水平地面反力と
地面反力・フォースプレート
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まず答え
水平地面反力は、地面に平行な力をまとめた上位概念です。前後方向せん断力は、その水平力を座標軸で分けたうちの1成分です。機器によっては「水平地面反力」を2成分の合力として表示するため、前後方向せん断力と同じ数値にはなりません。
詳しい解説
フォースプレートで測る地面反力は、通常、上下方向の1成分と、地面に平行な2成分に分けます。このうち地面に平行な力をまとめて「水平地面反力」と呼びます。
「前後方向せん断力」は、その水平地面反力を座標軸で分解した1成分です。したがって、水平地面反力が大きな枠で、前後方向せん断力はその中の一方向という関係です。もう一つの水平成分は、前後軸に直交する左右方向などとして扱われます。
注意が必要なのは、「前後」が何を基準にした軸かです。ゴルフ研究では、目標線に平行・垂直な軸を使う場合もあれば、身体やフォースプレート基準の軸を使う場合もあります。前後方向せん断力という名前だけで、必ず目標方向の力だとは決められません。
また、計測器や論文で「水平地面反力」と表示される値が、2つの水平成分を別々に示す場合と、2成分を合成した水平合力の大きさを示す場合があります。McNitt-Grayらは熟練ゴルファー12人の6番アイアンで左右脚の水平合力の大きさと向きを解析し、Hanらは熟練男性63人で地面反力を方向成分ごとに分けて評価しました。つまり、水平力の『合力』と『一方向成分』は別の量です。
実用上は、①水平地面反力が合力か各成分の総称か、②前後軸の定義、③正負の向き、④左右どちらの足か、⑤どのスイング局面かを確認します。前後方向せん断力を身体の前後移動量や足圧中心の移動量と同一視せず、同じ座標定義の中で比較します。