跑步過程中的身體質量中心（ center of mass, COM ）的位置與能量變化，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題核心觀念在於跑步的生物力學（Running Biomechanics），特別是「質量彈簧模式（Spring-Mass Model）」與走路的「倒單擺模式（Inverted Pendulum Model）」之差異。

1. 走路：動能（KE）與位能（PE）相位相反（Out of phase）。站立中期（Mid-stance）身體重心最高（位能最大、動能最小）。
2. 跑步：動能（KE）與位能（PE）相位相同（In phase）。身體像彈簧一樣，站立中期身體重心最低（位能最小、動能也因儲存於彈性組織而下降/轉化），而在騰空期重心達到最高點。

選項分析

• A. 在站立中期（Mid-stance），COM 的位能最小

  • 正確。在跑步的站立中期，髖、膝、踝關節屈曲以吸收衝擊，此時身體重心（Center of Mass, COM）降至最低點。因為位能 $PE = mgh$，高度最低意味著位能最小。這與走路相反（走路在站立中期重心最高）。

• B. 在騰空中期（Mid-float/Mid-swing），COM 的位能最大

  • 正確。在跑步的騰空期，人體如同拋射體（Projectile），重心沿拋物線運動。在騰空中期（拋物線頂點），重心高度達到最高，因

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