【跑步前傾的時機?比賽時需要一直保持前傾嗎?】
每次講完跑步技術的課之後,總有不少人在課後會來信(或用臉書傳訊息)來問:前傾的時機是什麼時候?跑一場比賽下來需要一直保持相同的前傾角度嗎?這次安平夜跑的太榮再提出來後,就有股衝動想再用文字整理與分享出來……
先回答第二個問題,我的答案是「不用」。
若是在400公尺的操場上進行比賽(或是在完全平坦的道路上進行馬拉松),技術優秀的菁英跑者真正需要加大的前傾角度就只有在開賽的前幾秒而已。從物理上來看:
●mа=mg × sin α
●消去人的體重m,
●因此 а=g × sin α
也就是說,水平加速度(а)跟前傾角度(α)成正比,前傾角度愈大,加速度愈大。但在比賽時我們不可能一直加速,所以也就不用一直前傾那麼多。
試想一下,如果有兩位跑者的5公里最佳成績都是20分,也就是平均步速是4:00/km (時速15km/hr)。起跑是速度是0,要「加速」到時速15公里,就是要靠前傾(當然推蹬也可以,只是比較費力)。加到你所能維持的速度後,接著就只要「維持等速」→保持慣性。
那此時還要前傾嗎?
要的。但已經不用再像起跑加速時一樣向前傾那麼多,此時前傾的目的是為了克服「保持慣性時所產生的阻力」,這些阻力有三種:
●風阻:慢跑時當然不用考慮風阻,但從流體力學的公式來看,風阻=1/2×空氣密度×移動速度的平方×風阻係數×身體橫斷面積。速度加快一倍,風阻會成平方倍數成長。所以當你跑到時速15公里以上(四分速)時,風阻可是很可觀的。
●腳掌落地時所產生的磨擦力
●腳掌跨到身體前方時所形成的剎車效應。
在維持速度時,除了風阻是你無法減少的之外,磨擦力和剎車效應都可藉由跑步技巧來減低。所以在判斷兩位5公里PB都是20分的跑者誰的技巧比較好,可以看他們在跑步的過程中誰的前傾角度比較小。前傾角愈小,代表他的跑步技巧比較好,因此產生的額外阻力比較少。反之,另一位5公里PB也是20分但平均前傾角度較大的跑者,則代表他的技術較差,但體能較好。
不管技巧好壞,人體的結構在跑步過程中(起跑時的動作不算)所能維持的最大前傾角度極限是22.5度,目前量測出最大的前傾角度是百米的世界紀錄保持人博爾特(Usain Bolt),他在打破世界紀錄時,最後60~100公尺的平均前傾角度是21.4度。
我們再來看看長距離選手:目前10公里的世界紀錄是由衣索比亞的凱內尼薩.貝克勒(Kenenisa Bekele )於2005年8月26日在比利時布魯塞爾所創下,時間是26分17秒53 (時速為22.83 km/hr,步速為2:38/km)。他在這個速度下的平均前傾角度是17.3度。當我知道這個數據,也開始使用影像分析來研究其他菁英跑者的跑姿時,發現不少長距離跑者的平均前傾角度也是17度,但他們的步速也才每公里3分多,離2:38/km還有一大段差距,為什麼呢?這是一開始困惑我的地方。
後來才知道答案很簡單,因為這些跑者的動作產生太多額外的阻力,也就是落地時的磨擦力與剎車效應太大。當然,若他們的技巧(與腿長)都跟貝克勒一樣,理論上在17.3度的前傾角度下都可以跑出每公里2分38秒才是,但能否維持就跟體能與肌耐力有關了。
但因為大部分的跑者技巧都沒那麼完美,具體來說就是:
●腳掌觸地時間較長,因此落地的磨擦力較大
●腳掌向前跨得離臀部(重心)較遠,因此剎車效應較大
在相同的前傾角度下,卻只能跑出更慢的速度,正是代表「每一步都一直減速再重新加速的結果」。
對於技術優良的長跑者而言,在跑馬拉松時,需要加大前傾角度時間只有:在起跑時(取得最初的加速度)加速達到自己的M配速(Marathon Pace)、進補給點有停頓重新啓動與上坡時。
另一點需要注意的是,要確定自己是不是有前傾的動作,需要拍攝與錄影,自己的感覺是不會準確,而且大部分的人會誤以為前傾是肩膀往前,但真正的前傾部位應該是臀部才是,肩膀和臀部應該盡量保持在同一鉛直線上。透過攝影,你才能確定實際的跑姿是否與臀部前傾(上身挺直)的感覺一樣。
PS:此圖為2015/08/02中壢西園路河堤旁訓練剪影
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準備考試這段時間感謝國營版個前輩們的上榜心得和資訊
因此取之於國營版,回饋於國營版,以下分享心得
此心得是以全職考生+衝高分為前提給大家參考
至於適不適合每個人再請各位斟酌
<分數>
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國文: 42
英文: 61.66 (門檻23.33)
專A: 80.66
專B: 72 (門檻18.5)
筆試加權總分: 70.57
口試:87.5
