Reducing gravity takes the bounce out of running
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In gravity below Earth normal, a person should be able to take higher leaps in running. We asked ten subjects to run on a treadmill in five levels of simulated reduced gravity and optically tracked center of mass kinematics. Subjects consistently reduced ballistic height compared to running in normal gravity. We explain this trend by considering the vertical takeoff velocity (defined as maximum vertical velocity). Energetically optimal gaits should balance energetic costs of ground-contact collisions (favouring lower takeoff velocity), and step frequency penalties such as leg swing work (favouring higher takeoff velocity, but less so in reduced gravity). Measured vertical takeoff velocity scaled with the square root of gravitational acceleration, following energetic optimality predictions and explaining why ballistic height decreases in lower gravity. The success of work-based costs in predicting this behaviour challenges the notion that gait adaptation in reduced gravity results from an unloading of the stance phase. Only the relationship between takeoff velocity and swing cost changes in reduced gravity; the energetic cost of the down-to-up transition for a given vertical takeoff velocity does not change with gravity. Because lower gravity allows an elongated swing phase for a given takeoff velocity, the motor control system can relax the vertical momentum change in the stance phase, so reducing ballistic height, without great energetic penalty to leg swing work. While it may seem counterintuitive, using less “bouncy” gaits in reduced gravity is a strategy to reduce energetic costs, to which humans seem extremely sensitive. Summary Statement During running, humans take higher leaps in normal gravity than in reduced gravity, in order to optimally balance the competing costs of stance and leg-swing work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».