Pourquoi les humains ne peuvent-ils pas courir plus vite?

Bogdanovist

Pourquoi les humains ne peuvent-ils pas courir plus vite?


Si vous vouliez modéliser au moins de manière semi-réaliste les composants clés de la course à pied humaine, quels sont les facteurs qui déterminent la vitesse de course maximale d’un individu? Les principales choses à considérer seraient la «  poussée  » fournie par les jambes, avec des composants importants dans la verticale et l’horizontale, ainsi que la résistance au vent et l’énergie dissipée par les muscles et les os pendant la moitié «  d’atterrissage  » de chaque étape, avant la partie de poussée coups de pied dans.

Si un humain courait dans le vide (d’une manière ou d’une autre …) serait-il capable de courir beaucoup plus rapidement, ou la partie de résistance au vent est-elle négligeable par rapport aux pertes impliquées dans l’action de course elle-même?

Si quelqu’un a d’excellentes références, mais je serais heureux d’un dos bien raisonné du calcul de l’enveloppe.

Pie

le diagramme de corps gratuit obtiendra un +1

Gardez cela à l’esprit

Voir également Wikipedia et les références dans sa section « Notes ». (Seulement quelque peu lié, aussi: physics.stackexchange.com/q/61174/17609 )

Réponses


 DilithiumMatrix

On pense que la composante horizontale de la course à pied est assez négligeable pour l’homme . Certaines recherches suggèrent que la limite n’est pas du tout liée à la force, mais la conception — en particulier, basée uniquement sur la puissance, les humains pourraient théoriquement atteindre près de 40 mph . Le problème est double: d’abord, nos membres sont en fait trop lourds, pour une grande force (par exemple, grimper dans les arbres) – et nous alourdissent pour une course rapide. Le deuxième élément est que nous sommes en contact avec le sol pendant un temps beaucoup trop court à chaque étape. À titre de comparaison, considérons les guépards – qui ont de longues foulées alternées vers l’avant prolongent considérablement le temps de contact.

Nathaniel

Le premier article auquel vous avez lié dit en fait que la composante horizontale n’est pas négligeable mais représente plus d’un tiers du coût métabolique. (Je ne suis pas qualifié pour juger si c’est vrai, mais c’est ce que cela dit dans l’abstrait.)

DilithiumMatrix

@Nathaniel, c’est un bon point – mais si vous regardez leurs données, elles ressemblent davantage à «  jusqu’à un tiers  » – et ce résultat (alors qu’une bonne étude) a, à ma connaissance, été attribué à la nature artificielle de la force horizontale supplémentaire (AHF). Je ne suis pas à jour sur la littérature – je serais intéressé d’entendre des résultats plus récents.

Bogdanovist

+1, une bonne réponse fournira des informations très intéressantes, mais ne répond pas tout à fait à la question entière. Je ne vais pas accepter pendant quelques jours pour voir si quelqu’un peut donner une meilleure réponse.


 Pieter Geerkens

En ce qui concerne la résistance au vent, il est négligeable à des vitesses de fonctionnement par rapport à sa valeur de climatisation . La raison pour laquelle les cyclistes peuvent rouler beaucoup plus longtemps que les coureurs ne peut courir est du refroidissement bien meilleur obtenu grâce à une plus grande résistance au vent!

La traînée accrue est bien sûr plus que compensée par l’efficacité beaucoup plus grande du cyclisme.

RhysW

Donc, courir dans un congélateur vous permettrait de courir plus vite?

nnevala

Pas plus vite, plus longtemps.

Jim

Alors pourquoi puis-je utiliser les machines à vélo au gymnase beaucoup plus longtemps que je ne pourrais courir sur un tapis roulant?

DilithiumMatrix

Le facteur prohibitif de la distance parcourue n’est pas la surchauffe. Notez que les coureurs ne peuvent pas courir beaucoup plus loin lorsqu’il fait très froid.

 

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