有限要素法(FEM)を使って、スクワットでどこにどのくらい負荷がかかるか計算しよう!
zairiki
生活に役立つ材料力学
懸垂では、背中を丸める姿勢と背中を反らす姿勢で効く部位が異なると言われています。今回は有限要素法(FEM)を使って自重による負荷が作用する状態を計算し、それぞれの姿勢で身体のどの部位にどの様な負荷がかかるかを比較しました。
この記事はYoutube動画で紹介した内容の概要です。詳細は動画をご覧ください。

筋トレの負荷を表す指標として最大主応力(最も引張る方向の応力)を使います。姿勢を保持するには筋肉が縮んで引張の負荷に対抗する必要があるため、引張り方向の応力が大きいほど筋肉の負荷(=筋トレ効果)が大きいと評価します。

各部位の最大主応力の比較結果は以下のとおりです。
| 部位 | 姿勢①(背中を丸める) | 姿勢②(背中を反らす) | 差 |
|---|---|---|---|
| 前腕 | 2.62 MPa | 1.75 MPa | ①が約1.5倍大 |
| 二の腕 | 2.56 MPa | 2.54 MPa | ほぼ同じ |
| 背中 | 0.11 MPa | 0.39 MPa | ②が約3.5倍大 |
最も違いが大きいのは背中で、背中を反らす姿勢②は丸める姿勢①の約3.5倍の負荷がかかります。

YouTube動画でより詳細に説明しています。ぜひご覧ください。
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