ライブ中継でご覧ください：パリオリンピックの男子走り幅跳び決勝は、8月6日（火）午後2時20分（東部時間）に開催されます。女子決勝は8月8日（木）午後2時（東部時間）に開催されます。
夏季オリンピックで金メダルか銀メダルかは、わずかな差で決まるため、競技者は常に優位性を求めています。空気抵抗を減らすための体にぴったりとしたウェアや、今では誰もが実践している走り高跳びのフォスベリー・フロップのような斬新な技など、様々な要素が絡み合っています。
1974年、トゥアリキ・デラメールが空中宙返りをすることで、走り幅跳びに革命を起こすかと思われた。突拍子もないアイデアに思えたが、彼は大学の生体力学教授とこのアイデアを分析し、両者の意見が一致した。より効率的な跳躍方法であり、見た目も最高にクールだった。しかし残念なことに、1975年のオリンピック前に陸上競技統括団体が介入し、この技を禁止してしまった。デラメールにチャンスは訪れなかった。
ジャンプに前宙を取り入れると、なぜ競争で有利になるのでしょうか？それはすべて物理学の法則によるものです。さあ、調べてみましょう。
簡略化されたモデル
人間は複雑で、ジャンプする人間はもっと複雑です。物理学者は、基本的な力の仕組みを理解するために、しばしば単純化から始めます。では、ボール状のジャンプをする人を想像してみましょう。（そう、昔の球状の牛のジョークのように。）これ以上単純なことはできません！
人間と同等の質量とスピードを持ちながら、手足の不自由な体型を解消します。どうやって走ったりジャンプしたりするのかは聞かないでください。ただ、自然にできるんです。それで、これが私の球形ロングジャンパーです。
レット・アラン提供
ボールは速度v 1で左に「走ります」。ジャンプするには、速度を上向きの成分を持つように変化させる必要があります。（速度は単なる速さではなく、上の赤い矢印で示されているように、特定の方向も持っていることを覚えておいてください。）
ニュートンの第二法則によれば、速度変化を引き起こすには正味の力がゼロではない必要があり、これは地面からジャンプする選手にかかる力の増加としてモデル化できます。非球面体のアスリートの場合、この「垂直」力（N）は脚で地面を蹴ることによって生じ、ニュートンの第三法則によれば、等しく反対向きの力が選手を空中に打ち上げることになります。
地面を離れると、滑走路上と同じ水平速度を維持し、残る力は重力（mg）のみとなり、最終的に地面に落下します。ジャンプの長さは、走る速度と蹴り出す力だけで決まることに注意してください。空中で起こることは何もありません。
転換点
では、もう少し現実に近づいて、人間を棒としてモデル化してみましょう。進歩とは思えないかもしれませんが、人間の体は細長い物体であり、その形状は大きな違いを生みます。
まず、棒の重心（つまり真ん中）に単一の力が作用していると仮定します。すると、棒は左に加速します。特に目新しいことはありません。
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しかし、別のポイントを押すとどうなるでしょうか？その場合、スティックも回転し始めます。
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棒の直線加速度( a ) は、依然として質量中心における速度の変化です。しかし、今度はトルク ( τ ) と角加速度 ( α ) も考慮する必要があります。
トルクは回転力であり、レンチを回すときのような力です。トルクは、加えられた力の大きさ（F）と、加えられた場所によって決まります。レバーアームの場合と同様に、力を加える方向（ r ）が遠いほど、トルクは大きくなります。
では、角速度とは何でしょうか？例えばオリンピックのアイススケート選手のような回転物体の場合、角速度とは回転速度のことです。回転運動の変化は角加速度（ α）で表すことができます。これは直線加速度の円運動に対する変化です。
