地面反力

定義

地面反力は、足が地面へ加えた力に対して、地面から身体へ返る力です。ランニングでは上下、前後、左右の成分に分け、接地中の力の変化を時間波形として測ります。前後成分を接地時間で積分すると、減速側の制動力積や加速側の推進力積を評価できます。

主な成分

• 鉛直成分：身体を支え、上下方向へ加速させる力です。
• 前後成分：接地前半の制動と、後半の推進を表します。
• 左右成分：片脚支持時の横方向の力を示します。
• 時間波形：ピーク値だけでなく、力が作用する時間も確認します。

ピッチとの関係

一定速度でピッチを変えると、歩幅と足の接地位置が変化し、地面反力の波形や制動力積も変わります。Heiderscheitほかの実験では、ピッチ増加に伴って制動力積が減り、衝撃波形が現れる試行も減少しました。ピッチの数字そのものではなく、接地姿勢を介して力の受け方が変わったと解釈します。

活用例

地面反力を正確に測るには専用の床反力計が必要です。一般のランナーは直接測定できなくても、横からの動画、接地音、歩幅、接地時間を補助材料として使えます。これらは力の測定値そのものではないため、推定と実測を区別します。