تقریباً در همه حرکاتی که روی زمین انجام می‌شود، نیروی عکس‌العمل زمین بر فرد وارد می‌شود. این نیروی عکس‌العمل، توسط سطحی که جسم روی آن در حال حرکت است، ایجاد می‌شود. به همان اندازه‌ای که فرد به سطحی که با آن در تماس است نیرو وارد می‌کند، سطح نیز نیرویی به همان اندازه و در خلاف جهت به او وارد می‌کند (قانون سوم نیوتون). این نیرو بر هر دو جسم در حال تماس، زمین و فرد، وارد شده و حتی اگر اندازه این نیروها یکسان و جهت آن عکس باشد، یکدیگر را خنثی نمی‌کنند. در طول زمانی که فرد با سطح در تماس است، بزرگی، جهت و نقطه اثر آن تغییر می‌کند.

2-3-1- مؤلفه‌های نیروی عکس‌العمل زمین

همانند سایر نیروها، نیروی عکس‌العمل زمین یک بردار است و می‌تواند به مؤلفه‌های تشکیل‌دهنده‌اش تجزیه شود. برای وارسی این نیرو، بیشتر اوقات آن را به مؤلفه‌هایش تجزیه می‌کنند. هر سه مؤلفه تشکیل‌دهنده این نیرو بر یکدیگر عمود هستند. این مؤلفه‌ها شامل مؤلفه عمودی یا بالایی- پایینی (Fz)، جلویی عقبی (Fy) و داخلی خارجی (Fx) است. با توجه به این‌که مؤلفه‌های Fy و Fx موازی سطح زمین‌اند، به مؤلفه‌های برشی معروف‌اند.

-3-2- اندازه‌گیری نیروی عکس‌العمل زمین

علم بیومکانیک با استفاده از صفحه نیرو، مؤلفه‌های GRF را اندازه‌گیری می‌کند. صفحه‌ی نیرو یک مقیاس اندازه‌گیری هوشمند است که معمولاً در زمین قرار داده می‌شود و هم‌سطح با سطحی است که فرد در آن فعالیت می‌کند. این دستگاه می‌تواند نیروی برخورد کف پا روی سطح عملکرد یا نیروی فرد هنگام ایستادن روی صفحه را اندازه‌گیری کند. صفحه نیرو از دهه 1930 مورد استفاده قرار گرفت، ولی از دهه 1980 استفاده از آن در پژوهش‌های بیومکانیکی بسیار چشمگیر شد (58). گرچه نیرو برحسب نیوتن اندازه‌گیری می‌شود، داده‌های GRF معمولاً با توجه به تقسیم مؤلفه نیرو بر وزن بدن فرد درجه‌بندی می‌شوند و واحدهای وزن بدن (BW) به دست می‌آید. در سایر موارد، نیروی واکنشی زمین را می‌توان با توجه به تقسیم نیرو بر جرم بدن درجه‌بندی کرد و واحد نیوتن در کیلوگرم جرم بدن را به‌دست آورد.

شکل 2-6 منحنی مؤلفه عمودی تماس پای فرد در لحظه فرود پس از پرش را نشان می‌دهد. در اینجا تنها مؤلفه عمودی نشان داده‌شده است، زیرا بزرگی آن بسیار بیشتر از سایر مؤلفه‌هاست و همین‌طور اثر بارهای عمودی یا برخورد بدن انسان هنگام فرود بیشتر موردتوجه قرار دارد.

 در منحنی فرود آمدن، تماس اولیه بخش جلویی پا با زمین با اولین نقطه اوج (اولین نقطه بالا رفتگی در منحنی) نشان داده‌شده است. دومین نقطه اوج در این منحنی مربوط به تماس پاشنه روی سطح است. به‌طورکلی، دومین نقطه اوج بیشتر از اولین نقطه اوج است. باوجوداین، برخی از افرادی که با کف پا فرود می‌آیند، تنها یک نقطه اوج برخورد دارند. زمانی که فرد به حالت ساکن روی سطح قرار می‌گیرد، منحنی نیروی عمودی برابر با وزن بدن فرد می‌شود. هنگام فرود، بزرگی مؤلفه عمودی در لحظه برخورد با توجه به ارتفاعی که فرد از آن پرش می‌کند می‌تواند به بزرگی 11 برابر وزن بدن بالغ شود