走る動作

３Dのアニメーションでのフォームを観察しながら気いたことを書いています。

足の着地位置はどこが正解か？

ランニング動作のキーの一つである着地の位置について一緒に考えてみましょう。着地する際の足の位置をもっと真下でとか指摘されたことがありませんか。 または踵着地（ヒール）とつま先着地やフラット着地など何がいいのかでもやもやしていませんか。 その回答の一つになるかもしれないので、一緒に着地の時の体の重心と着地位置を考えて見ましょう。

前側着地やヒール着地だとブレーキがかかるのか？

体の重心と着地足を直線で結んで、身体を１本の棒に例えて考えて見ましょう。 図の右から左に動きを３Dアニメの画像を使って示しています。 １が踵から着地した瞬間ですが、まだ体重はかかっていないためブレーキにはなっていません。 ２で完全に足が地面についた時点では、体重を支えるために踏ん張りますが、 重心と着地足を結ぶ線が傾いているため、つっかえ棒のように進行方向と逆の力、 すなわちブレーキがかかります。  

棒でこの様子を再現

上図のようにある角度を保った棒が空中を飛んで来て 地面と接触するときを考えてみましょう。 棒の下端が地面と接すると、下端には進行方向と逆向きの力が働き、棒全体としても逆向きの力がかかり、 全体としての速度も落ちます。かつ、下端は短時間は固定され上方は惰性で運動を続けるので 回転運動に変化します。

もし棒が垂直にとんできたら、

この場合は、地面に接触した時に後ろ向きの力は棒の下部のみに固定という形でかかりますが、上部は固定されてないので左に進みます。かつ、おそらく弾んで前の例よりも速い速度で回転して移動していくでしょう。

棒の一部が人の膝のように屈曲する部分がある場合

 

腰と膝を持つ人型の棒が、全体として仰向け気味で進行（脚の重心より前に着地）した場合は、膝や腰の屈伸により着地衝撃を吸収し（受け流して）、速度をがつんと大きく落とすことなく、前方向へ滑らかに移動させています。
しかし、これだと着地毎に膝を屈伸させることになりふともも前（大腿四頭筋）とふくらはぎの筋肉（足で地面を蹴る動作が出てしまう）の疲労が蓄積される走り方と言えます。そのためエコノミーな走りは、筋肉の伸展を抑えて慣性力を上手く生かした走りということになります。そのためには、体全体は棒に近い状態（着地の時のみ筋肉を固めと腱との垂直の硬いゴムの棒を作り）で着地し、着地衝撃を地面からの反発力として使う。そして、体全体が仰向けだと、どうしても逆向きのブレーキが発生するため、理想的には垂直に状態で着地を迎えるのが理想となります。
これが、つまり重心の真下で着地する事の重要性の物理的な意味です。