнутся все виды болей и болей. Особенно, если вы тренировались всю свою жизнь.

Итак, данные после 80 лет являются экстремальными значениями, также называемыми выбросами. Для точного анализа мне нужно либо использовать медианные значения, либо удалить значения выбросов.

Я решил удалить выбросы, чтобы не заслонять мои данные.

2. Какие уровни физической подготовки следует учитывать?

Люди, которые сделали фитнес частью своего образа жизни.Они ходят в спортзал пару раз в неделю и следят за своим питанием.

Мне нужны люди, которые показывают свои лучшие результаты в своем возрастном диапазоне.

Точно так же представьте, если бы я хотел знать, сколько в среднем часов люди играют в видеоигры. Я бы не стал собирать данные о людях, которые не играют.

Но я бы собирал данные у 15-летнего подростка и 60-летнего мужчины, если они оба будут играть. Я бы использовал их как точки данных в своем анализе.

3. Какие типы телосложения следует учитывать?

Я не собираюсь ограничивать наши данные определенными типами телосложения.Будь то высокий, низкий, с низким содержанием жира, короткое туловище и так далее.

Я просто хочу собрать данные о лучших бегунах разных возрастных групп. На олимпийском уровне почти все лучшие бегуны имеют низкий уровень жира. Но на уровне старшей школы у спортсменов может быть больше жира, чем обычно.

Важно понимать, что Олимпиада включает в себя небольшой отфильтрованный пул спортсменов. В то время как средняя школа включает в себя гораздо больший и разнообразный круг спортсменов.

Имея это в виду, чем выше вы поднимаетесь в каком-либо виде спорта, тем более конкретный тип тела будет работать лучше. Все сводится к простой физике.

Но я знаю, исключения бывают. До Усейна Болта более короткие спринтеры имели преимущество в быстром беге.

Потом появился Усэйн. Рост Усэйна составляет 6 футов 5 дюймов, в то время как его соперник в среднем составляет 5 футов 11 дюймов.

Почему высота так важна для расчета скорости человека? Давайте разберемся, как рассчитывается скорость:

Это длина шага, умноженная на скорость шага. Чем больше шагов вы сделаете за меньшее время, тем лучше вы сможете воспользоваться каждым из своих шагов.

Каждый шаг создает силу, которая толкает вас вперед.

В результате более низкий атлет в спринте в большинстве случаев будет лучше, чем более высокий атлет.

Более высокий атлет делает большие шаги. Чем больше шагов, тем меньше шагов. Таким образом, меньше возможностей генерировать большую силу с каждым шагом.

Зная это, существует множество других переменных, которые помогли Усейну бежать быстрее. Позже я более подробно расскажу о физических преимуществах Усейна.

Таким образом, я собираю данные от бегунов на всех уровнях, если они соответствуют всем моим критериям

4.На какое расстояние следует предположить, что человеку нужно пробежать?

На 100 метров!

Я выбрал 100-метровую дистанцию, потому что она лучше всего демонстрирует максимальные спортивные результаты человека. Спринт на 100 метров будет соответствовать скорости, с которой вы бежите, когда медведь гонится за вами в дикой природе.

Конечно, в дикой природе у вас не будет идеальных условий, как если бы вы бежали по беговой дорожке. Но, как и бегство от медведя, бег за золотой медалью подтолкнет вас к пределу возможностей.

На Олимпийских играх бег на 100 метров лучше всего показывает максимальную скорость бега.

Также давайте вернемся к тому, кого я называю бегуном. Если кто-то выхватит что-то у вас из руки, вы должны быть в состоянии догнать его за 100 метров.

Короче говоря, я хочу собирать данные, когда люди достигают максимальной скорости бега.

Вы можете запечатлеть эту экстремальную отдачу от человека только короткой серией на коротком расстоянии.

Я хочу вычислить среднюю скорость бега человека, а не среднюю скорость бега трусцой.

Собранные данные о средней скорости бега человека

Учитывая мой ответ на 4 предварительных вопроса, мы теперь можем просмотреть собранные мной данные по различным группам бегунов.Я выбрал 14 групп бегунов, которые различаются по скорости, но бегают с максимальной скоростью в своей демографической группе.

Группа № 1 : Спринтеры средней школы

• Время на 100 метров: 10,23 секунды
• Данные Athletic.net . 10 лучших бегов на открытом воздухе в среднем по стране за 2019 год.

Группа № 2 : Старшеклассницы-спринтеры

• Время на 100 метров: 11,28 секунды
• Данные Athletic. сеть . 10 лучших бегов на открытом воздухе в среднем по стране за 2019 год.

Группа № 3 : Мужчины-спринтеры колледжей

• Время на 100 метров: 9,99 секунды
• Данные Athletic.net . 10 лучших бегов на открытом воздухе в среднем по стране за 2019 год.

Группа № 4 : женщины-спринтеры колледжа

• Время на 100 метров: 11,02 секунды
• Данные Athletic.net . 10 лучших бегов на открытом воздухе в среднем по стране за 2019 год.

Группа № 5 : Олимпийские мужчины-спринтеры

• Время на 100 метров: 9,76 секунды
• Данные из Wikipedia . Среднее за все время 10 лучших бегов на открытом воздухе в мире.

Группа № 6 : Олимпийские спринтеры

• Время на 100 метров: 10,70 секунды
• Данные из Википедии . Среднее за все время 10 лучших бегов на открытом воздухе в мире.

Группа № 7 : от 40 до 49 спринтеров-мужчин

• 100-метровая дистанция: 11.26 секунд
• Данные XXIII чемпионата мира по легкой атлетике World Masters Athletics 2018 в Малаге. Среднее значение 10 лучших пробегов на открытом воздухе.

Группа № 8 : от 40 до 49 женщин-спринтеров

• Время на 100 метров: 12,77 секунды
• Данные XXIII Чемпионата мира по легкой атлетике среди ветеранов 2018 в Малаге. Среднее значение 10 лучших пробегов на открытом воздухе.

