跑步与空气动力学--百度百家
跑步与空气动力学
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我叫壮壮，因为打小开始就喜欢吃，然后。。。大家都知道了；
我叫壮壮，因为打小开始就喜欢吃，然后。。。大家都知道了；
能找出这么多小时候吃东西的照片，
我自己也是醉了！
我是四眼理工宅男，有“能从深处feel自己8块腹肌”的功能。
高中的1000米测试用时始终处于女生的水准，当然人家只跑800米（哭）。
直到有一天，我见到Lily姐，我的励志女神。
慢慢的我爱上了跑步，慢慢的我懂得了健康生活。
她会是谁？
这就是我的女神和我
言归正传，这篇文章是我花了很多心思写给Lily姐，感谢女神800多天对我的鼓励和厚爱。
我所学专业流体力学，主修空气动力学方向。很多人听到都会感觉到陌生，但是我们生活在空气中，我们的一举一动都与它联系紧密，我们的生活从来都离不开它。
飞机为什么会飞起来？
为什么高尔夫球表面会凹凸不平？
贝克汉姆为什么能踢出漂亮的香蕉球？
开车上高速关窗户，不仅是为了减小噪声，还能降低风阻省油！
端着一杯刚泡好的咖啡走回办公桌，为什么咖啡洒了出来？
。。。。。。Lily姐又要说我废话了，我直接切入主题吧。Lily姐热爱跑步，我的故事就和跑步有关：跑步与空气动力学
在跑步机上跑步和去操场跑有啥不一样？
我的专业第一反应就是没有空气的作用力！空气对你的跑步影响可大了，哪像高中物理考试的应用题上来就忽略空气的作用（坑爹的误导）。
我做风洞实验，通俗说就是把模型放在人工产生的“风”中测试。平时基本上就是下面图中那样。如果有可能做实验，我真希望自己带上传感器在风洞里面跑一跑做人体测试。请收下我凌乱的发型！也许我就这样为科研现身了。
实验的结果告诉你，跑步的你离不开空气的影响。大家请看！
Pugh教授早在上世纪70年代就研究了风对跑步的影响【1】。迎风奔跑额外付出的能量与风速的平方成正比。奔跑速度相同的情况下，如果迎着66千米每小时的风跑步，摄氧量VO2会增加30ml/kg/min；攀爬8%坡度的道路，摄氧量VO2也会相应增加20ml/kg/min。一般情况跑速增加1公里每小时，摄氧量VO2增加4 ml/kg/min。那么迎着66千米每小时的风跑步，你的速度会下降7.5公里每小时。对于跑得慢的我来说，真的是要倒着走了！
做研究有时候就是这么无聊：
谁会顶这么大的风去跑步啊！早被风刮走啦！
是啊，真废话，这么大的风还能跑得动吗？
别急，你要的干货在这里：在田径场上如果以400米67秒的速度计算（我能跑这么快吗？这可是一公里247的配速！），8%的能量浪费在了克服空气阻力上。如果躲在领头队员后1米内跑步，那将节省这8%能量中的80%。 坦白说吧400米每一圈能快4秒。是不是眼前一亮！
可这不实际啊，跟在别人后面，速度还是被人压着。。。
至少你省力了呀！储备能量最后冲刺！
Bassett在1987年的研究还表明：如果两个人并排平行跑，要小心咯，空气阻力会大大增加！
还能不能好好跑步了，本来就跑不动想找个陪练。这下可好，让我静静！
我就知道你在想啥：向上图那样的跑步不影响的，放心吧。
综上所述，对于专业跑步运动员的跑步集团阵形那是相当有讲究，学问深着呢。
Lily姐最津津乐道的就是她关于跑步服饰挑选和搭配以及造型的打扮。可是你要知道，这是有多影响你的跑步成绩啊：&
鞋带系在鞋外面空气阻力增加0.5%！
四肢体毛没刮干净空气阻力增加0.6%（男同志们回家乖乖的啊，破不了PB不要说我没告诉你）
长袜增加0.9%（还能不能漂漂亮亮跑步，长袜都不让穿）
短发增加4%（我说跑得快的为什么都是光头呢？原来如此）
宽松的衣服增加4.2%（穿紧身的显胖，我一脸委屈啊，乖乖减肥去）
长发增加6%！（再写下去女孩子们都快被吓跑了）
大叔，你的胡子我看还是刮了吧
出门跑步，咱们要穿得专业点
