【ニュートン】生体力学について知って鍛えよう②【の法則】

柑九郎

皆さんこんにちは！

僕はTOLの伝道師、松波柑九郎です。

朝食前のウォーキングを始めました！

本日は生体力学の運動の法則(ニュートンの法則)について語っていきますね。

生体力学とは「運動学」「動作学」「運動力学」を合わせた学問になります。

運動学:動きの要因を考慮しない、動きそのものの学問…物理、エネルギー運動量

動作学:科学的な人間の動きに関する学問…メッセージ性、ジェスチャー

運動力学：動き全般に関する学問…規則性、慣性の法則、作用・反作用の法則

生体力学:身体がどのように動くのか、その動きが内的要因(筋肉)なのか、外的要因(外部からの負荷、活動を伴う荷重)による動きなのかに関する学問です。

物理の法則を人間の身体に応用したもので、身体は関節を軸として筋肉の収縮した方向へ動きます。

並進運動や回転運動など運動の種類についてはコチラ

スカラーやベクトルなど運動を表す用語についてはコチラをどうぞ。

てこについてはコチラ

トルクやモーメント長といった回転運動についてはコチラをどうぞ。

それでは運動の法則(ニュートンの法則)を知って鍛えていきましょう！

第一の法則
慣性の法則
【定義】すべての物体は、外力を加えられない限り、静止状態、運動状態を続ける。

・第一の法則は、止まっている物体は力が加わらない限り止まり続け、動いている物体は力が加わらない限り動き続けるという具合に、物体は力が加わらない限りその状態を維持する法則です。
外力とは押す力、重力、抵抗力、摩擦力など、外から加えられる力です。

・スポーツで例るなら…自転車→走り続ける、スケート→滑り続ける、ボール→飛び続ける

第二の法則
運動の法則
【定義】物体の加速度は加わる力の大きさに比例し、物体の質量に反比例する。
・第二の法則は物体の運動方程式で、運動の変化は加えられた力に比例して、力が加えられた直線の方向に向きます。運動の変化には時間も関係してきます。

・運動の力を「F(Forceフォース)」と言い、Fは物体の質量「ｍ(Massマス)」に、それを動かす加速度「a(Acceleationアクセラレーション)」を乗算(掛け算)することで求められます。

・加速度とは速度に時間の変化を加えたものです。
速度は時速(h/s)や秒速(m/s)など動いている物体の移動距離を表し、加速度は「m/s²」や「h/s²」と表記され時間経過での速度変化を表します。
例)10m/s²なら1秒後10ｍ進み、2秒後20ｍ。5秒後50ｍ、10秒後100ｍ進みます。

Fフォース＝ma(物体の質量×加速度)
力＝重量×加速度(単位＝N/ニュートン)

第三の法則
作用・反作用の法則
【定義】2つの物体が互いに力(作用)を及ぼすとき、反対の向きにも同じ力が発生する。
押せば押し返され、引けば引き返されるといった具合で、空気を押しても何も感じませんが、壁を押すと押し返されるような力を感じますよね。それが反作用なのです。

むか～し学校で習ったような気がしますね。

トレーニングにおいてもニュートンの法則が当てはまります。

持ち上げたダンベルが重いのは、重力があり、持ち上げた方向とは反対に引っ張られているからです。

最後までお読みいただきありがとうございました。

次回も皆様のTOL(トレーニングオブライフ)が向上できるお話をさせていただきます！

お楽しみに♪