Группа № 9 : от 50 до 59 спринтеров-мужчин

• 100-метровая дистанция: 11.88 секунд
• Данные XXIII чемпионата мира по легкой атлетике World Masters Athletics 2018 в Малаге. Среднее значение 10 лучших пробегов на открытом воздухе.

Группа № 10 : от 50 до 59 женщин-спринтеров

• Время на 100 метров: 13,44 секунды
• Данные XXIII чемпионата мира по легкой атлетике среди ветеранов в Малаге 2018 г. Среднее значение 10 лучших финальных заездов на открытом воздухе.

Группа № 11 : мужчины-спринтеры от 60 до 69

• Время на 100 метров: 12.76 секунд
• Данные с XXIII чемпионата мира по легкой атлетике World Masters Athletics 2018 в Малаге. Среднее значение 10 лучших финальных заездов на открытом воздухе.

Группа № 12 : от 60 до 69 женщин-спринтеров

• Время на 100 метров: 14,70 секунды
• Данные XXIII чемпионата мира по легкой атлетике среди ветеранов 2018 в Малаге. Среднее значение 10 лучших финальных заездов на открытом воздухе.

Группа № 13 : от 70 до 79 спринтеров-мужчин

• На 100 метров: 14. 34
• Данные XXIII чемпионата мира по легкой атлетике World Masters Athletics в Малаге 2018 г. Среднее значение 10 лучших финальных заездов на открытом воздухе.

Группа № 14: Женщины-спринтеры от 70 до 79

• Время на 100 метров: 17,61 секунды
• Данные XXIII чемпионата мира по легкой атлетике среди ветеранов 2018 в Малаге. Среднее значение 10 лучших финальных заездов на открытом воздухе.

Важно понимать, что существует много других групп бегунов. Я хотел сосредоточиться на группах бегунов, по которым у меня было много данных.

Итак, я равномерно отобрал данные всех бегунов в выбранном нами возрастном диапазоне. Я попытался в равной степени представить всех людей, которые могут бегать на высоких скоростях в данной демографической группе.

Кроме того, при добавлении дополнительных групп средняя скорость бега человека изменится лишь незначительно.

Расчет средней скорости бега человека

Теперь я могу рассчитать среднюю скорость бега человека.

Вычисляя среднее значение данных, средняя скорость бега человека составляет : 18.23 миль в час

Давайте далее разберем данные:

• Средняя скорость бега мужчин : 19,52 миль в час
• Средняя скорость бега женщин : 17,12 миль в час

По сравнению со скоростью Усэйна Болта в 27,8 миль в час, средняя скорость бега человека меркнет по сравнению. Как и ожидалось, Усэйн Болт оставит всех в пыли.

Но даже Усэйн Болтс по скорости не сравнится со скоростью многих наземных животных в дикой природе.

Скорость диких животных по сравнению со средней скоростью бега человека

Я нахожу человеческие физические пределы захватывающими.Глядя на нашу историю, мы можем понять, откуда взялась наша максимальная скорость.

В дикой природе мы бы использовали максимальную скорость бега чаще, чем в обществе. Мы преследовали животных на охоту и убегали от хищников, которые хотели нас съесть.

Однако в современном мире быстрый бег имеет значение почти только в легкой атлетике. В то время как в дикой природе бег — это часть жизни и смерти.

Вот почему мы эволюционировали, чтобы использовать наш мозг, чтобы избегать хищников. Но даже несмотря на то, что наши предки полагались на свой мозг, нам все равно приходилось бежать.

Представьте, что вы бежите за раненым животным, в которое вы ударили копьем. Вам нужно будет преследовать его, чтобы завершить убийство.

В результате человеческое тело научилось бегать с приличной скоростью.

А теперь давайте сравним максимальную скорость бега некоторых наземных животных с человеческой, чтобы увидеть, как мы складываем свои позиции.

Животное	Максимальная скорость животного	Максимальная скорость Усэйна Болта	Максимальная скорость Усэйна Болта относительно максимальной скорости животного
Гепард	70 миль в час	27.8 миль в час	39,71%
Древорогая антилопа	61 миль в час	27,8 миль в час	45,57%
Lion	50 миль в час	27,8 миль в час	55,60%
Антилопы гну	27,8 миль / ч	55,60%
Kangaroo	44 миль / ч	27,8 миль / ч	63,18%
Coyote	43 миль / ч	27,8 миль / ч	64.65%
Zebra	40 миль / ч	27,8 миль / ч	69,50%
Hyena	38 миль / ч	27,8 миль / ч	73,16%
Giraffe	37 миль / ч	27,8 миль / ч	75,14%
Носорог	34 миль в час	27,8 миль в час	81,76%
Африканский слон	15,5 миль в час	27,8 миль в час	179,35%

Очевидно, люди не могут конкурировать с самыми крупными наземными животными в скорости.Но, двигаясь в будущее, мы можем стать самыми быстрыми и умными видами.

Наука, лежащая в основе повышения скорости бега человека

Если бы человеческий мозг не развивался так сильно, могли бы люди сегодня бегать быстрее? Может быть.

Без нашего ума нам нужно было бы чаще убегать от хищников, чтобы выжить.

Может быть, больше людей будет выше 6 футов 5 дюймов с большим количеством быстро сокращающихся мышечных волокон. Более того, возможно, у нас были бы физические атрибуты, которые мы даже не могли себе представить сегодня.

Считается, что люди могут достичь максимальной скорости 40 миль в час, применяя большую силу с каждым шагом спринта. К такому выводу пришло исследование 2010 года, опубликованное в Журнале прикладной физиологии. Физиолог Питер Вейанд заявил:

«Несмотря на то, насколько велики могут быть движущиеся силы, мы обнаружили, что конечности способны прилагать гораздо большие силы земли, чем те, которые присутствуют при быстром беге вперед».

Понимание того, как люди генерируют скорость

Как я упоминал ранее, формула для вычисления скорости окружает длину шага, умноженную на скорость шага.Вот насколько сильно и быстро бегун отталкивается от земли на каждом шаге спринта.

Давайте воспользуемся числами, чтобы разобраться во всем этом.

Олимпийский спринтер может отталкиваться от земли одной ногой, создавая общую пиковую силу в 1000 фунтов. В то время как средний человек генерирует от 500 до 600 фунтов общей пиковой силы.

