人类预计能达到的最高跑步速度是多少?

如题所述

人类不是跑得最快的动物。从解剖学上看,这很明显。我们的小腿肌肉很重。小腿必须在每一次腿划水时来回摆动,并且需要很大的力量来增加步幅的频率。考虑到我们的肌肉很少有“快速触发”纤维,大约每秒5步(每分钟300步)的频率确实是我们腿部肌肉收缩和伸展能力的上限。

猎豹、鸵鸟、马,甚至狗和猫,腿上的肌肉都在腿上缠绕,并通过长筋连接到下端的活动部位。这样,没有肌肉,他们腿的下部非常轻,可以以更高的频率摆动。短的肌肉,事实上,被接近的旋转(臀部)不需要移动,我们的长腿的肌肉,和摇摆主要muscle-free所需的力,很轻的腿比力少了很多需要摇摆的,人类的腿肌肉。

我们的脚也很短。脚是一个额外的杠杆,它允许使用小腿肌肉的力量(当我们走,而不是跑步,小腿肌肉的使用很少)。脚的作用就像一个齿轮:齿轮越短越轻,力就越大,但速度就越慢。人类的脚允许小腿肌肉对脚趾施加很大的力量,但速度不会太快。更长的脚提供的力量更少,但速度更快,就像一个更高的齿轮。

如果你看看奔跑的动物(猎豹、鸵鸟、马、狗和猫等),它们都用脚趾走路,它们的脚很长,有时和其他腿骨一样长。我们人类就像一辆汽车,齿轮箱卡在二档,而奔跑的动物则得益于高速奔跑的高档。

所以,如果我们可以摆动腿的频率每秒大约5步骤,和每一步可以长2.5米,这意味着人类的最高时速不能超过12.5米每秒等于45公里/小时或28英里/小时,不管我们的腿有多强。这些数字可能适用于尤塞恩·博尔特,对于一个正常人来说,最高速度可能是30公里/小时或18英里/小时。它跑得很快,但没有跑得快的动物快。一个健康的人都跑不过熊,更不用说马和大狗了。但是…长距离我们可以跑得比他们都快。

人们通常认为,人类是脆弱的动物,凭借巨大的大脑成功地度过了生存斗争的艰难。这不是故事的全部。在特定的条件下,人类能在长距离奔跑中胜过任何陆地动物,这一点尚不为人所知。是的,我写了任何,包括鸵鸟,马,甚至骆驼。

这是怎么回事?我们进化出了动物世界中最高效的发动机水冷却系统,我们是唯一拥有两档换挡器的动物,我们是极少数有后轮,抱歉,是后腿来驱动的陆地动物。让我们来看看。

水的冷却肌肉就像所有的引擎一样产生热量。这是因为它们从血液中获得的化学能不能完全转化为机械能,只能转化其中的一小部分。剩下的就变成了热量。热对我们有好处:我们是恒温动物,我们的体温必须包含在一个非常小的范围内,才能让我们生存和繁荣。过多的热量,如果不能充分散发,就会使体温升高,危及我们的生存。

哺乳动物的肌肉效率约为18 - 26%。这意味着来自血液的18 - 26%的能量转化为机械能,剩下的74 - 82%不是来自血液,就是转化为热能。如果你仔细想想,那是很大的热量,而且很难充分散发。

热量主要是通过皮肤散失的,而皮肤的表面就这么多。事实上,当一个物体变大时,它的体积是以其线性尺寸(长度、高度)的立方次方增加的,但它的外表面只以平方次方增加。如果你把一种动物的长度增加一倍,在其他条件不变的情况下,它的体积将增加八倍,皮肤表面积将增加四倍。因此,大型动物很快就会缺少体表来散发肌肉产生的热量。

解决这个问题的进化方法是多种多样的:大象的耳朵很大,有一个厚厚的血管网络,起到散热的作用;其他动物在需要长时间工作时,通过减少肌肉的新陈代谢来限制它们产生的热量。其他人已经开始出汗了。

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第1个回答  2021-03-20
目前来看,人类最高的奔跑速度是百米9.9秒,这是由牙买加飞人博尔特创造的记录。
第2个回答  2021-03-20
一项最新研究表明,如果突破了某些限制,人类未来的奔跑速度极限有望达到64公里/小时,这个速度比奥运飞人博尔特还快16公里/小时。
第3个回答  2021-06-30
人长跑比鸵鸟还快?人最大速度45kmh按这速度跑完马拉松也需要56分钟,但是,马拉松世界记录2小时左右,而鸵鸟跑完马拉松不到40分钟,配速就比人的最大速度快不少,鸵鸟最大速度80kmh跑马拉松60kmh,人最大速度40kmh跑马拉松21kmh,你说谁耐力好?
第4个回答  2021-03-17
这个我感觉是没有极限的,因为人体的潜能是无穷的,越发掘越有。
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