陸上競技の理論と実践～Sprint & Conditioning～

よくわかる「スポーツバイオメカニクス」

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スポーツバイオメカニクスとは？

バイオメカニクス(biomechanics)とは、バイオ(bio)=生体+メカニクス(machanics)=力学からなる造語で、「生体力学」とも呼ばれる学問分野...

運動学と運動力学の違い(キネマティクスとキネティクス)

スポーツバイオメカニクスの研究アプローチとして、運動学(キネマティクス)と運動力学(キネティクス)というものがあります。なんだか良く似た名前でややこしいですね。...

並進運動と回転運動とは？

並進運動並進運動とは、物体がその位置を変える運動です。位置の変化を「変位」といい、単位時間あたりの変位は、よく言われる「速度」になります。さらに、その単位時間あ...

「ニュートンの第1法則」慣性の法則(スポーツバイオメカニクス)

スポーツバイオメカニクスを学ぶために外せない法則があります。それが「ニュートンの法則」です。～ニュートンの法則～・第1法則(慣性の法則)どんな物体も、外から力が...

「ニュートンの第2法則」運動方程式

スポーツバイオメカニクスを学ぶために外せない知識、それがニュートンの法則です。～ニュートンの法則～・第1法則(慣性の法則)どんな物体も、外から力が加わらない限り...

「ニュートンの第3法則」作用反作用の法則

スポーツバイオメカニクスを学ぶために必須の法則、それがニュートンの法則です。～ニュートンの法則～・第1法則(慣性の法則)どんな物体も、外から力が加わらない限り静...

ベクトルとスカラーって何が違うか意味不明な人へ(速さと速度の違い)

バイオメカニクスを学んでいると、様々な「量」が出てきます。例えば「力」「速度」「温度」「時間」「角度」「距離」「変位」などです。このような、バイオメカニクスで扱...

力・速度の合成と分解(ベクトル合成と分解)

物理量には、大きさのみを持つ「スカラー量」と大きさと向きが指定される「ベクトル量」があることを以下の記事で紹介しました。関連記事・ベクトルとスカラーって何が違う...

「変位・速度」と「距離・速さ(スピード)」の違いが分からない人へ

物体が回転せずに移動する「並進運動」で、位置Aから位置Bまで移動したとします。その時のAからBまでの直線距離を、その物体の「変位」と言います。これはいわゆる、位...

「速度と加速度の違い」が分からない人へ

速度とは、例えば位置AからBまで変位するのに、どれだけ時間がかかったかを表すものです。直線距離100mを10秒00で走ったとすると、速度は10.0m/sとなりま...

（ややこしい）角変位、角速度、角加速度とは？

「変位・速度」と「距離・速さ(スピード)」の違いが分からない人へでは、「変位・速度」と「距離・速さ(スピード)」は違うものだということを紹介しました。このことは...

ハンマー投げはどこで手を離せばいい？(遠心力、求心力とハンマー投げの科学)

ハンマー投げで手を離すべき瞬間というのは、よく勘違いがされるものです。よくある勘違いが、「ハンマーを回転させると遠心力が働くから、飛ばしたい方向にハンマーが来た...

角運動の並進速度、接線加速度、求心(向心)加速度の求め方

ハンマー投げはどこで手を離せばいい？(遠心力、求心力とハンマー投げの科学)では、角運動する物体は接線方向に並進運動をしようとしているけど、中心に向かって引っ張る...

「運動量・力積」とその求め方

運動量とは、その物体の「勢い」を表す物理量です。この運動量は運動量(kgm/s)=質量(m)×速度(v)と表されます。その物体の質量と速度で決まるわけです。遅く...

仕事と仕事量の求め方

社会における「仕事」と、バイオメカニクス、物理の世界での「仕事」は、意味合いが全然違います。バイオメカニクスでいう「仕事」とは、物体に力を加えて移動させることで...

力学的エネルギーの保存(位置エネルギーと運動エネルギー)

力学的エネルギーとは、「仕事」をするための秘めた能力のことを指します。仕事量は、「物体にどの程度力を加えて、どの程度移動させたか」で決まることを「仕事と仕事量の...

内力と外力の違い(「系」に働く力の区別)

バイオメカニクスを考える時に重要なのが、どの部分の運動を１つのかたまりとして見なすかです。ヒトの身体全体を１つのかたまりとして考える場合、そのヒトの身体全体は「...

力とパワーの違い

物理やバイオメカニクスの世界では、「力」と「パワー」は完全に別物です。ここでは、このややこしい力とパワーの違いについて説明していきます。バーベル100kgを担い...

オイラーの運動方程式(回転運動の物理)

物体が回転せずに移動する「並進運動」では、ニュートンの運動方程式を用いて、力や物体の質量、加速度の関係を表すことができます。関連記事・「ニュートンの第2法則」運...