Кроме того, при спринте нога обычного человека остается на земле в течение 0,12 секунды. Стопа олимпийского спринтера остается на земле всего 0,08 секунды.

Итак, олимпийский спринтер будет создавать 1000 фунтов общей пиковой силы через более быстрые интервалы. Это продвинет спринтера вперед намного быстрее, чем среднего бегуна.

Эта большая генерируемая сила еще более важна, когда спринтер начинает гонку. Спринтеру необходимо как можно быстрее перейти с места на полную скорость.

Как сделать олимпийского спринтера еще быстрее?

Нам нужно увеличить силу, которую спринтер отталкивает от земли.Для этого нам нужно увеличить время контакта с землей. Затем с каждым шагом мы можем увеличивать создаваемую силу.

НО, в коротких спринтах, это становится проблемой. Как мы узнали, нам нужно сводить время контакта с землей к минимуму в спринте.

Итак, чтобы максимизировать скорость, нам нужно выдавать максимальное усилие на каждом шаге за минимальное время.

Один из способов добиться этого — улучшить скорость сокращения и расслабления мышечных волокон. Это увеличит силу прямого движения. Это очень важно, поскольку мы не хотим увеличивать время контакта с землей.

Таким образом, если мышцы сокращаются быстрее, 0,08 секунды, в течение которых каждая ступня остается на земле, уменьшается. В то же время более быстрое сокращение приводит к большей генерируемой силе.

Это увеличит общую выходную силу на 100-метровом беге. Другими словами, бегуны могут генерировать максимальную силу в большем количестве случаев на 100-метровом беге.

Вот почему физиолог Питер Вейанд считает, что мы можем достичь скорости 40 миль в час.

«Если вы просто найдете способ активизировать эти сократительные волокна для мышц, тогда все остальное, от человеческой биологии и походки, позволит нам быть такими быстрыми…»

Это помогает объяснить, как Усэйн Болт стоит на отметке 6 футов. Рост 5 дюймов по-прежнему побеждает всех более коротких спринтеров.Сочетание длины шага и быстро сокращающихся мышечных волокон дало ему преимущество. Вот во что я верю.

Большое тело Усейна в зависимости от его максимальной скорости

Большому телу Усейна требуется большая сила, чтобы толкнуть его вперед.

Другими словами, большая масса Усэйна требует, чтобы он выполнял больше работы, чем более низкий спринтер, чтобы достичь максимальной скорости.

Таким образом, короткий спринтер может достичь максимальной скорости быстрее, чем высокий спринтер. НО, только если сила обоих спринтеров на каждом шаге остается равной.

Усэйн не похож ни на одного другого спринтера.

Ниже представлены отрезки 10-метровых отрезков одной из лучших гонок Усэйна. На Олимпийских играх в Пекине он пробежал стометровку за 9,69 секунды.

Сегменты гонки (метры)	Время (секунды)
от 0 до 10	1,85
от 10 до 20	1,02
от 20 до 30	0,91
от 30 до 40	0.87
от 40 до 50	0,85
от 50 до 60	0,82
60 до 70	0,82
от 70 до 80	0,82
от 80 до 90	0,83
от 90 до 100	0,9
Общее время	9,69

Что интересно в шпагате, так это то, как на дистанции от 50 до 90 метров Усэйн сохраняет свою максимальную скорость.Это прекрасно демонстрирует его скоростную выносливость.

Более того, 0,9 секунды на отрезке от 90 до 100 метров были, когда Усэйн ударил себя в грудь. Таким образом, он мог сохранить максимальную скорость и на этом последнем отрезке гонки.

Перед этим забегом самый быстрый 10-метровый отрезок в беге на 100 метров составлял 0,83 секунды.

Но это еще не все. Только год спустя Усэйн побил себя с новым мировым рекордом в 9,58 секунды, о котором мы говорили ранее.

Создание большего усилия за наименьшее количество шагов

Спринт сводится к тому, кто может создать максимальное усилие в кратчайшие сроки.

Итак, Усэйн Болт пробежал 100 метров за 9,58 секунды и сделал 41 шаг, а его соревнования в среднем пробежали 45 шагов. Без сомнения, из-за его длинных шагов Усэйну было меньше шагов для создания максимальной силы.

Но Усэйн создавал большую силу с каждым шагом по сравнению со своими соперниками, чтобы победить их.

Это означает, что у Усейна может быть больше быстро сокращающихся мышечных волокон, чем у его конкурентов.

Будет ли эволюция играть роль в скорости бега людей будущего?

Хорошее или плохое, редактирование человеческих генов скоро создаст идеального спортсмена.

Человеческая эволюция отойдет на второй план. Нам больше не нужно будет ждать десятки тысяч лет, чтобы увидеть небольшие изменения в человеческом теле.

Вскоре мы сможем выбрать следующие атрибуты для человека изнутри лаборатории:

• Более быстрое сокращение мышечных волокон для увеличения силы бега вперед
• Более прочные кости и сухожилия, чтобы справиться с возросшей силой бега
• Реконструированное бедро для более идеальное расположение шагов
• Способность лучше обрабатывать кислород
• Лучшая плотность мышц для улучшения соотношения силы и веса тела

С этими изменениями, безусловно, улучшится скорость человека.Но гепард нас все равно курил.

Мы двуногие.

Другими словами, мы бежим на двух ногах против самых быстрых наземных животных, которые бегают на четырех ногах. Таким образом, некоторые животные имеют перед нами огромное преимущество.

Будущее эволюции и технологий

Двигаясь в будущее со слиянием биологии и технологий, мы можем даже однажды победить гепарда в гонке. Помимо редактирования генов, мы можем мгновенно обновить наши тела с помощью технологий.

Помните Оскара Писториуса? Южноафриканский спринтер с Олимпийских игр в Лондоне.

Он прославил протезы ног. Его максимальная скорость составила 25 миль в час.

Эта технология, используемая Оскаром, тоже будет только улучшаться. Его протезы ног уже тогда вызывали много споров.

