速く走るための物理学

人は速く走れることに憧れます。足の速い子は、学校でヒーローになりますね。では、少しでも速く走るためには何か秘訣があるのか、速く走るためのランニングシューズはどんな仕組みなのか探ってみましょう。

右足で地面を蹴ってから左足で着地したとき、蹴ったときの右足のつま先から着地した左足のつま先までを「１歩」と数えます。そして、それにかかる時間、１歩当たりの時間ですね、これを「１ピッチ［ｓ／歩］」といいます。また、１歩で進む距離が「歩幅（ストライド）」です。走行距離は、歩数に歩幅を掛ければ求められ、スタート後の時間は、歩数にピッチを掛ければいいのです。

仮に歩幅２ｍで50歩走ったなら、走行距離は１００ｍです。反対に１００ｍを歩幅２ｍで走れば、歩数は50歩となります。１ピッチ０・２秒／歩掛かれば、50歩×０・２秒／歩＝10秒ですね。長距離を走るには、ピッチ走法（歩幅を小さくピッチを多くする走法）とストライド走法（歩幅を大きくとって歩数を少なくする走法）があります。同じ距離を走る場合、歩幅が小さければ歩数が増え、歩幅が大きければ歩数は少ない。これは当然ですね。

そうして長距離では、一定速度で長時間走るわけなので、空気抵抗をいかに少なくして体力を温存するかが決め手になるでしょう。短距離を速く走るには、スタート時の加速をいかに短時間でトップスピードに持っていき、そのままトップスピードを維持してゴールまで走り切るかにかかっています。トップスピードを維持するときに必要な力は、空気抵抗と同じ大きさの力によります。なので、短距離走で意識すべき力は、加速力。つまり、短距離走で速く走るには、加速計画を立てて取り組むことが重要となるわけです。

出典：『眠れなくなるほど面白い　図解　すごい物理の話』著/望月修