ああ、そこに「I」という記号がありますね。厳密に言うと、これは慣性モーメントですが、私は回転質量と呼ぶことにしています。なぜなら、これはニュートンの第二法則における質量のように作用するからです。つまり、一定のトルクに対して、慣性モーメントが大きいほど角加速度は小さくなります。
基本的に、慣性は質量が中心の周りにどのように分布しているかによって決まります。フライホイールのように、質量が外側にあるほど角加速度は小さくなります。スケーターがスピードを上げるために腕を内側に引くのはそのためです。逆に、シモーネ・バイルズのダブルパイク（脚を伸ばした状態）がダブルタック（脚を曲げた状態）よりもはるかに難しいのもこのためです。空中で動きを完了するのに時間がかかるからです。
顔面落下を避ける
さて、実際の人間のジャンパーを見てみましょう。ジャンプの瞬間に選手に作用する力だけに注目してみましょう。図をご覧ください。
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先ほどと同様に、この瞬間には2つの基本的な力が働いています。1つは避けられない重力（mg）で、これは質量の中心に作用します。もう1つの力（N）は地面から上向きに、おそらく少し前方にも押し上げます。
しかし、この力は重心から遠く離れた足元（r > 0）に作用するため、トルクが発生します。この場合、トルクは前方への角加速度を引き起こし、ジャンパーは砂の中に顔を下にして倒れる傾向があります。
そのため、アスリートはこの回転に対抗するためにいくつかの異なるテクニックを駆使します。まず、ジャンプ中に体を後ろに傾けることです。これにより重心が足の接地点に近づき、トルクが減少します。しかし、同時に速度も低下します。もう一つは、空中に巨大な帆のように腕と脚を伸ばすハングテクニックです。既に述べたように、このテクニックは慣性モーメントを増加させますが、おそらく風の抵抗が多少増加するでしょう。
ほとんどのオリンピック選手が用いる方法はヒッチキックです（この種目で4つの金メダルを獲得したカール・ルイス選手がここで紹介しています）。まるで空中で走っているかのように、腕と脚を「風車」のように回転させながらジャンプしているように見えます。これは、体の回転を腕と脚の回転に変換しているのです（厳密に言うと、角運動量保存則の一種です）。
このランニング動作でジャンプの距離が伸びると考える人が多いですが、そうではありません。従来のジャンプのテクニックでは、上記のボールモデルのように、一度踏み切ったら飛距離はほぼ決まってしまいます。回転に逆らって着地を成功させるためです。
宙返りジャンプ
トゥアリキ・デラメールのアプローチは根本的に異なっていた。回転に逆らおうとするのではなく、流れに身を任せて回転を利用すればいいと彼は言った。後ろ足で蹴り出す際に前傾姿勢を取れば、さらに大きなトルクを生み出すことができ、おそらくジャンプ力も増すだろう。その後は、着地するまで回転を続けるだけでいいのだ…うまくいけば。
でも待ってください！もう一つ利点があります。ジャンプする人が膝を胸に引き寄せると、角速度が上がります（上のアイススケーターのように）。また、飛行中の断面積が小さくなり、空気抵抗が軽減されます。効果は小さいですが、覚えておいてください。小さな違いが金メダルを左右するのです。
宙返り走り幅跳びには、もう一つ素晴らしいメリットがあります。宙返りの姿勢で回転する際、足を素早く前に出し、前方の地面に着地します。正しく行うと、その後、座席や手の上に倒れ込まないように、前転します。
デラメールの技術は、走り幅跳びの飛距離を大幅に伸ばす可能性があった。多くの専門家は、30フィート（約9メートル）を突破できたかもしれないと考えている（世界記録は29フィート4インチ）。しかし、スポーツ関係者は危険すぎると判断し、デラメールにその機会を与えることはなかった。どうやら彼らは体操やスキージャンプを見たことがなかったようだ。
私の意見は？陸上競技の古参選手たちは伝統を重んじ、派手さや独創性など全く考慮しなかったということです。特に、神聖な記録を塗り替えるようなことがあればなおさらです。もしかしたら、それも変わるかもしれません。どうなるかは分かりませんが、ブレイクダンスは今やオリンピック競技ですからね！
