Wenn ich auf einer vereisten Straße bergauf gehe, rutsche/falle ich fast nie aus. Aber wenn ich bergab oder sogar auf einer relativ flachen Straße gehe, rutsche/falle ich häufig.
Was ist der physikalische Grund dafür, und gibt es irgendwelche Tipps, um die Sturzgefahr zu verringern (außer Schuhmodifikationen und "Vorsicht")?
Ich denke, es ist besser zu sagen, dass das Konzept des Drehmoments hier funktioniert.
Wenn Sie auf dem Boden gehen, gibt es keine Kraft, die Ihrem Körper ein Drehmoment verleihen könnte. Aber wenn Sie an einem Hang gehen, liefert Ihnen eine Komponente der Schwerkraft ein Drehmoment, das zu einem Sturz führt.
Es gibt eine ganze Reihe von Gründen, wie es für alle Fragen der Biophysik gilt. Sie konzentrieren sich jedoch im Allgemeinen alle auf Stabilität. Wenn alles perfekt nach Plan läuft, stürzt man nicht. Wenn Ihr Pfad leicht gestört ist und Sie eine Korrektur vornehmen müssen, geraten Sie in Schwierigkeiten.
Der Hauptgrund, warum wir stürzen, wenn wir bergab gehen, ist, dass wir tatsächlich als Teil unseres Schrittes stürzen. Wenn wir bergauf gehen, ist es einfach, ein Bein nach vorne zu bewegen, es zu beugen, während es in der Luft entlastet ist, um einen höheren Punkt auf dem Hügel zu erreichen, es abzusetzen, unseren CG auf einen Pfad über das Bein zu verlagern und wann Es geht fast über das Bein, wir machen eine Beinstreckung, um uns hochzuheben. Hinunter geht es allerdings schwieriger. Um den Vorgang umzukehren, müssten wir unter Belastung unser hinteres Bein beugen, um unseren ganzen Körper nach unten zu bewegen, sodass der vordere Fuß den Boden unter uns berühren kann. Dies ist eine exzentrische Bewegung (die Bewegung ist der Kraft entgegengesetzt), die uns schwerer fällt als eine normale Bewegung. Außerdem können wir nicht überschießen, wenn wir unseren Schwerpunkt verschieben, da wir sonst nach vorne fallen würden.
Infolgedessen entscheiden sich die meisten von uns dafür, einen Hügel hinunterzustürzen. Wir heben unser hinteres Bein an, schwingen es vor uns und schwenken dann um den hinteren Fuß herum, fallen nach vorne, bis der vordere Fuß auf den Boden knallt und wir den Sturz aufhalten. Wir haben ein wenig mehr Finesse als das, aber es ist die allgemeine Form der Bewegung. Dies ist die Bewegung, die das Bergabgehen so hart für Ihre Knie macht, weil sie bei jedem Schritt einen Schlag abbekommen.
Auch wenn wir in unseren Schritt fallen, müssen wir uns um dynamische Reibung sorgen. Bei der Landung müssen wir jede Vorwärtsbewegung aufhalten. Wenn der Boden unter uns nachgibt, beginnen wir zu gleiten, wobei uns nichts als dynamische Reibung verlangsamt, und dynamische Reibung hat normalerweise einen niedrigeren Koeffizienten als statische Reibung. Wenn wir bergauf gehen, ohne zu stürzen, können wir uns Zeit nehmen, unseren Fuß vorsichtig aufzusetzen und im Haftreibungsbereich mit seinen höheren Koeffizienten zu bleiben.
Manche Menschen sind darauf trainiert, auf diese Weise nicht in ihren Tritt zu fallen. Kampfkünstler sind zum Beispiel darauf trainiert, niemals in einen Schritt zu verfallen, denn sobald sie sich zu einem Schritt verpflichtet haben, sind sie vorhersehbar, bis sie landen, und Vorhersehbarkeit kann den Tod für Sie bedeuten. Aber auch in dieser Situation ist das Bergauffahren natürlich stabiler. Wenn es bergauf geht, ist der harte Teil der Schrittstabilität der Anfang des Schrittes. Sobald Sie anfangen zu treten, bewegen Sie sich den Hügel Ihres fest gepflanzten Fußes hinauf. Wenn etwas schief geht, kannst du immer wieder auf deinen hinteren Fuß fallen, bis zu dem Punkt, an dem du anfängst, ihn anzuheben. Wenn Sie sich bergab bewegen und etwas schief geht, sobald Sie sich überhaupt bewegen, befindet sich Ihr CG jetzt auf der bergabwärts gelegenen Seite Ihres einen stabilen Fußes und zieht sich von Ihnen weg. Du musstBringen Sie den Vorderfuß an Ort und Stelle, um diese Abwärtsbewegung zu stoppen.
