デッドリフト実施時に胴体に作用する力を通じて、剛性について考えています。
今回は2/3です。
(2回でまとめ切らなかったので、3回に分けます。。。)
下図のように100kgのバーベルをリフトする直前には、肩関節位置において、胴体に対して76.31kgの軸方向の力と63.04kgのせん断方向の力が作用している所まで紹介しました。
もう少し構造力学っぽく描こうと思います。つまり支点条件と荷重条件を設定して、梁としてモデル化しようと思います。
問題は支点条件です。この絵はある一瞬を切り取っていますが、デッドリフトの性質上、股関節位置は荷重が作用しても変化することはないはずです。また、股関節の回転についても、大殿筋をはじめとする筋肉群で制御された状態といえるかと思います。以上のことから、股関節位置の支点条件は固定支持として良さそうです。
以上から、構造モデルとしては以下のように描くことができます。青い線が胴体部分に該当します。
一般的なトレーニング教本だと「胴体はめっちゃ固い」と仮定して、固定支持位置(=股関節位置)で作用する回転モーメントだけに着目しています。実際はどうでしょうか？胴体が柔らかいと、こんな感じに曲がるような気がしませんか？
この胴体「内部」で発生する力は初等物理では対処できず、構造力学・材料力学の出番となります。実際に胴体内部では軸力・せん断力・曲げモーメントが作用しています。軸力とは胴体の軸線方向(長手方向)に作用する力、せん断力は軸線直角方向(短手方向)に作用する力です。曲げモーメントは曲げられる方向に対して、部材の内側で圧縮力・外側に引張力を作用させる力です。
デッドリフトの場合だと、曲げモーメントによって胴体のお腹側には圧縮力が、背中側には引張力が作用します。これに対してお腹側では腹圧と脊柱で、背中側では広背筋や脊柱起立筋などで抵抗することになります。
まとめると、デッドリフト時に胴体に作用する断面力は以下の通りとなります。曲げモーメントは作用点から支持点まで線形に大きくなります。
次回はこの胴体に作用した圧縮力・引張力と、剛性がどう関係するのかを紹介しようと思います。