
來自牙買加的三級奧運會金牌短跑運動員Usain Bolt本週預測,他可以以100米衝刺的9.69秒打破自己的世界紀錄,低至9.54秒。他聲稱他的教練告訴他可能,所以他相信他。他的教練格倫·米爾斯(Glen Mills)可能剛剛讀完了杜克大學(Duke University)的一些新研究,這些研究表明短跑運動員和游泳者更高,更重但更苗條,這是打破世界紀錄的人。
乍一看,可能沒有意義更大的運動員會更快。然而,杜克大學最近的工程畢業生喬丹·查爾斯(Jordan Charles)在100米的衝刺中繪製了全球紀錄的所有持有者,自1900年以來的100米游泳比賽中,他的身高,體重和他稱為“細長”的測量值。
世界紀錄的短跑運動員自1900年以來,平均高度高6.4英寸,而冠軍游泳者的射擊4.5英寸,而僅僅是致命的平均身高增長率為1.9英寸。
在同一時間裡,大約7/10的一秒鐘被從100米的衝刺中剃光了,而14秒的游泳記錄已經超過14秒。
這是怎麼回事
查爾斯(Charles)採用了他從杜克大學機械工程教授的導師阿德里安·貝賈(Adrian Bejan)那裡學到的“構造理論”,該教授描述了物體如何在其環境中移動。
Bejan說:“任何移動的東西,或任何流動的東西都必鬚髮展,以使其越來越容易流動。”他說:“大自然希望找到一條更平滑的道路,更容易流動,以較少的阻力找到一條路徑。” “動物設計永遠不會到達那裡,但是它試圖成為它可能是最不完美的。”
他們的研究在當前的《實驗生物學雜誌》的在線版中進行了報導。
對於運動,人類需要克服兩種力,重力和摩擦。首先,一名運動員需要將腳從地面上抬起,或者將身體保持在不下沉的情況下。其次,短跑運動員的空氣阻力和游泳者的防水性將限制速度。
因此,第一步實際上是舉重,更大,更強大的運動員會脫穎而出。第二步是在摩擦最少的空間中移動,這強調了新的細長性因素。
通過將高度與計算出的運動員的“寬度”進行比較,細長是對長框架上質量的測量。可以建立更多的運動員肌肉質量在空氣動力學框架上將具有優勢。
數字
在游泳中,傳奇的夏威夷冠軍杜克·卡哈納莫庫(Duke Kahanamoku)在1912年以61.6秒的時間創造了世界紀錄,其苗條的苗條為7.88。大約96年後,埃蒙·沙利文(Eamon Sullivan)以8.29的苗條係數將世界標記降低到47.05秒。
多年來,隨著運動員的苗條因素的增長,獲勝時間已經下降。
1929年,埃迪·托蘭(Eddie Tolan)的世界紀錄100米衝刺(10.4秒)的苗條係數為7.61。什麼時候Usain Bolt在2008年奧運會上跑了9.69秒,他的苗條也是8.29,同時也是歷史上最高的5英寸5英寸冠軍。
查爾斯說:“通過我們的分析揭示的趨勢表明,速度記錄將繼續由較重,更高的運動員主導。” “我們認為,這是由於動物運動的構造規則,而不是人類平均規模的當代增加。”
所以,做了多快原始的奧運選手跑步?查爾斯(Charles)為希臘和羅馬體重的人類學發現了一個人類學發現,並將其插入了他的配方中。
查爾斯說:“就古代而言,體重大約是今天的體重的70%。” “使用我們的理論,當時大約14秒鐘內贏得了100米的破折號。”
博爾特下個月在柏林的田徑世界錦標賽上進行了預測。他的主要競爭是前世界紀錄持有者阿薩法·鮑威爾(Asafa Powell),他矮了,苗條的因素為7.85。我的錢在閃電螺栓上。