了解你的奥林匹克运动:迈克尔·菲尔普斯(即游泳)

了解你的奥林匹克运动:迈克尔·菲尔普斯(即游泳)

每四年,我们都会观看比赛。我们对羽毛球感到惊叹,对现代十项全能感到好奇。在 37 个项目中颁发了 300 多枚金牌的情况下,我们的生活突然变得不那么高效了。为了帮助您沉浸其中,我们继续推出每日版的“了解您的奥林匹克运动”,回答一些关于迈克尔·菲尔普斯(和游泳)的科学问题并提出一些问题。

时机已到

迈克尔·菲尔普斯的八枚金牌中的第七枚要感谢瑞士人。在观众和游泳运动员看来,菲尔普斯在 100 米蝶泳比赛中似乎差一点就追上塞尔维亚选手米洛拉德·查维奇了。甚至菲尔普斯的母亲也竖起了两根手指,以为她的儿子获得了第二名。但出了名的中立的瑞士人提供的技术(我们确信这只是巧合)显示,菲尔普斯令人印象深刻的长手指比塞尔维亚人早 0.01 秒触到泳池壁——这是游泳比赛中可能出现的最小时间增量。

在过去的 23 届奥运会中,欧米茄一直担任上述比赛的计时员。欧米茄在制表方面的传统专长已被更先进的技术所取代,用于记录游泳成绩的电子触摸板就是一个典型例子。该触摸板高三英尺,宽近八英尺,厚度不到半英寸,于 1968 年在墨西哥城推出,以回应 1960 年的一项有争议的决定。在此之前,每条泳道都配有三名配备秒表的计时员。触摸板的三分之二浸入水中,每条泳道都有单独的触摸板。该系统对最轻微的触摸都会做出反应,但不会根据泳池中的水流触发。

“计时系统说明了一切,”菲尔普斯说。“据我​​所知,计时系统从未出现过任何错误。我唯一能说的是,我尽了全力,尽了最大努力,记分牌显示我先把手放在墙上。”

但卡维奇却不太确定。

“众所周知,技术并不完美。但技术是有可能的。一切皆有可能。手比眼睛快。可惜我们没能同时以 50.58 的成绩完赛。我真想和你一起分享那枚金牌。”

垫子声称精确到 0.001 秒,但实际只报告了 0.01 秒。欧米茄指出,泳池不可能确保每条泳道的长度完全相同,这就是为什么时间要四舍五入到最接近的 1/100 秒。讽刺的是,塞尔维亚人对比赛的初步结果表示抗议,该结果被否定,因为高速录像被认为是决定性的。忘掉视频吧;也许塞尔维亚人应该拿卷尺测量一下那条泳道。

脱衣取胜

在上述蝶泳比赛中,有谁注意到菲尔普斯身上少了点什么?并排照片显示,卡维奇穿着臭名昭著的 Speedo LZR 泳衣,而菲尔普斯只穿了裤子。在一场以最小的差距决定胜负的比赛中,为什么菲尔普斯不穿全套泳衣呢?虽然普遍认为泳衣很管用(耐克甚至让其运动员穿 Speedo),但间歇性使用泳衣却令人费解。Speedo 的代表声称,无论泳姿如何,泳衣都能提供同等的优势,个人习惯是泳衣使用的原因(尽管速度更快的项目更依赖于阻力)。但服装上的差异让我们在一秒钟内(或者说百分之一秒内)想象一下,如果菲尔普斯穿着全套泳衣,结果可能会有所不同。

深水流淌

虽然菲尔普斯没有在每场比赛中都穿着这套泳衣,但他游泳的那个游泳池可能帮助他在八枚金牌中打破了七项世界纪录。这个游泳池深三米,而传统的游泳池只有两米,这样可以最大限度地减少波浪的大小。这个游泳池也比许多比赛用游泳池更宽,并且有一个新颖的排水沟系统,可以为破坏性波浪提供额外的缓解。即使是看似无用的作为分道器的浮标,也是专门设计用来引导水向下流动,而不是直接进入分道的。如果设计师约翰·比尔蒙 (John Bilmon) 能如愿以偿,时间可能会更快。管理机构不允许对起跑器进行修改(增加某种用于推起的挡板),但它将在明年的世界锦标赛上首次亮相。最初的计划还包括多孔墙,以进一步消散波浪,但中国人显然对价格犹豫不决。也许英国人为 2012 年伦敦奥运会准备了更多的资金?

等待枪声

预判的价值就到此为止。游泳比赛中的抢跑检测系统(也是由欧米茄开发的)将取消在发令枪响时离开起跑器的游泳者资格。欧米茄知道人类对发令枪做出反应的最短时间,从而消除了抢跑的可能性。发令枪还与每个起跑器上的扬声器相连,以确保每个游泳者同时听到发令枪声。

100 米呼吸管

上次我们检查时,浮潜还不是奥运会项目。那么为什么奥运泳池里会出现浮潜设备呢?原来游泳者经常使用浮潜设备进行训练,在自然呼吸的同时完善自己的技术。Finis 游泳浮潜设备是其中一种流行版本,它采用获得专利的前置式设计。居中的浮潜设备让游泳者能够保持平衡,而使用更传统的侧面设计则很难做到这一点。据 Finis 介绍,佩戴浮潜设备游泳还可以提高对二氧化碳的耐受性和最大摄氧量。一种名为有氧帽的附加功能可以紧密贴合出水管,减小其直径并限制气流,从而将肺部的工作负荷增加 40%。

菲尔普斯的物理学

菲尔普斯的力量到底有多大?伦斯勒理工学院的流体力学研究人员在北京奥运会前为奥运游泳运动员提供了一些独特的数据。利用通常用于细胞和动脉血流的流量测量技术,游泳运动员能够分析他们的划水和打腿产生的力量。结合一种名为数字粒子图像测速 (DPIV) 的视频系统,教练能够建议改进技术。

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