Теперь думайте о будущем через 50 лет. Новые технологии сольются с людьми так, как мы даже не можем себе представить.

Возможно, мы даже сможем выбрать максимальную скорость. Например, как ваш iPhone, где вы можете легко обновить его самостоятельно.Мы станем хозяевами своего тела.

Будут ли мировые рекорды на 100 метров иметь значение в будущем?

Сегодня человеческие тела имеют физические ограничения. Таким образом, будущие рекорды скорости тоже будут иметь ограничения без новых технологий.

Но будущее наших бионических тел может однажды упасть только до денег и этических проблем. Будут ли мировые рекорды иметь какое-то значение на данный момент?

Придет день, когда у людей будущего не будет реальных ограничений скорости.Мы станем киборгами. Подумайте о Терминаторе без всех убийств в судный день.

Итак, я вижу день, когда человек бежит рядом с гепардом по дорожке и побеждает. Это было бы зрелище!

Люди становятся самым быстрым и умным видом на Земле

Да, многие наземные животные бегают намного быстрее нас. Но у нас превосходный мозг.

Несомненно, у каждого вида есть сила. Это эволюционный компромисс.

Мы рассчитали среднюю скорость бега человека 18,23 миль в час.Короче говоря, учитывая то, что нам больше не нужна физическая скорость, чтобы выжить, я думаю, что у нас впечатляющая скорость.

Более того, у нас есть преимущество в беге на длинные дистанции над большинством животных.

Как охотникам-собирателям, людям приходилось преодолевать большие площади, чтобы остаться в живых, чтобы охотиться и собирать корм. В результате мы приобрели большую выносливость благодаря эволюции.

Однако однажды огромная человеческая выносливость сочетается с невероятной скоростью передвижения на короткие дистанции.

Это когда люди будут созданы с головы до пят.Практически все типы техники так или иначе приведут нас в это будущее. Мы превратимся из плоти и крови в бионических сверхлюдей.

Когда наступит этот день, высокая скорость станет еще одним увлекательным занятием. Как прыжки с тарзанки или прыжки с парашютом.

Независимо от того, что происходит в спорте, сегодня мы живем в захватывающие времена. Нас ждет еще более захватывающее будущее.

Как вид, мы преодолели звуковой барьер на суше в 1997 году. Сидя внутри супергеройского автомобиля с реактивными двигателями, мы достигли скорости 763 миль в час.

Имея это в виду, мы также повысим уровень человеческого тела. О стероидах тоже отойдут на второй план.

Тогда кто знает пределы того, как быстро мы однажды будем бегать на двух ногах.

Как вы думаете, можно ли сравнить среднюю скорость бега человека со скоростью бега других животных? Как вы думаете, насколько быстрее люди могут использовать передовые технологии?

Автор Биография: Коуша основал Engineer Calcs в 2019 году, чтобы помочь людям лучше понять инженерную и строительную отрасль, а также обсудить различные темы, связанные с наукой и инженерией, чтобы заставить людей задуматься.Он работает в инженерной и технологической отрасли в Калифорнии более 15 лет и является лицензированным профессиональным инженером-электриком, а также занимается различными видами предпринимательской деятельности.

Кооша имеет обширный опыт в проектировании и спецификации электрических систем с областями знаний, включая производство электроэнергии, передачу, распределение, контрольно-измерительные приборы и средства управления, а также распределение и перекачку воды, а также альтернативные источники энергии (ветряные, солнечные, геотермальные и накопительные. ).

Коуша больше всего интересуется инженерными инновациями, космосом, спортом, фитнесом, нашей историей и будущим.

Возможности для человека со скоростью 40 миль в час

По словам ученых, человеческое тело создано для работы со скоростью до 40 миль в час. Единственным ограничивающим фактором является не то, сколько грубой силы требуется, чтобы оттолкнуться от земли, как считалось ранее, а то, как быстро наши мышечные волокна могут сокращаться, чтобы увеличить эту силу.

«Если вы просто найдете способ активизировать эти сократительные волокна для мышц, тогда все остальное, от человеческой биологии и походки, позволит нам быть такими быстрыми», — сказал физиолог Питер Вейанд из Южного методистского университета, ведущий автор исследования. опубликовано янв.21 в Журнале прикладной физиологии .

В течение многих лет ученые пытались найти физиологические пределы скорости бега человека и понять, почему даже самый быстрый человек в мире, ямайский спринтер Усэйн Болт, не может убежать от некоторых животных. Максимальная скорость Bolt 27,3 мили в час не может сравниться с лошадьми, собаками или прыгающим кенгуру, которые могут двигаться со скоростью 35 миль в час.

«На данный момент лучшее предположение относительно того, почему мы не можем бежать быстрее, связано с максимальной силой, которую наши ноги могут создавать или испытывать», — сказал зоолог Джим Ашервуд из Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне.

Более ранние исследования показали, что элитные спринтеры и средние спринтеры превосходили своих посредственных коллег по двум причинам: они могли сильнее толкаться на земле по отношению к весу своего тела с каждым шагом, и они могли делать это за более короткий период времени. время. Например, Болт создает почти тонну силы в своей ноге менее чем за десятую долю секунды, когда его нога оказывается на земле, сказал Вейанд. Сила, которую вы можете создать перед тем, как оторваться от земли, зависит от скорости, с которой мышечные волокна генерируют силу, умноженную на время, когда ступня касается земли.

Но предыдущая работа не показала, ограничивает ли скорость бега человека количество времени, в течение которого ступня толкает землю, или максимальная сила, на которую она способна.

Чтобы понять предел человеческой скорости, Вейанд и его коллеги изучили семь спортсменов, от звезды американской легкой атлетики до танцора, когда они бежали вперед, прыгали на одной ноге и бегали назад на турбо беговой дорожке, оснащенной силовым оборудованием. датчики. Команда измерила скорость, силу, направленную вверх, когда каждая ступня коснулась земли, и время, в течение которого ступня находилась на земле между шагами.

Прыжок на одной ноге создавал гораздо большую силу в ноге, чем спринт, в основном потому, что бегун должен прыгать выше, чтобы приземлиться на ту же ногу. Поскольку ноги спортсмена способны генерировать больше силы, чем при беге, количество силы не может быть тем, что ограничивает скорость бегунов вперед.