トルク、関節トルクとモーメントアーム

スポーツバイオメカニクスを学んでいると、「トルク・関節トルク」というワードが非常によく出てきます。それだけ、ヒトの運動を分析するにあたって、よく理解しておかなけ...

慣性モーメントの分かりやすい説明

物体が回転せずに移動する並進運動において、質量とは「物体の動かしにくさ(状態変化させにくさ)」であることを説明しました。一方「慣性」とは、物体がその状態を維持し...

角運動量と角運動量保存の法則

物体が回転せずに移動する「並進運動」において、その物体の勢いのことを「運動量」と言いました。この運動量は、物体の質量×速度で決まります。つまり、重たいボールが高...

重心ってどこにあるのか？(重心の場所と求め方)

重心とは「重さの中心」のことを言い、Centre of mass(COM)とも呼ばれます。物体を作っている各質点は、それぞれ重力によって真下に引かれています。人...

姿勢を安定させるには？(支持基底面と重心・安定性)

ヒトは2本足で立つことができます。当たり前です。しかし、この当たり前の「立つ」という動作は生まれてすぐにできるものではありません。「立つ」ことは、赤ちゃんの頃に...

姿勢を保つ能力(抗重力筋の役割)

立っている姿勢を維持するために重要な役割を果たしているのが、身体の筋肉と骨です。ここでは、立位姿勢を保つための筋肉に着目し、その筋肉がどのような役割を担っている...

良い姿勢の定義(関節反力と脊柱弯曲)

学校体育で集団行動をする時、または陸上競技などのスポーツをする時、「良い姿勢を作れ！正しい姿勢を意識しろ！」と言われることはないでしょうか？一般的な認識として良...

歩行動作の科学(歩行効率と振り子・重心移動)

「歩く」動作は、ヒトが最も得意な運動だと言っても過言ではありません。なぜならヒトは2足で立って歩くことに特化して進化してきたからです。犬やチーターのように速くは...

走動作のバイオメカニクス(速く走るコツ)

「走る」と「歩く」の決定的な違いは、両脚が地面に付いている時間がない、つまり両脚支持期がないことです。足が地面に接地してから、また同じ足が地面に着くまでのサイク...

垂直跳のバイオメカニクス（垂直跳のコツ）

垂直跳は、その名の通り垂直にどれだけ高く跳ぶことができるかを測定する運動です。この垂直跳の能力は、両脚で地面を踏み込んで高く跳ぶことが求められるバレーボールやバ...

二関節筋のエネルギー伝達

垂直跳を行うときは、身体を沈み込ませて、股関節や膝、足首の下肢3関節を勢いよく伸ばすことが必要です。また、この時に腕の振り込み動作や、沈み込みによる反動動作を上...

脚のバネを鍛える？(SSC運動: ストレッチ・ショート二ング・サイクル)

「垂直跳のバイオメカニクス」で、ジャンプ前に1度身体を沈み込ませて、反動動作をつけることによってジャンプ力が増幅することを紹介しました。この反動動作は、筋肉や腱...

立幅跳びのバイオメカニクス(立ち幅跳のコツ)

立幅跳びは、学校のスポーツテストでも用いられる運動で、水平方向にどれだけの距離ジャンプできるかを測定するものです。参考動画（立幅跳びの世界記録？？）ここでは、立...

走幅跳のバイオメカニクス(走幅跳のコツ)

走幅跳は、高めた助走スピードを生かして、踏み切りで大きなブレーキをかけることによって身体を浮かせ、より遠くに跳ぶ種目です。参考動画（走幅跳：関東インカレ2019...

最適なやり投げの角度は？(投射角、迎え角、姿勢角の解説)

流体力学とは、空気や水の流れから受ける力を基に、物体の運動を研究する学問分野です。例えば、陸上競技のやり投げでは、やりを投げた後、空気によってやりが後ろに押し戻...

3種のテコ(第1のテコ、第2のテコ、第3のテコの違いを説明)

スポーツバイオメカニクスや物理学、解剖学を勉強していると必ず触れなければならないのがこの「3種のテコ」。ただでさえ覚えにくい上に、どこを支点とみなすかで「どのテ...

技術と技能の違い

スポーツの練習をしたり、試合を見たり、または体育の授業中に「あの選手の技術はすごい！」「もっと技術を高めないと！」「この子は技能レベルが高い！」など、「技術」や...

投動作の科学（速く投げるコツ）

やり投げや野球のピッチングでは、その投てき物が手から離れた瞬間、その物体をさらに加速させることはできません。なので、手から離れるまでにその物体をどれだけ加速させ...

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