問1. 垂直ジャンプで、作用反作用が働くのは何の動作によるか
- 伸展
- 屈曲
3種に分類される運動の法則は、スポーツバイオメカニクスの理解には欠かせない概念だ。このうち第3法則とは、“ある物体からもうひとつの物体に力が働くとき（＝作用）、その力は同じ大きさで反対方向へと働く（＝反作用）”と定義されるものだ。
例えばヒトが歩行運動で地面に力を加えるとき、地面から足裏には反対方向に等しい力がかかる（これを反力という）。
また垂直ジャンプの場合では、股関節、膝、足首を屈曲させていったんカラダを沈めてから、関節の回転運動、つまり伸展によって地面に大きな力をかける（＝作用）。すると足裏には地面からの力が加わり（＝反作用）、この反力がカラダにかかる重力を上回ることでジャンプができるというわけだ。
よって答えは①伸展。
関節の伸展で地面に力が加わり、その反作用によって垂直にジャンプする。このとき重心が偏ると、力の向きが斜めになって反作用も真上に働かず、跳躍力が十分に発揮されない。
重力に逆らってカラダを上方向へ上げる目的においては、足裏をなるべく均等に使って地面への力をフラットに加えることも重要。カラダの重心が前後にブレると作用反作用のベクトルが垂直線上からズレて、力のロスにつながるためだ。
問2. スクワットで、作用反作用を利用すべきタイミングは?
- しゃがむとき
- 立ち上がるとき
スクワットは作用反作用を応用すべき種目のひとつだ。問いの解答を先に明かすと、注力すべきはしゃがんだ姿勢から立ち上がる答え②の動作にある。トレーニング効果を上げるポイントとともに、詳しく解説しよう。
まず1つ目のコツは、足裏に均等な力を加えて地面を強く押すこと。カラダの重心がブレると作用反作用の力が垂直に働かず、重力に逆らって筋肉を最大限に稼働させて強化する妨げになる。
また立ち上がる動きは前項の垂直ジャンプ同様、関節の伸展動作によって行われるが、特に意識すべきはカラダの中心部に最も近い股関節。大きなパワーを発揮する尻の大臀筋をやや早めに収縮させることで、膝をメインに使った伸展動作によるケガのリスクを防ぐことができる。
ちなみに歩く・走る動作にも作用反作用の力が働くが、斜め方向である点において異なる。下図を参照すると、素早い加速には横向きの水平方向へ、より大きな力を必要とすることが分かるだろう。
ヒトが走るときに足で地面を押すと、「地面反力」と呼ばれる逆向きの力がカラダに伝わる。このとき作用反作用は斜め方向に働いているため、地面反力は縦の「鉛直方向」、横の「水平方向」に分けて考えられる。