Бег назад показал, что время контакта с землей было практически одинаковым во время самых быстрых бегов вперед и назад каждого спортсмена, предполагая, что время контакта было ограничивающим фактором, не позволяющим им двигаться быстрее в любом направлении.

Это говорит о том, что единственный способ увеличить скорость — это быстрее создавать силу в течение ограниченного времени, в течение которого ступня находится на земле. Ключом к этому является увеличение скорости сокращения мышечных волокон для создания силы. Если бы это было возможно, команда Вейанда подсчитала, что люди теоретически могли бы бегать со скоростью 35 или 40 миль в час, в зависимости от нашей походки и максимальной силы, которую могут генерировать наши мышцы.

Один из вариантов — увеличить долю сверхбыстрых мышечных волокон типа 2X, одного из трех типов мышечных волокон млекопитающих.По его словам, исследования показали, что спортсмены могут немного увеличить свои волокна в 2 раза, интенсивно тренируясь, а затем делая перерыв на несколько недель.

Человеческие ноги могут только бегать так быстро. Вот почему

На данный момент самый быстрый бег среди людей — около 27 1/2 миль в час, скорость, которую достиг (ненадолго) спринтер Усэйн Болт сразу после середины своего мирового рекорда в 100-метровом беге в 2009 году.

Это ограничение скорости, вероятно, не связано с прочностью человеческих костей и сухожилий. Скорее, как показало исследование 2010 года, это связано с нашим двуногим шагом.

Питер Г. Вейанд, исследователь биомеханики и физиолог из Южного методистского университета и один из авторов исследования 2010 года, сказал, что наша скорость бега ограничена, потому что большую часть шага мы находимся в воздухе. В те короткие мгновения, когда человеческие ступни касаются земли, нам приходится прилагать много усилий.

«Если мне нужно указать на один механический предел для двуногих бегунов … это минимальный период контакта ступни с землей», — сказал он. «Очень быстрый человек, такой как Усэйн Болт, находится на земле примерно 42% или 43% от общего времени шага.Но для быстро бегающего четвероногого — гепарда, лошади — «это две трети времени шага».

Во время контакта с землей наши ноги должны подталкивать нас вперед и вверх, чтобы выдержать наш вес. Вот почему люди могут кататься быстрее, чем бегать, сказал Вейанд: «На коньках вы большую часть времени находитесь на земле, как четвероногие, вместо того, чтобы находиться в воздухе».

Я спросил Вея, как он переделает людей, чтобы они бегали быстрее: длинные ноги, очень широкие бедра, дополнительные ноги, дополнительные колени?

Он сказал, что дополнительные колени позволят вам вытянуть ноги, чтобы дольше оставаться в контакте с землей.Но если ваши ноги выходят слишком далеко из-под вашего тела, трудно создать достаточно рычагов, чтобы оттолкнуться от земли. «Если вы проектировали роботов или что-то еще, из включенных вами вариантов, я думаю, что это, вероятно, наименее вероятно», — сказал он. «Это и более широкие бедра».

Могут помочь более длинные ноги: ноги — одна из причин, по которой страусы бегают быстрее нас. Но лучшим вариантом было бы больше ног, чтобы большую часть времени мы могли держать одну или две на земле, как четвероногие.

Стиль на 27.01.2020

Как быстро люди могут идти?

Люди довольно шустры.В 2009 году Усэйн Болт пролетел по трассе со скоростью более 23 миль в час; В 2014 году Деннис Киметто, рекордсмен мира по марафону, проехал 26,2 мили со скоростью 12,8 миль в час (примерно 4:42 на милю). Ученые выясняют, что движет стрелами и кимето в мире, и как мы эволюционировали, чтобы делать и то, и другое. Эти знания переопределяют возможности и могут помочь вам ускориться.

Типы мышечных волокон

Мышечные волокна бывают двух основных типов, быстро и медленно сокращающиеся, и у всех есть сочетание обоих.Быстро сокращающиеся волокна предназначены для коротких мощных импульсов; они быстро сокращаются, но также быстро утомляются. Медленно сокращающиеся волокна содержат больше митохондрий — электростанций клеток, которые используют кислород для производства энергии, поэтому они не так легко утомляются и идеально подходят для более длительной активности.

Как вы могли догадаться, у спринтеров больше быстрых волокон, а у спортсменов на выносливость — медленнее. Хотя это частично генетически, есть некоторые свидетельства того, что мы можем тренироваться, чтобы изменить пропорцию волокон в наших мышцах.Например, бег на длинные дистанции в медленном темпе может увеличить процент медленно сокращающихся волокон человека.

Поперечные сечения мышц ног Слева: больше волокон FAST-TWITCH (легких): лучше для бега на короткие дистанции. Справа: больше медленных волокон (темные): лучше для выносливости. Элисон Макки / Откройте для себя

Анатомия бегуна

Факторы быстроты: спринт Всем требуется одинаковое количество времени между шагами и одинаковое количество времени, чтобы поднять ногу и снова опустить ее, но более быстрые спринтеры продвигаются дальше за это время.«Разница в скорости действительно зависит от того, что происходит на земле», — говорит Питер Вейанд, физиолог и биомеханик из Южного методистского университета в Техасе. «Быстрые люди бьют с большей силой по сравнению с массой тела».

Элитные спринтеры используют свои ноги, чтобы «по сути нанести удар по земле», — объясняет он. Они получают эту дополнительную силу от своего характерного подъема колен: поднятие колена выше дает ноге больше места для набора скорости, прежде чем она ударится о землю, поэтому она ударяется с большей силой.

Чтобы бежать быстрее, Вейанд предлагает две вещи. Во-первых, постарайтесь быстрее оторвать ногу от земли. Когда передняя ступня приземляется, колено задней ноги должно быть на одном уровне с коленом приземления; если он все еще находится за приземляющимся коленом, подъем колена перед телом может быть затруднен, что ослабит удар. Во-вторых, при приземлении постарайтесь сохранять неподвижность. Элитные спринтеры не позволяют чему-либо рушиться — ни гибким лодыжкам, ни кривым коленям, ни даже движениям головы — поэтому они не теряют силу, когда снова отрываются от земли.

