互动科普

选手鲍威尔的爆发性疾跑跑法

在发令枪响起的同时，一下子加速的“肌肉男”、牙买加短跑运动员阿萨法·鲍威尔，以起跑后特别有爆发力的加速而闻名，他也是原100米短跑的世界纪录保持者。那么他加速的秘密究竟在哪里呢？

加速的大小由“蹬地力量的大小”乘以“发力时间的长短”所得到的“冲量”的大小决定。也就是说，用较强的力，较长时间蹬地的话，冲量就会变大，就可以很快地加速。如果身体向前的冲量（加速）大于向后的冲量（减速）的话，最后就会看到向前加速的结果。※

科学家们仔细地分析了鲍威尔的起跑。结果发现，他脚蹬地的时间约是日本顶级选手的1.4倍。他通过延长蹬地时间，使冲量变大，从而可以更有爆发性地加速。据说其臀部的“臀大肌”，以及大腿内侧的骨盆与大腿根连接的肌肉“大腿后肌群”很强韧，所以才使得这种跑法可以成功。

此外，鲍威尔的起跑与其将腿向前送的“腰大肌”的作用也有关系。腰大肌是连接大腿骨上端与背部的肌肉，负责上半身与下半身动作的联动。鲍威尔的腰大肌的横截面也是亚洲选手的2倍以上。

图 起跑后每步的蹬地力（水平方向）

以上两个图表展示了起跑后每次着地时所发生的力的变化。图表的面积表示决定加速量大小的“冲量”（力的强度×发力时间）的大小。蓝色区域表示减速方向上的力，红色区域表示加速方向的力。鲍威尔的接地时间（下）约为0.25秒，大约为日本顶级选手（约0.18秒）的1.4倍，为大学生选手（约为0.15秒，上）的1.7倍。

（本文发表于《科学世界》2012年第8期）