为了成绩，大家可以说不折手段，喜欢走在前面的美国人发明了一款可拉伸尼龙材料加聚安酯涂层的跑步外套，用来减少空气阻力（如上图），把头裹得很紧而且真的很丑！研究表明穿这样的流线型衣服 100m用时可以减少0.284s，马拉松可以节省1分34秒。但是对于马拉松选手来说由于散热效果差不实际。 美国1988年第一次尝试在奥林匹克比赛使用该服饰 参加男子100m接力赛由于前方运动员听不到后方的口令，接力违规没有成绩。
随着科技发展跑步服饰做得越来越炫酷，期待功能和美观兼得的时候！
跑前去减一次头发，马拉松成绩提高5.7秒哦！
XX！一惊一乍的多大点事？5.7秒还不够我停下来喝口水！
此外，空气还有一个作用就是散热。可别小看散热，炎热夏天因为不适当运动中暑的例子太多。跑步如果不能及时排出身体产生的热，体温可能会升至43℃之高，从而引发中暑。一方面是选择透气性好的衣服，让尽量多的空气带走你多余的热量。另一方面，多喝水出汗，汗液蒸发也能带走很大一部分热量，同时补充盐分。此外远离太阳，也能一定程度上减缓体温的升高。在这里跑步衣服的选择确实就显得非常重要。到底是长袖还是短袖？是透气还是网状？还是。。。你们问Lily姐吧，这个问题我答不上来。
“看似无聊”的科学实验：
1986年，美国科学家就研究了穿着，包括服饰，鞋袜，发型对于跑步成绩的影响【2】。结果显示正确的着装能够减小跑步者0.5%至6%的风阻。这些风阻说明了什么问题呢？举个例子：对于专业运动员，如果减小2%的风阻那么100米的成绩能够提高0.01秒，相当于0.1米；马拉松成绩能够5.7秒，相当于31米。马拉松要是破纪录每秒都是哒哒的票子啊！
哇，好厉害！然而并没有什么XX！Lily姐的信条是跑得健康，跑的美丽，我要打扮的漂漂亮亮去跑马拉松，我要在更多的镜头面前摆pose，关门前过终点拿奖牌，继续拍！拍！拍！好吧，我承认我有点被洗脑了，在我清醒之前我争取多写点。。。。。。
有时候实验室的宅男们太无聊了。英国的学者竟然拿着一双双袜子在风洞里面做实验【3】。把11种不同品牌的袜子挨个测试一遍不过瘾，又拿着Nike swift袜子（当年号称特意为降低空气阻力设计）正面反面做不同测试。然而结果是所有的袜子阻力基本没有区别，Nike产品纯属炒作不会提高运动员成绩（朋友们不要上当哦）。在此还是要向工作在一线的科学家们点赞的！
Nikeswift 袜子表面细节
啊啊啊！拿这么个破模型糊弄我们
塑料柱子就是我们的小腿吗？有那么粗吗？
（图中烟线就代表空气流动，流动由左至右，一不小心又开始卖弄学问了）
条件真艰苦，这么个小风洞破电脑的，看着真心疼
那么穿什么袜子有毛用啊，还不如赛前少吃块肉来的干脆。赤裸裸的科研资源浪费！还好最后的结果不是给Nike打广告…….不然就太狗血了！
Lily姐听到要不高兴了：姐姐穿袜子是为了美，要色系搭配，你懂啥！
对于鞋的研究，大家那是各有千秋！
邻居日本人做事还是很严谨的，对于短跑的钉鞋不仅做了风洞实验，还用计算机仿真了一把（结果见图）【4】。当把鞋子上表面的不平整部分掩盖起来，实验条件下阻力能减小最多10%哦！
那么你愿意为了提高成绩，而把漂亮的跑鞋包裹起来吗？哈哈哈，容我笑一会儿。科学家们又在自娱自乐了，还不亦乐乎！
英国的学者，对没错，就是那帮拿袜子做实验的人又来了。这次他们在风洞测试了四款不同的鞋：Nike Zoom, Nike Free, Nike 100km以及Reebok DMXRIDE【5】。PS：做科研真好，有免费的袜子和鞋穿。
这次模型看着高级多了，小腿形出来，还穿着袜子
可是这研究也未免太过时，谁现在跑步还穿Nike，Reebok啊！要我做实验，我就买好多好多Asics、New Balance什么的啊，不同颜色不同款，穿在脚上自己测，看着那真是美，想得也够美！Lily姐既视感。
