如果你跑過樹林或草地上的小徑,地形上會有無數(shù)的顛簸和低谷,每一個都有可能絆倒你。但通常情況下,跑步者管理得很好。這是一項了不起的身體壯舉,我們往往認(rèn)為這是理所當(dāng)然的。一組研究人員著手更好地理解它。
Madhusudhan Venkadesan 的實驗室通過特制的跑道和數(shù)學(xué)模型發(fā)現(xiàn),在崎嶇不平的地形上跑步時,人類主要依靠身體的機械反應(yīng)來保持穩(wěn)定,而不是有意識地規(guī)劃自己的腳步尋找水平地面。此外,他們發(fā)現(xiàn)跑步者的動作和體力消耗與在平地上跑步時一樣有效。結(jié)果發(fā)表在eLife上。
即使沒有像陡峭的跌落這樣的偶然危險,跑步者也必須應(yīng)對更平緩但仍然不平坦的地面,這可能會破壞穩(wěn)定。那么,為什么小徑上通常不會到處都是摔倒的跑步者呢?一種可能性是視覺提示允許跑步者仔細(xì)觀察地面以踏上大部分平坦的區(qū)域。另一方面,跑步在人類進(jìn)化過程中發(fā)揮了巨大作用,尤其是在它如何使人類狩獵方面受益方面。這意味著視線不能僅僅用于尋找可以踩踏的區(qū)域;它還需要注意要避開的獵物、樹木或其他障礙物,并決定走哪條路。
機械工程和材料科學(xué)副教授 Venkadesan 說:“想象一下跑步并不斷注視前方的地面,以決定將腳步放在哪里。”“你不能把所有的注意力都放在那個問題上,因為很多事情都需要你的遠(yuǎn)見。”
由于樹林中的實際步道不具備科學(xué)研究所需的受控條件,Venkadesan 委托一家專門從事攀巖墻的公司建造了一條不平坦的步道。研究人員試探性地設(shè)計了不同程度的不平坦地形,以模仿戶外跑步者經(jīng)常遇到的那種不平坦的小徑。他們?yōu)檫@條 70 英尺長、3 英尺寬的跑道配備了可以跟蹤和測量跑步者腳落地位置的技術(shù)。這包括在軌道的一個區(qū)域部分安裝一個傳感器,以測量腳部承受的力。
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