Факторы быстроты: бег на расстояние

Для быстрого бега на длинные дистанции ключевым моментом является энергоснабжение. Если вы бежите быстрее, чем ваше тело может поставлять энергию, вам придется замедлиться. «Так что игра для бегунов на длинные дистанции действительно экономит», — говорит Вейанд. «Чем быстрее вы бежите при меньшем расходе энергии, тем лучше вам».

Есть два способа улучшить энергоснабжение при сохранении быстрого зажима: либо производить больше энергии, либо сжигать меньше. Производство большего количества означает увеличение так называемого VO2max, максимального количества кислорода, которое вы можете получить и превратить в энергию во время тренировки.Высокий уровень VO2max отчасти обусловлен генетикой, но его можно отчасти тренировать, особенно для начинающих бегунов. Чтобы усилить его, выполняйте интервальные тренировки: после разминки интенсивно бегайте в течение 3-5 минут, затем бегайте трусцой в течение 2-3 минут для восстановления. Повторите примерно пять раз перед бегом на заминку.

Чтобы сжигать меньше энергии, вам необходимо повысить эффективность или экономичность. Способы сделать это менее конкретизированы, чем методы увеличения VO2max, но Вейанд говорит, что может помочь типичный подход к постепенному сокращению перед большим мероприятием — сокращение пробега и выполнение более быстрых тренировок.Но Алекс Хатчинсон, автор книги «Выносить: разум, тело и удивительно эластичные пределы человеческой деятельности», говорит, что лучше всего просто больше бегать. Однако он признает, что большинству бегунов-любителей не хватает времени и они склонны к травмам. В этом случае могут помочь уроки, извлеченные из двухчасовых попыток марафона (см. «Точка разрыва» справа): оптимизация питания, стратегия гонки и, возможно, даже модная обувь могут помочь нам сделать все, что в наших силах, с тем, что у нас есть.

На доисторической пещерной картине в Ливии изображен охотник, преследующий добычу.Пьер Марко Такка / Getty Images

Адаптация к выносливости

Согласно теории, ставшей известной Деннисом Брамблом и Дэниелом Либерманом в статье Nature 2004 года, люди рождены, чтобы бегать — и бегать далеко.

«Существует множество [приспособлений], которые не имеют ничего общего с ходьбой», — говорит Либерман, биолог-эволюционист из Гарвардского университета. «Это всего лишь приспособления для бега по умопомрачению». Теория предполагает, что ранние люди развили эти приспособления, наряду с отслеживанием, чтобы преследовать антилоп, пока животные не упали от истощения и теплового удара.Победа в беге означала обед.

Сохранение спокойствия: Помимо того, что у нас нет шерсти, у нас гораздо больше потовых желез, чем у большинства других млекопитающих, что дает нам преимущество перед более пушистыми животными, которым приходится останавливаться и тяжело дышать, чтобы остыть.

Ребенок вернулся: большая ягодичная мышца — большая задница — отличительная черта человека. Мы минимально полагаемся на него при ходьбе, но он очень важен для стабилизации во время бега.

Пружинные сухожилия: Наши ноги имеют длинные сухожилия, такие как ахиллесовы, которые действуют как пружины, помогая генерировать силу и снижая затраты энергии при беге.И похоже, что они не приносят особой пользы ходьбе — еще одно свидетельство того, что наши тела созданы для бега.

Breaking Point

Олимпиец Элиуд Кипчоге в кроссовках Nike Zoom Vaporfly Elite, призванных помочь ему и другим элитным бегунам преодолеть двухчасовой барьер марафона. Роберт Дж. Престон / Алами Стоковое Фото

В декабре 2016 года, установив мировой рекорд марафона в 2:02:57, Nike объявила дерзкую цель: преодолеть двухчасовой барьер.

Эксперты поначалу отказались от миссии.Но в мае прошлого года Элиуд Кипчоге, олимпийский чемпион 2016 года из Кении, пробежал 2:00:25 — всего на одну секунду на милю ниже необходимого темпа.

Спортивное руководство не считает пробег Кипчоге мировым рекордом, потому что он не соблюдает правила для официальных рекордов. Но физиологи используют это, чтобы изобретать способы преодолеть порог на рекордно подходящем курсе.

Хатчинсон полагает, что Кипчоге помогло несколько факторов. Новая технология обуви Nike, разработанная для этого проекта, вероятно, сэкономила минуту.Он потерял, возможно, еще одну минуту, занимаясь драфтом — уменьшая сопротивление ветра, бегая за кем-то другим, в данном случае иноходцем, — и 30 секунд на других вещах, таких как ровный курс.

На Берлинском марафоне прошлой осенью бегуны уже приняли стратегию драфта. Новая обувь Nike Zoom Vaporfly Elite вызывает споры; компания помогла профинансировать единственное опубликованное исследование о них. Но Хатчинсон считает, что доказательства достаточно убедительны, чтобы предположить, что они «не просто рекламная шумиха».

Weyand, также участник аналогичного проекта Sub-2, говорит, что усилия выходят за рамки обуви и черчения.Ученые также работают над оптимизацией того, сколько энергии бегуны могут извлечь из источников топлива. Чтобы преодолеть барьер, необходимо усовершенствовать комбинацию факторов.

Люди против царства животных

Хотя мировой рекорд Усэйна Болта на дистанции 100 метров в 9,58 секунды может показаться невероятно быстрым, в животном мире не так уж и много поводов для хвастовства. Гепард бежит примерно в три раза быстрее, чем Болт.

Что касается выносливости, мы складываемся немного лучше. В гонках, в которых люди сталкиваются с лошадьми, некоторые люди — даже не элитные бегуны — побеждают некоторых лошадей.Но Вейанд изучал вилорогих антилоп в лаборатории, специально форматируя беговые дорожки, которые могли работать достаточно быстро. Он обнаружил, что они примерно в три раза быстрее, чем лучшие марафонцы среди людей.