我尽量控制住情绪，继续：结果Reebok的鞋阻力最小（不知道是不是Reebok赞助的实验，哈哈。瞎想到此为止，论文是严谨的我们要尊重哦）。结果还指出，上表面带“酒窝”形状的鞋子阻力相对低（就是鞋面类似高尔夫球的凹凸形状，英文原称dimples，直译吧，我也就这水平）。这鞋子自己是带“酒窝”，穿着的人笑，能让对手哭呀！穿着它属性加成，跑得飞快，对手望成莫及。。。
看完以后如果去买跑步鞋养成挑“酒窝”的强迫症，不要怪我啊~~~我是无辜的。反正Lily姐不会，她买鞋从来就只看舒适度和颜色的。。。。。。
啦啦：我有一对“小酒窝”
看完自己写的文章，感慨颇深。这么小儿科的研究也能发论文？那我都毕业多少次！
好了就写到这儿，最后放个霸气点的图收尾！
我的故事就讲到这里，感谢大家耐心读完。下次有机会还可以给大家讲讲游泳和流体力学的关系。
废话这么多，唐僧转世啊你！文章下次不给你发了。
好啦，姐姐问你最大的愿望是什么呢？
穿上你设计的跑步衣服!&
难道不是过年带个女朋友回家？！
穿你设计的衣服修身塑形，风阻小！跑得快！能追上女生，嘿嘿！
去去去。。。想得美！忙着呢。。。。。。等姐姐有时间了再说。。。。。。
参考文献：
[1] N?rstrud, H. (Ed.). (2009).&Sport aerodynamics&(Vol. 506). Springer Science & Business Media.
[2] Kyle, C. R., & Caiozzo, V. J. (1986).The effect of athletic clothing aerodynamics upon running speed.&Medicine and science in sports and exercise,&18(5), 509-515.
[3] Ashford, R. L., White, P., &Indramohan, V. (2011). The aerodynamics of running socks: Reality or rhetoric?.&The Foot,&21(4), 184-187.
[4] Asai, T., Seo, K., Oda, T., & Orei, T.(2004). Fundamental study on aerodynamics of athletic spike shoes.&NihonKikai Gakkai Supotsu Kogaku Shinpojiumu, Shinpojiumu Hyuman, Dainamikusu KoenRonbunshu,&.
[5] Ashford, R. L., White, P., Neal-Sturgess,C. E., & Chockalingam, N. (2011). A fundamental study on the aerodynamics of four middle and long distance running shoes.&International Journal of Sports Science and Engineering,5(02), 119-128.
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如何使用无动力弧形跑步机？
提问者：李哲彦|
时间： 19:43:39
已有1条答案
回答数：40170|被采纳数：2
所有回答：&40170
在要进行跑步机训练前，一定要记得，不能空腹，最好是可以先吃点东西，这样，能保持你在跑步的过程中，有足够的能量来支撑你锻炼。最好的推荐，就是用跑步机前，可以吃根香蕉，香蕉有快速提升体力的功效。而且穿专业的运动鞋。
希望我的回答能帮到您，谢谢您，望采纳
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