Учёный назвал поверхность, на которой бег становится максимально эффективным

Выбор покрытия для бега — вопрос не только комфорта, но и физики. Об этом рассказал Даниил Паршин, кандидат физико-математических наук и старший научный сотрудник Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН. В интервью изданию "Наука в Сибири" он объяснил, какая поверхность действительно идеальна для тренировок и почему спортсменам важно понимать законы движения.

Когда бег становится наукой

"Невероятно, но в современных соревнованиях по бегу целые промышленные кластеры и методики подготовки становятся на борьбу с законами физики, помогая спортсмену преодолеть дистанцию как можно быстрее", — отмечает Паршин.

Современные бегуны, по его словам, буквально учатся оптимизировать энергию движения. Они стремятся увеличить каденс - количество шагов в минуту, минимизируя вертикальные колебания тела. Это позволяет тратить меньше энергии на подскоки и больше — на движение вперёд.

Физика здесь работает просто: чем меньше потерь на подъем и торможение тела, тем выше эффективность бега.

Как работает сила трения

Паршин отмечает, что при каждом шаге спортсмен взаимодействует с поверхностью через силу трения, которая и делает возможным движение вперёд. Слишком гладкое покрытие снижает сцепление, а чрезмерно мягкое — "забирает" энергию шага.

Именно поэтому производители кроссовок создают сложные протекторы и амортизирующие каркасы, которые помогают направить энергию от стопы вперёд, а не вниз. Такая обувь фактически становится инструментом управления трением — она удерживает равновесие между сцеплением и скольжением.

Роль аэродинамики и теплопередачи

Немаловажен и аэродинамический фактор. Современная спортивная одежда должна:

• отводить лишнее тепло от тела,

• не создавать "парусности" при встречном ветре,

• помогать воздуху свободно обтекать бегуна.

Всё это — тоже физика, только в её "мягкой" форме: аэродинамика, сопротивление среды и теплопередача напрямую влияют на скорость и выносливость спортсмена.

Идеальная поверхность — не стадион

По мнению учёного, вопреки распространённым представлениям, наилучшей поверхностью для бега с точки зрения физики является природный рельеф, а не идеально ровные дорожки.

"Природный рельеф наилучшим образом подходит для бега. Мокрые скалы, стремительные броды, бескрайние поля под солнцем и леденящий ветер на горных перевалах — всё это заставляет спортсмена использовать законы физики в полную силу", — считает Паршин.

Когда человек бежит по неровной, непредсказуемой поверхности, он вынужден постоянно адаптировать технику, работать с изменением угла наклона, силы трения и инерции. Это развивает:

• устойчивость и равновесие,

• координацию движений,

• способность эффективно распределять энергию.

По сути, природа превращает бегуна в живой физический механизм, который учится мгновенно реагировать на изменения внешней среды.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: тренироваться только на ровных дорожках.
Последствие: мышцы и связки не адаптируются к реальным нагрузкам.
Альтернатива: добавлять бег по природным покрытиям — тропам, песку, грунту, холмам.

Ошибка: выбирать кроссовки только по дизайну.
Последствие: лишняя потеря энергии и травмы.
Альтернатива: подбирать обувь по типу поверхности и весу спортсмена.

Ошибка: игнорировать аэродинамику одежды.
Последствие: лишние секунды и перегрев на дистанции.
Альтернатива: использовать лёгкие дышащие материалы, снижающие сопротивление воздуху.

Почему "живая" поверхность полезнее

1. Физиология: мышцы работают в разных плоскостях, укрепляя суставы и связки.

2. Физика: неровная поверхность заставляет тело использовать инерцию и гравитацию с пользой.

3. Психология: мозг реагирует быстрее — каждое изменение рельефа требует мгновенного решения.

Таким образом, природная среда создаёт естественную вариативность, которую невозможно воспроизвести на искусственном стадионе.

Плюсы и минусы различных покрытий

Три интересных факта

1. На грунтовых тропах бегун расходует на 10-15% больше энергии, чем на асфальте — именно поэтому трейловые спортсмены развивают особую выносливость.

2. Современные кроссовки с углеродной пластиной возвращают до 90% энергии шага, превращая трение в дополнительный импульс.

3. Даже ветер — союзник: при правильном наклоне корпуса сопротивление можно использовать как "опору" для ускорения.

Исторический контекст

1. В античных Олимпиях бег проводили исключительно по песку, чтобы проверить не только скорость, но и силу.

2. В XIX веке стадионы стали асфальтированными, а позже — прорезиненными ради рекордов.

3. Сегодня возвращается интерес к трейлраннингу - бегу по естественным маршрутам, где важнее гармония с природой, чем секунда на табло.