Либерман говорит, что скребет дно бочки. На больших расстояниях «люди могут и делают… убегают от всех видов тварей», — говорит он.

Вот как мы складываемся:

Максимальные скорости Усэйн Болт: 23 миль / ч Собака: 41,6 миль / ч Лошадь: 43,5 миль / ч Гепард: 69 миль / ч

Марафон раз Упряжка на собачьих упряжках: около 1:13 Деннис Киметто: 2:02:57 Лошадь: около 2:10

Как быстро мы можем ехать? Наука о беге на 100 метров | Жизнь и стиль

Величайшая гонка на Олимпийских играх — самая простая.Восемь бегунов, восемь прямых. Удар, взрыв мускулов и, менее чем через десять секунд, победитель. И все, что они делают, это бегут. Никаких велосипедов, лодок, подвесов или лошадей — одна ступня впереди другой. Тем не менее, за эти три дюжины мгновений ока спринтеры на дистанции 100 м совершают физические упражнения настолько продвинутые, что ученые все еще пытаются понять их.

«С одной стороны, вы могли бы подумать, что мы бы собрали все это по кусочкам давным-давно», — говорит Питер Вейанд, один из ведущих студентов мира по бегу и профессор прикладной физиологии и биомеханики в Южном методистском университете в Далласе, штат Техас.«Ньютон выяснил законы движения много веков назад, но когда мы применяем их к человеческому телу, это становится действительно сложным, очень быстро».

Просто проанализировать экстремальные движения и нагрузки спринтера сложно. У Вейанда и его команды есть большая беговая дорожка в лаборатории, способная двигаться со скоростью 90 миль в час. В тесте на максимальное наказание спортсмены садятся на движущееся полотно и прыгают на него несколько секунд за раз. Они начинают медленно, с перерывами между ними. «Мы увеличиваем скорость до тех пор, пока спортсмен не сможет ее поддерживать», — говорит профессор.«Для хорошего испытания нам нужно восемь шагов без движения назад».

Испытания представляют собой более безопасную версию прыжка с кузова старого автобуса Routemaster и удержания его в вертикальном положении на протяжении восьми шагов — спортсмены надевают ремни безопасности на случай, если они споткнутся — но насколько быстро движется автобус? «Неофициальный рекорд нашей беговой дорожки — 11,72 метра в секунду», — говорит Вейанд. Это 26,7 миль в час, или недалеко от ограничения скорости в городе, или максимальной скорости Болта во время его мирового рекорда 2009 года — 27,8 миль в час. «Когда у нас есть опытные спортсмены, которые проводят тесты, весь офис приходит посмотреть.”

Высокоскоростные беговые дорожки, замедленная съемка изображений и датчики давления позволили ученым изучать аспекты элитного бега на короткие дистанции, которые были в значительной степени неизвестны еще 15 лет назад. «Если вы спросите тренера в конце 1990-х, чем они занимаются, все будет зависеть от формы», — говорит Вейанд. «Но когда мы начали эту работу еще в то время, первое, что мы поняли, это то, что этих парней делает быстрыми, так это то, с какой силой они могут удариться о землю по сравнению с их весом тела.”

Когда Усэйн Болт выглядит так, как будто он плывет по трассе, на самом деле это не так. Эта сильная рябь на лице, которую можно увидеть в замедленной съемке у некоторых бегунов, демонстрирует силу, передаваемую с ноги на пол. «Мы знаем, что Болт будет достигать максимума с каждым шагом примерно в пять раз больше своего веса, в то время как спортсмены, не бегающие на спринте, будут достигать максимума примерно в 3,5 раза», — объясняет Вейанд. «Наука ясна: лучшие спортсмены специализируются на том, чтобы прикладывать максимальную силу к земле, и это то, что делает их быстрыми.Но даже сейчас я думаю, что мы все еще находимся в стадии становления — это еще не нашло воплощения в широкой практике обучения ».

Однако главное — набрать силу без веса тела, не жертвуя при этом грубой силой, необходимой для ускорения выхода из блоков. Вейанд сравнивает шаги ведущего спринтера с ударами боксера — невероятно мощными, но при этом молниеносными. «Действительно замечательно то, что спортсмены-спринтеры не только достигают максимальной массы тела в четыре или пять раз на каждом шаге, но и делают это за невероятно короткий период времени, — говорит он.Стопа спринтера мирового класса проводит на полу менее десятой секунды, что в три раза быстрее, чем в среднем моргание глаза.

Чтобы создать такую ​​силу и превратить шаги в точные удары, элитный спринт в значительной степени отдалился от инстинктивного спортивного рывка нашей молодежи. «На самом деле это довольно неестественный поступок», — говорит Крейг Пикеринг, бывший британский спринтер, завоевавший бронзу в эстафете на 100 метров на чемпионате мира 2007 года. «Как только ступня коснется пола, вы как можно быстрее поднимите ее перед телом для следующего шага.За телом ничего не происходит ».

Доктор Ральф Манн, ветеран американского спринтера, ставший биомехаником, проделал большую часть работы по совершенствованию оптимальной техники. Он измеряет бегуна, чтобы создать фигурку на своем изображении. Используя обширные массивы данных от сотен лучших спринтеров, с которыми он работал, компьютерная программа дает ему идеальную механику для каждого шага спринта. На беговой дорожке можно установить лучший личный или даже мировой рекорд темп и наложить на него замедленную съемку бегуна для сравнения его движений.Быстрее становится, отчасти, упражнением по копированию вашей собственной фигурки и повторению каждую минуту регулировки положения стопы или подъема колен, чтобы это закрепилось в мозгу.

Мозг — невидимая мышца, стоящая за всеми великими атлетами, и в 100-метровом спринте он должен работать на автопилоте. «Мы изучаем движение в моторной коре головного мозга, но когда она фиксируется, она перемещается в заднюю часть мозга», — говорит Аки Сало, доцент кафедры спортивной биомеханики Университета Бата.Сало работает с рядом британских спортсменов и для нашего фильма изучал выступление Эшли Нельсон, спринтера, которая приехала в Рио в составе команды 100-метровой эстафеты. «Если Эшли начинает думать о других спортсменах или о том, где она находится в гонке, нервная система начинает давать сбои, и техника ломается».

