【陸上競技とは】
いかに投擲物を遠くへ飛ばすか。「距離」を競う。
いかに遠くへ、もしくは高く身体を運ぶことができるか。これまた「距離」を競う。
例えば壁を押すと、その壁から同じだけ力を受ける。
→滑らかに投げに移行した方がパワーポジションでの砲丸の速度は大きくなり、同じ力の加え方で投げれるのであれば初速は速くなるため
陸上競技とはどのようなスポーツか、、、
自分なりに表現するなら、種目毎に異なる物理量を競うスポーツといえる。
●投擲種目
いかに投擲物を遠くへ飛ばすか。「距離」を競う。
●走り種目
スタートから如何に早くゴールへたどり着くか。
「時間」を競う。
●跳躍
このように陸上は距離や時間という物理量を競うスポーツと表現できる。
故に、陸上の基本は物理学だと考える。（物理学の陸上との関係性については後に詳しく記載する）
今回は物理量を競う陸上において、知っておいて損はないであろう法則について書く。
【ニュートンの運動法則】
世界に存在する様々な現象、惑星が公転、飛行機が飛ぶ、風が吹く、雷が落ちる、人間が歩るく、、etc
これらの根本的な法則として
「ニュートンの運動法則」
が挙げることができる。
この運動法則は3つの要素からできており、この三つによって多くの運動は記述できる。
1. 慣性の法則
力を受けない限り、
・静止している物体は、静止し続ける
・動いている物体は、一定の速さで動き続ける
というものである。
2. 運動方程式
運動方程式を示す。
この式は力を受けた場合の運動の変化（加速度）を表している。
3. 作用・反作用の法則
二つの物体が力を及ぼし合っている時、一方に作用する力と他方が受ける力は反対で大きさが等しいというもの。
以上三つがニュートンの運動法則になる。
その中でも、物理学の要になる法則が二つ目の運動方程式といっても過言ではない。
この式を拡張すると
このような式が導出される。（詳しい解説は後に別項で示す）
実はこの式から様々な発見がある。
例えば砲丸投げの指導の場合、、、
● 砲丸を長く押し続けろ
→同じ力ならばΔtが大きいほど初速が上がるからである。
● 上半身が先行してしまってる
→足の力を使って押す距離が短くなるためFが減少し初速が落ちる（他にもデメリットはあるが、、）
● グライドが止まっている
→滑らかに投げに移行した方がパワーポジションでの砲丸の速度は大きくなり、同じ力の加え方で投げれるのであれば初速は速くなるため
走りの指導の場合、、、
スタートは重たいものを押す時のようにグッと地面を押し、スピードが乗ってきたら熱い鉄板の上を走るイメージで、、etc
感覚に訴える様々なアドバイスがなされている。
武井壮さんはボーリングの球と野球ボール、ピンポン球を使って説明しており、最初聞いた時なるほどと思ったものである。
しかし、なぜこのようなことになるのか少しだけ考えると物理的に理解できる。
下の図は100mの速度曲線である。
引用元：玉村 治 ウサインボルト三連覇に死角はあるか 2016年8月10日 より抜粋
このように最初は速度を大きく上げなければならない。→単位時間あたりの速度の差が大きい。
よって
①大きな力で長い時間押してグイグイと押す
②短い時間押して地面にFΔtを与えられる回数を増やす
という選択肢があるわけであるが、後半の疲労を考えると前者が効率的であることはわかるであろう。（他の要因を絡めたものは後日記述する）
今回は陸上の基礎としてニュートンの運動法則を記述し、そこから導出できる簡単な物理の式から、日頃受けるアドバイスの原理について少しだけ解説した。
これから都度、陸上に関する様々なトピックをメモしていく。