總分:73.956 錄取台電(前五)
<背景>
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學歷:成大機械研究所熱流組
工作:某幸福企業半導體代工廠設備工程師,五年資歷
考試準備型態:全職考生
<報考理由>
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個人無法接受工作和生活極度失衡,藉由某次處理公司案子的契機下憤而離職
正好有朋友在國營事業裡面工作
聊了幾次之後覺得裡面的生活與工作型態比較接近我理想中的樣子
因此決定報考
<事前準備>
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1.資金準備, 家人溝通
在這之前我認為離職需要有個大前提,就是不能影響到原有生活
最重要的是一定要跟家人溝通好,考試期間有家人的支持真的很重要
我自知在原公司無法做到退休,所以五年來一直都有存一筆緊急基金備用
這筆錢可以供我維持原本的生活品質約一年的時間
所以我才能放心離職全力準備考試
2.目標
我自己的目標是設定在南部缺,所以給自己訂的目標就是前10
所以在考科準備方面從一開始就打算能看的通的都盡量看
3.情報搜集
四處尋找自己適合的書,並考慮是否補習
最後決定專A的靜力動力材力補張皓的研究所課程
專B熱力流力流體機械自己看
國文就放掉
英文則是以背單字為主
參考書籍
英文:
考來考去都是這3000單字 /蔣志榆
靜力/動力/材力:
主力:最佳力學武器 /張皓
輔助:工程力學 /祝裕
熱力:
主力:熱力(工)學重點題型解析 /王立宏
輔助:熱力學必勝秘笈(紅皮書) /王立宏
熱力學與熱機學 /李祥
熱力(工)學與熱機學 /祝裕 姜伯
流力:
主力:流體力學重點題型解析 /王立宏
輔助:流體力學必勝秘笈(藍皮書) /王立宏
流體力學觀念剖析 /李祥
流體機械:
主力:流體機械 /邱勤山
輔助:流體力學重點題型解析 /王立宏 這本裡面有講一點流體機械所以配著看
4.心態調整
基本上我就是把所有的退路都斷光,工作或打工在這段時間都不找,資金準備也只有一年
四處跟人吃飯說自己已經離開前公司要準備考試XD
再加上老婆跟即將出生的女兒還有各項貸款壓力
並且考量到家人意願,所以一定要選南部缺
把自己逼到退無可退之後才能心無旁騖的準備
就是一定要高分錄取
<考科準備> 準備期間七個月 106.5-106.11
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國文(42):
沒什麼準備,考前一個禮拜參考一下之前題目書上寫出來的範本
寫個一兩篇練習一下手感
但是看分數就知道沒什麼用XD
英文(61.66):
3000單字每天背個50個,把不熟或沒看過的記在筆記裡面
約兩個半月把整本背過一次,但是前面背過的單字忘光是正常的
後來就一直重複背筆記裡的單字,背到後面會越來越快
後期剩三個月的時候就找了一本集合各個國家考試的英文題庫
每天寫個一回熟悉語感,寫完之後又找了其他的英文題庫每天寫
重點就是每天碰
其實我文法超弱的,但是語感是個蠻神奇的東西
我看一個題目都是唸起來覺得順就把答案寫上去
也沒有特別針對什麼文法去判斷,但是都可以寫對一定的題數
所以在真正考試的時候也不管倒扣就是全寫
但是這個方法我不敢說很好,畢竟也是有點吃運氣成份
所以請各位可以多參考其他專業大大的唸法
專A(80.66):
大概花了兩個半月的時間把靜動材的課全部聽完
每天下課之後就是複習當天上課的內容並整理筆記
所以在所有課程上完之後也看完第一遍
再花兩個半月複習
最後兩個月狂做各國家考試有選擇題的考古題練習解題速度
準備重點:
靜力:力分析的概念有了之後就是多練習題目熟悉題型
國營考試有超過一半都是考靜力,所以力分析的觀念一定要清楚
動力:我覺得動力是三科裡面最難的,雖然國營的考試動力考的不多。
但是因為自己訂的目標比較高所以還是有花心思準備
上課中間老師一直強調質點運動學和剛體運動學很重要,
所以這兩個部份我花了很多時間去了解,
後來的質點剛體力動學和動量衝量原理都是多做題目去熟悉解題的方法
基本上都是見招拆招,但是因為國營考試的動力都偏基本題型
所以其實寫完考古題之後覺得自己的準備已經很夠,就放心很多
材力:公式公式公式,這科的公式多到不行,這也是我堅持每天都要念材力的原因
我自己是有整理一份公式的筆記每天背,張皓老師這本材力我總共寫了三遍
梁變形的公式有幾個基本型一定要背起來
基本上準備方向也是背公式寫題目熟悉題型
但是沒有想到今年考了一個複合梁的題組,
當下判斷時間不夠算就直接跳過,覺得有點可惜就是了.