«После хорошей гонки вы, вероятно, ничего не помните», — добавляет Пикеринг. «У меня остались воспоминания только о плохих гонках».

Если спринт — это борьба за концентрацию, это также борьба с усталостью, которая проявляется почти мгновенно.Вейанд говорит, что еще одна область исследования, которую все еще исследуют, — это механика и химия утомления. Спринтеры, которые выигрывают, пытаясь вырваться вперед на последних метрах, не ускоряются, а наименее быстро замедляются. Болт достигает максимальной скорости примерно на 70 метрах в гонке. Испытания, проведенные на велотренажерах, в которых к велосипедисту, вращающему педали с высокой частотой вращения педалей, внезапно добавляется большое сопротивление, показывают, что прилагаемая мощность падает на втором гребке и продолжает уменьшаться.

«На трассе то же самое», — говорит Вейанд.«Когда Болт достигает секунды максимальной скорости, он уже устал. Что мы можем сделать, так это количественно оценить степень этой усталости и подсчитать потерю производительности ». Одним из самых больших преимуществ Болта является то, что его длинные ноги означают, что он пробегает 41 шаг в гонке по сравнению с 45 у его соперников; у его мускулов в четыре раза меньше шансов устать. Каждый раз мышцы используют химическую энергию, называемую АТФ, которую необходимо постоянно пополнять для поддержания работоспособности. «Мы думаем, что в этом цикле есть что-то, что вызывает утомление, но пока точно не знаем, что это такое», — добавляет он.Одно место, где ученые ищут ответ, — это сердце, которое сокращается точно так же, но никогда не устает.

Самый частый вопрос, который задают специалистам в этой области: как вы догадались, насколько быстро человек может пробежать 100 метров? «Я думаю, что мы можем двигаться значительно быстрее», — говорит Вейанд. «Но насколько быстро возникает вопрос, на который наука не умеет отвечать». В 2014 году один австралийский физиолог подсчитал, что спринтер с силой Болта может поддерживать ее, сокращая при этом время контакта с землей до 70 миллисекунд (по сравнению с 80 или около того).Это приведет к максимальной скорости 12,75 метра в секунду или 28,53 миль в час и новому мировому рекорду в 9,27 секунды.

«Но всегда есть вероятность того, что какой-нибудь из них появится и сломает книгу рекордов», — говорит Вейанд. Он упоминает Ээро Мянтйранта, финского чемпиона по лыжным гонкам, у которого был генетический дефект, из-за которого его красные кровяные тельца могли переносить больше кислорода. По сути, он был прирожденным допером. «Есть несколько способов преодолеть новые препятствия, будь то лучшие знания и обучение, техника или неожиданное», — добавляет он.«Что мы действительно знаем, так это то, что в современную эпоху стимулы для ускорения работы огромны».

Гипотетический подпружиненный экзоскелет человека может удвоить скорость бега

Обувь, которая позволяет бегунам использовать ноги в воздухе, может значительно увеличить скорость бега. Предоставлено: Аманда Сутрисно и Дэвид Дж. Браун / Университет Вандербильта.

Пара исследователей из Университета Вандербильта предложила метод создания устройства, которое позволит людям бегать почти в два раза быстрее, чем это возможно естественным образом.В своей статье, опубликованной в журнале Science Advances , Аманда Сутрисно и Дэвид Браун описывают свою идею такого устройства и то, что требуется, чтобы воплотить ее в жизнь.

Предыдущие исследования показали, что средний человек может бегать примерно 24 километра в час; Рекордсмен мира Усэйн Болт показал скорость 12,3 метра в секунду. Но такие скорости не очень впечатляют по сравнению с другими животными — конечно, большинство из них бегает на четырех ногах.Однако люди нашли способ повысить свою скорость, используя только человеческую силу — велосипеды. Но может быть и другой выход. В этой новой работе Сутрисно и Браун показали, что вполне возможно, что человек сможет бежать так же быстро, как человек, едущий на велосипеде, используя устройство, которое использует время в воздухе. Когда человек бежит, его ступни по очереди парят в воздухе на короткое время — время, когда ступня ничего не делает для ускорения бега.

Идея, представленная Сутрисно и Брауном, заключается в создании устройства, которое прикрепляется к телу и служит помощником.Устройство будет иметь пружины, по одной на каждую ножку. Пружины будут вытягиваться за счет движения ног в течение воздушного времени. Коленный сустав служит шарниром, который разгибает ногу — именно во время этого разгибания пружина будет тянуть, накапливая энергию, которая могла бы быть израсходована, когда стопа вернется на землю. Эта энергия затем будет объединена с нормальной мышечной энергией, позволяя ноге отталкиваться от земли сильнее, чем обычно, продвигая человека вперед быстрее, чем он обычно мог бы достичь самостоятельно.Когда исследователи провели симуляции с таким устройством, они обнаружили, что оно может помочь людям бегать почти в два раза быстрее, чем обычно.

Самый быстрый человек в мире в суперобувь против мирового рекорда в спринте на 100 м (9,58 секунды). Предоставлено: Аманда Сутрисно и Дэвид Дж. Браун / Университет Вандербильта

К сожалению, с этой идеей есть загвоздка: такие материалы, как углеродное волокно, не обладают способностью удерживать энергию, которая была бы необходима для реализации устройства, задуманного командой. Необходимо разработать что-то новое, прежде чем они смогут проверить свою идею в реальном мире.

Максимальная скорость передвижения человека. Предоставлено: Аманда Сутрисно и Дэвид Дж. Браун / Университет Вандербильта.

---

Инженеры обнаружили, что экзоскелет лодыжки работает

---

Дополнительная информация: Аманда Сутрисно и др.Как бегать на 50% быстрее без внешней энергии, Science Advances (2020). DOI: 10.1126 / sciadv.aay1950

© 2020 Сеть Science X

Цитата : Гипотетический подпружиненный экзоскелет человека может удвоить скорость бега (26 марта 2020 г.