每四年,我们都会观看。我们惊叹于羽毛球,好奇于现代十项全能,并自豪地驻足观看花样游泳。在37个项目中将颁发300多枚金牌,接下来的两周我们的生活将变得异常“低效”。为了帮助您沉浸其中,我们继续推出我们的新系列:“了解你的奥运项目”。它一方面提醒我们,人们确实能为这些项目获得奖牌(参见:蹦床体操),另一方面也是对比赛背后科学的介绍。
在我们第二篇文章中,我们将乒乓球拍放在门廊上,前往跑道。在这里,您会发现不匹配的跑鞋,一件非Speedo品牌的运动服,一个解释您为何高中时从未赢得过比赛的原因;以及对更好技术的呼吁。加油!
正确系鞋带
在纳斯卡赛车每一次向左转弯时,左右两侧的轮胎承受的压力都不相等。制造商通常通过针对两侧的独立悬架(甚至轮胎)来应对这种明显的失衡。但是,赛车手并不是唯一在追求终点线时会偏向左侧的运动员。短跑运动员也同样偏爱直线而非右转。那么,如果赛车配备了针对两侧的独立设置,短跑运动员是否也应该穿不同款式的鞋子呢?阿迪达斯和400米世界冠军杰里米·沃里纳认为是的。Lone Star这款中距离钉鞋是第一款在左右脚上采用不同钉子图案的鞋子。
阿迪达斯创新团队负责人米克·卢西耶说:“我们知道中距离比赛的胜负往往取决于弯道,所以我们研究了他已经做得最好的地方,并创造了世界上最好的弯道跑鞋。这款鞋让沃里纳‘在弯道中能更好地发力,并为他提供更多的身体信心、稳定性和效率。’”
通过高速录像和压力分布图分析了选手过弯时双脚的生物力学。结果表明,左脚用于稳定,而右脚则在过弯时提供动力。右脚施加的更大力量要求对钉鞋设计进行改动。
这款鞋还配备了碳纳米管加固的全掌鞋底,其厚度只有之前沃里纳穿的鞋子的三分之一,重量也只有二分之一。连鞋钉本身也经过重新设计,以避免切入跑道,从而减少因拔出钉子而浪费的能量。市售版很可能会推出,但不会很快上市,所以现在小比利需要少吃点零食了。
装备升级
这是一款能够显著减少阻力,从而为短距离比赛节省宝贵时间的运动服。(听起来熟悉吗?)不过,这款运动服带有Swoosh标志,而且不喜欢弄湿。
早在2000年,耐克就发现皮肤效率低下,并在悉尼推出了第一代Swift跑道运动服。对于北京奥运会,最新一代声称与雅典奥运会上的相比,阻力减少了7%。这对您正在研究的流体动力学模型来说是很好的数据,但短跑运动员更看重的是耐克声称在100米比赛中节省的0.02秒。这几乎就是世界纪录通常被打破的幅度。这也是耐克首次提供分体式运动服(袖套、背心、袜子),以满足对全身套装感到束缚的运动员的需求。手套采用带凹陷纹理的面料,可以更快地切割空气(想想高尔夫球),而纱线则全部是回收涤纶,来自饮料瓶和其他废料。工程师们甚至开发了一种新的方法,将图案整合到用于散热的网格面板上,这种方法使用的纱线量减少了一半;这使得在不牺牲性能的情况下,可以在运动服上增加更多设计。您认为耐克是否会考虑一个符号?
声枪之困
发令枪的速度根本比不上音速。据《运动医学与科学》杂志6月刊报道,距离发令枪更近的短跑运动员比他们的竞争对手出闸慢15毫秒。当枪声强度从80分贝增加到120分贝时,反应时间也减少了10毫秒。说起这个,起跑枪是不是有点过时了?为什么不使用从每个起跑器发出的某种蜂鸣声呢?也许它可以播放NBC奥运主题曲或东道国的国歌?
顺风而行
什么时候世界纪录不算世界纪录?当有风的时候。在短跑、跳远和三级跳远项目中,超过每秒2.1米(即每小时4.7英里)的顺风会使纪录无效。6月,泰森·盖伊跑出了100米9.68秒的成绩,打破了纪录0.04秒。或者他曾这么认为。事实上,强劲的顺风意味着尤赛恩·博尔特保留了他的纪录,而盖伊则诅咒众神呼吸太用力。有没有人觉得这很荒谬?投入了如此多的资金用于体育研究和技术(参见本系列),我们难道不能找到一种更复杂的方式来应对大自然的影响吗?
1985年的一项研究计算出风可以为比赛节省多少时间(在100米比赛中,2米/秒的风可以节省0.18秒)。那是23年前。现在甚至还有一个收费十美分的网站,可以计算任何风速下的优势(《大众科学》不保证其准确性,但您明白这个意思)。为什么不在赛道上安装一些技术,与运动员一起运行,并提供准确的需要增加的时间量?
即使是风速读数从科学角度来看也令人怀疑。一个风速计被放置在赛道的中间——这算不上足够的样本量。所以,读者们,为2012年伦敦奥运会开发一些东西吧,四年后我们将对此进行专题报道。