基本上在複習的時候都是每天靜力+材力或者是動力+材力這樣念
材力一定每天看
分配的時間大概就是早上四個小時
到了公式背得很熟而且後期題目寫了很多次之後,複習的速度就會很快
在考古題方面強力建議一定要自己計時時間練習速度
訓練自己看到題目反射出算法的能力,
考古題的部分我每一年大概都寫了4~5次
喔對了僱員考試的力學我也有寫喔,裡面的力分析題目很多可以好好練習
專B(72):
基本上這兩科一開始準備都是一科全力讀一個多月
所以兩科準備完第一次大概就兩個多月過去了
一開始準備的時候很卡很卡是正常的,不要放棄一定要堅持唸下去
熱力:
熱力一開始準備的時候我覺得很抽象
基本上第一次看的時候就是先了解基本就可以
能量守恆一定要熟,後面各個循環都是能量守恆的應用
熵增定理是第二個重點,這個我沒辦法給什麼建議
我看了四五遍才逐漸暸解他在幹嘛,能多看幾次就看幾次
熱力一般式,濕氣混合和燃燒我都沒有放,全力讀懂就對了
題目的話我都是把解答遮起來自己想辦法算
一開始一題都解很久,甚至一題解到一個小時都有
但是這樣對自己觀念的釐清很有幫助. 後面也會越解越快.
流力:
我覺得他比熱力還難XD
王立宏這本我只看到第七章+明渠流,後面的章節我真的看不懂XD
流體靜力學和流體動力學我花了比較多時間去了解
後來的質量守恆能量守恆動量守恆還有因次分析
各個不可壓縮的內部流場解法其實也是跟熱力一樣
我看了好多次才逐漸了解
後來是靠多做題目把觀念一個一個串起來感覺才比較好一點
基本上也沒什麼放,每一章的題目都全做
流體機械:
邱勤山這一本我只看到第四章水輪機跟泵
後面的鼓風機本來也打算要看,但是我發懶了
現世報立馬來考試就考出來
這一科因為我是念完流力才來看
所以很多觀念都有,在念就很快
只是他一些獨特的名詞解釋跟公式要再花點時間把它背起來就是了
主要還是效率的計算一定要弄懂
<階段性準備重點>
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前兩個半月把所有考科看完一遍
在兩個半月把所有考科做複習,能複習幾遍就幾遍
最後兩個月寫個國家考試考古題
在寫考古題的部分
專A我把是選擇題的考題(包含職員僱員考試,台灣菸酒考試...)全部都做了4~5遍
專B則是除了國營考試外,近五年高普考的題目也全部拿出來寫了2~3次
基本上這樣準備
我考試那天寫考卷寫的蠻快樂的
專B就比較可惜,除了鼓風機那題沒寫之外,其他題目我全都會寫
本來預估可以80左右
可能是名詞解釋沒有很中,所以分數比預期低了一點點
<複試>
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這我就不多說了
基本上版上之前的心得文都寫得很詳細
特別講一下辨識牌部分,今年第一次改成雙眼看牌
我大概七年前之前眼睛有雷射
但是我在複試前檢查視力大概是0.9,也有輕微閃光大概50~75度
所以也沒有特別處理
當下看牌子覺得很清楚,寫起來不會很困難
面試部分我事前準備了大概30題的問題
包含版上前輩被問的問題我都有稍微想一下怎麼回答
實際上面試則是一直圍繞在為什麼從幸福公司離開這件事情
但是這個事前準備得很足,所以回答方面沒遇到什麼困難
面試就是充分展現自己
考官應該是有感受到我的誠意,所以面試成績比我預期高了一點XD
<總結>
這一年背了很多的壓力,終於有了一點成果
感謝版上豐富的情報讓我可以好好搜集情報好好準備
希望接下來可以一切順利,
感謝各位!
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