提问者对速度的恐怖一无所知啊。
速度提升10倍,远远超过力量提升10倍的强悍。
很多人看到速度和力量都是提升10倍,理所当然地就会想:
速度 V=at=Ft/M
相同的时间和体重条件下,速度和力量是呈正比的。
然而事实却并非如此。
现实情况中,肌肉纤维长度不变的情况下,力量和肌肉横截面积呈正比的。
长度不变时,肌肉横截面积增加10倍,肌肉重量也会增加10倍。
人体肌肉重量35%~45%,按照40%来算。肌肉力量增加10倍后,体重会增加到4.6倍。单位时间内的运动速度只会增加2倍出头。
由于体重增加到4.6倍,如果骨骼不增粗,稍不留意就给整骨折了。但如果骨头加粗了,体重还不得上500公斤去了,单位时间内的速度能提升到1.5倍就很不错了。
哪怕你对人体力学性质什么的,啥都不管不顾了,非得让体重不变。
那速度就能提升10倍了吗?
根本不能!
这里先抛出一个问题。
人类跑步时,急速往往不能超过10m/s(顶级运动员急速上限12m/s左右,普通人实际8m/s左右),除了力量外,究竟是什么限制了跑步速度的上限?
很多人都能想到风阻。
我们不妨来看看,8m/s的速度,受到的风阻有多大。
风阻公式有:
F=12CρSV^2
C为空气阻力系数,人介于球面和垂直面之间,不妨取0.8;ρ为空气密度1.293kg/m^3。
S为迎风面积约0.3m^2;V为速度8m/s。
那么,一个人急速跑的时候,受到的阻力为:
F=10N
大约相当于1kg的重量,比起人的力量来说小太多了。人起跑时的肌肉力量,至少有几十kg。
那么人快速奔跑的时候,极速受限的主要因素是什么?
其实是运动效率,也即肌肉功率。
就如同机械一样,一个人在全力运动的时候,肌肉功率是有一个上限的。
人体运动时,肌肉收缩的力-速关系,满足以下的规律[1]:
A到B的曲线,是肌肉收缩速度和有效肌肉力量的关系。
当人在起跑的时候,有效力量最大,随着速度越来越快,肌肉收缩效率逐渐下滑。在不考虑其它外力的情况下,当肌肉达到最大速度的时候,肌肉收缩的力量全部无效做功,为零。
而最大值为D的抛物线,则是肌肉运动时的有效功。当肌肉速度为零,或者力量为零的时候,有效功都为零。而在中间力-速适当的位置,有效功率最大。
人进行不同的运动时,力-速关系,有着一定的差异:
注意,这里的横坐标是kg,转化成N需要乘以10
从曲线我们可以看出,当接近速度极限和力量极限的时候,力-速关系接近于直线关系。
那么我们可以近似处理成如下的函数关系:
F=Fa−φV
Fa 为肌肉有效力量的最大值,变量。
φ 为斜率,也即力-速比。不同身体素质的人,曲线斜率不同。
由于人体机械运动的力-速比(或者肌肉功率)变化区间不大,我们可以认为 φ 的值在一定范围内,是一个定量。
户外运动时,还会受到空气的阻力,受力平衡:
人发力的时候,与地面还存在一个夹角。使得前进的力量,成为肌肉有效力量的一个分量。
有: f=μF=μ(Fa−φV) , μ 为人跑步时肌肉收缩与地面夹角的斜率。
达到极速时,有:
F=μ(Fa−φV)=f=Fc=12CρSV^2
可得:
Fa=φV+12CρSV^2/μ
若普通人 φ 为30, μ 取0.5。
当,速度 V 提升10倍后,那么:
Fa=2400+1000/0.5=4400N
而原来的最大的有效肌肉力量为240N。
值得说明的,人的最大肌肉效率也只有30%,不擅长运动的可低至20%。对于一个肌肉绝对力量1000N的人,如果不擅长运动,跑步时的有效力量可低至200N。
可知,速度要提升10倍,最大有效肌肉力量需要提升18倍。
从关系式也可以看出,当速度提升1000倍之后,力量可提升30多万倍。
最后再来谈谈极速提升10倍,在拳场上的效果:
普通人一拳的力量约50kg,×18倍,接近1000kg,也即1吨。
若胳膊有效挥臂0.5m(实际摆拳的有效挥臂更长),撞击在人体骨骼的瞬间,弹性变量2.5cm。
那么,冲击的力量达到20万N。
一拳(裸拳)打到骨头时接触面主要是食指、中指,以及无名指的骨节。
若总有效受力面积是5cm^2,一拳产生的压强为:
4亿pa,即400MPa。
人类骨头不同干密度的压缩极限强度如下[2]:
你的力量,几乎超过人类骨头承受力量的10倍(哪怕只考虑提升10倍力量,也远远超过了人体骨头的承受力量)。
而人类头颅是组装起来的,像太阳穴下翼点这样的地方,由蝶、顶、额、颞四骨,汇合成“H”形缝隙,当受到外部冲击力时,由于过于薄弱,这些部位承受的压强将会远远高于骨肉强度上限。
当额头受到正面冲击时,冲击力会往后传播,造成额结节、翼点、颞骨等部位承受最大的应变。[3]
一拳能达到什么效果?
自己想象。
除此之外,人类感官的最低时间间隔通常需要0.05s(人类感受到连续间隔为1/24s,也即24帧)。擂台上才多大,完全降维打击……
还有,你极速奔跑时,带起来的风速接近100m/s,远远超过17级飓风的等级。
在擂台上,他围绕着世界冠军跑,会如何呢?
参考^骆建, 谭宏. 田径运动项目的动力性力量训练效果转化为专项能力的原理探讨[J]. 成都体育学院学报, 2003, 29(001):43-46.
^徐晋彬, 张宏民. 人颅骨力学性质的实验研究[J]. 医用生物力学, 1996, 011(001):5-9.
^朱青安, 欧阳钧. 人体头部承受正面和侧向冲击的颅骨应力分析[J]. 中国生物医学工程学报, 1995, 14(2):140-140.
任何健康男人只要力量和速度提高一倍,就绝对是格斗世界冠军。
如果是全面提升,你知道是啥概念么?皮肤和骨骼强度提升10倍你知道多可怕么?
估计就变成一拳超人了[呲牙笑]
小编没揍过人,也没挨过揍。
什么叫速度提升10倍?原先能坚持10秒钟现在只有1秒了?
10倍?老虎的骨骼密度也就人类3倍,自己想吧谁能是对手
纯防御都能累死对手好不好
孙悟空来了也得被你胖揍一顿
美国队长才4倍,就能刚灭霸了。
提升后还能全力过好日子吗?
可以[呲牙笑]
真有10倍速度,打死世界拳王不会比捏死只蚂蚁更难[笑着哭]