いうものを定めました。これは、体重の何倍の力が生み出されているかという表現になるものです。キック軸加速度比と呼ぶことにします。このような処理により、速度だけでは分かりにくかったランニングフォームの内容が、より分かりやすく示されることとなりました。そこで、このような方法を他に適用できないかと考え、次のような、いろいろな加速度や力を調べました。いうものがあります(図2のピンク色)。ここでdSはスウィング脚重心の水平速度(図2の紺色)で、dBはキック棒重心の水平速度(図2のオレンジ色)です。dS-dBはSB差とも言います。[m/ss])で割ります。全身の質量Mに対するスウィング脚の質量mの比m/Mを、およそ1/4と見積もって、0.25を掛けます。このような操作は、スウィング脚の運動量としての評価を考慮して行っています。スウィング脚重心の相対的な加速力と呼ぶことにします。これの値を、図2では、濃い黄色の実線で表わしています。目盛の単位は左の軸の青色のものです。紺色はスウィング脚重心(S)の水平速度(dS)で、オレンジ色はキック棒重心(B)の水平速度(dB)、そして、ピンク色がそれらの差のdS-dBのプロット。濃い黄色の実線が、dS-dBの加速度a(S-B)から求めたスウィング脚重心の相対的な加速力f(S-B)=0.25×a(S-B)/gを表わす。相対的な速度差ではなく、速度そのものから加速度を求めることができます。ランナーの全重心(G)の水平速度を考えるとき、スウィング脚の運動量とキック棒(キック脚と上半身)の運動量の和が、全身の運動量となるという、運動量の保存則をあてはめると理解しやすくなります。全身の質量をMとし、スウィング脚の質量をmとすれば、キック棒の質量はM-mとなります。このとき、運動量の保存則より、次の式が成り立ちます。1/4で、1-m/Mはおよそ3/4です。すると、式2から、全重心の水平速度dGの大きさは、スウィング脚重心の水平速度dSの1/4と、キック棒重心の水平速度dBの3/4を加えたものとなると言えます。0.25の係数をかけて求めたものです。具体的な計算手順を数式で表わすと、次のようになります。記号をつけたものは加速度です。さまざまな加速力の組み合わせとタイミング2005年のガトリン選手のフォームについて、いろいろな重心速度と、それらの加速度から求めた加速力の、組み合わせやタイミングを調べます。解析した中の3つめのフォームであるGat(3)について解析します。図6(a)より、このときのガトリン選手のフォームは中腰ガンマクランクキックと分かります。(b)有効キック区間の代表フォームのd10などは詳細フォームの番号で、(c)の横軸に対応しています。(c)の丸によるプロットは速度で、上から、スウィング脚重心(紺)、全重心(黒)、キック棒(オレンジ)、スウィング脚重心とキック棒重心との差(ピンク)、キック軸GO(濃黄→緑がかった水色)となります。(c)の実線は加速度や、それから求めた力などです。重力加速度で割り、適度に係数を掛けていますので、げんみつには比となっています。紺色のキャップ形になっているものが、dGOから求めたキック軸加速度比aGO/gです。これは斜めになっているGO軸に沿ったものです。求めたスウィング脚重心の相対的な加速力です。これらは全て、水平方向のものです。(b)のd17)に対応しています。このときのランニングスピードの最大値となるときです。この赤点線(d17)に対して、紺色キャップ形のキック軸加速度比aGO/gのピークはd13あたりにあります。黒と緑と赤の、重心水平速度から求めた加速力が、d17へ向かって減少しながら、キック局面の前半で作用しています。これは、紺色キャップ形のキック軸加速度比となった、GO軸に沿った力が、うまく水平方向への力として変わっているということと、これとは独立した、スウィング脚への加速力がシンクロしていることを意味します。よい、理想的なメカニズムを実現しているフォームだと言えます。次に、このようには、うまくいっていないフォームの解析例を示します。図7〜図9は、Gat(3)の2歩前の、Gat(1)についての解析結果です。図9(a)より、このGat(1)は中腰デルタクランクキックであることが分かります。それも、かなりピストンキックに近いものです。図9(c)のいろいろなパターンを、図6(c)のものと見比べると、非常にちぐはぐなものとなっていることが分かります。紺色のキャップ形になっているキック軸加速度比aGO/gのピークはd10ですが、このときのキックポイントはd22にあって、あまりに離れ過ぎています。スウィング脚への加速を示す、赤や濃い黄色の線も、キックポイントから離れたところに、低い値で横たわっています。キック棒の緑と、全身の黒の線が、d19のところにピークをもっていて、このときの全重心(G)の水平速度(dG)を高めるために力が作用していることを示していますが、fG値は4.12で、図6のGat(3)でのfG値の6.95に比べて小さなものとなっています。このときのdG値は、スローモーション画像の速度が分からなかったため、調整して、最大値をGat(3)のものと同じにしていますが、おそらく、この見積もりは過剰なものだったと考えられます。他選手での、一様な撮影速度でのビデオ画像から解析したものでは、このような解析パターンのフォームの全重心速度は、一般に小さなものとなっています。まとめランニングフォームだけを見ると、それほど大きな違いがあるようには見えないかもしれませんが、このように、詳細重心解析によって、速度や加速度からの力を調べると、いろいろなことがうまくいっているフォームと、そうではないフォームとを、はっきりと見分けることができます。2012)「スポーツ解析」ブランチページへもどる。