腕の力を抜いて、ダランと垂れ下がった状態で自由にぶらぶらさせてみてください。すると、ある一定の周期で振り子運動すると思います。
　このとき、振り子運動の周期は腕の長さによって次のように求められます。







　腕を、この(自然運動の)周期でブラブラさせるときにはほとんどエネルギーを要しませんが、これより周期を短くして振っても長くして振っても、エネルギーが必要になります。

　同じように、脚についても考えます。
　通常、腕よりも脚の方が長いので、周期も長くなります。具体的には、次のようになります。






　脚の場合も、この周期で振動させるのが一番ラクで、これより短くしたり長くして振動させると、疲れます。

　完全な脱力状態で歩くと、だいたいこの自然な周期で腕も脚も動きます。ですので、腕と脚のタイミングがずれたりします。腕と脚のタイミングを揃えてキビキビと歩くには、それなりにエネルギーが必要になるというわけです。
　
　普通は、脚の自然な周期に合わせて腕を振ることになります。しかし、例えば何か重いものを持ったりして腕を振る周期が長くなったりすると、脚の動きもそれに合わせます。これが疲れの１つの原因となります。