Ein letztes Detail ist das Design unseres Fußes. Wir sind am stabilsten, wenn unser Gewicht ungefähr auf unseren Füßen zentriert ist. Wenn Sie bergauf gehen, ist dies einfach. Wenn wir nicht die Muskelkraft und Flexibilität haben, mit der Mitte unseres Fußes zu treten, können wir einfach unseren Zeh auf dem Hügel ruhen lassen und dann beginnen, unser Gewicht auf diesen Fuß zu verlagern, wodurch die Sehnen auf natürliche Weise bis zum Fuß verlängert werden sitzt fest. Bergab ist dieser Prozess schwieriger. Wenn wir nicht die Fähigkeit haben, unseren Fuß ausreichend zu pronieren, um flach und zentriert zu landen, müssen wir auf unserer Ferse landen und dann den Fuß um diese herum nach unten drehen. Ein kurzer Blick auf unseren Fuß als Hebel sollte zeigen, warum das lästig ist. Anstatt unser Gewicht richtig zu verlagern, um es auf unseren Fuß zu zentrieren, neigen wir dazu, bergab zu gehen, indem wir auf unseren Fersen landen. Dies hindert uns daran, unsere Waden richtig zu nutzen. Sie sind unsere erstaunlichsten Stoßdämpfer aller Zeiten, die an der massiven Achillessehne festgeschnallt sind. Ohne die Kraft dieses Stoßdämpfers stehen uns weniger Werkzeuge zur Verfügung, um unerwartete Bewegungen, die wir während des Landevorgangs erleiden, aufzuhalten.
Interessanterweise geht man am einfachsten rückwärts. Es ist viel langsamer und es ist ein bisschen beängstigend zu gehen, ohne zu sehen, wohin Sie gehen, aber es bringt den Körper in eine Position, in der er eher geneigt ist, in die Umkehrung des Schritts bergauf zu treten. Es ist wahrscheinlicher, dass du so trittst, wie es ein Kampfsportler gerne tun würde, und es ist weniger wahrscheinlich, dass du hinfällst. Wenn Sie hinfallen, fallen die meisten Menschen auf die Knie, anstatt mit den Füßen über den Kopf zu stolpern. Sie werden natürlich versuchen, Ihre Waden richtig zu verwenden, Sie werden natürlich die exzentrische umgekehrte Beinpresse mit dem bergauf führenden Bein ausführen, um das bergab liegende Bein in eine solide Position zu bringen. Und wenn etwas schief geht, sind Ihre Hände viel näher an der Oberfläche, um das Problem zu lösen.
Wenn Sie eine Steigung hinuntergehen, gibt es eine größere Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft. Um eine Gehgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, ist eine Bremskraft erforderlich, um der Beschleunigung entgegenzuwirken, und diese Bremskraft ergibt sich aus der Kontaktkraft des anfänglichen Schritts bei jedem Schritt, da er sich vor Ihrem Massenmittelpunkt befindet und einen wegweisenden Kraftvektor erzeugt aus Ihrer Beschleunigungsrichtung. Wenn Sie einen Hang hinuntergehen, ist es aufgrund der begrenzten Reichweite Ihrer Beine viel schwieriger für Ihren anfänglichen Schritt, sich vor Ihrem Massenschwerpunkt zu befinden, und es ist für Ihren Massenschwerpunkt einfacher, sich vor Ihren Stützbeinen zu bewegen Unwucht und Beschleunigung nach unten. Außerdem befinden sich Ihre Beine häufiger hinter Ihrem Schwerpunkt als vorn und erzeugen ein zusätzliches Drehmoment auf Ihren Körper, dem auch Ihre Bremskraft entgegenwirken muss.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, jeder dieser Variablen entgegenzuwirken, die dazu führen, dass Sie das Gleichgewicht verlieren.
Wenn Sie nach vorne fallen, fängt Ihr Körper Sie instinktiv auf, indem er den Fuß nach vorne bewegt, um Sie wieder nach oben zu drücken.
Der Fuß muss sich weiter bewegen, bevor er den Boden auf einem Gefälle erreicht.
Ich müsste Diagramme und ähnliches zeichnen, um die tatsächliche Physik der Situation zu erklären, aber lange Rede kurzer Sinn, bergab zu gehen, belastet die Knöchelkraft und das Gleichgewicht des Oberkörpers mehr. Wenn Sie bergauf gehen, können Sie Ihre Quads mehr einsetzen, und da es sich um größere Muskeln handelt, haben Sie mehr Kontrolle.
Benutzer300