科学家用数学模型揭秘百米飞人的杰出速度

2013-07-29 09:35 [来源]:

腾讯科学讯(过客/编译)科学家声称,这个数学模型解答了博尔特以1.96米身高克服空气阻力所耗费的能量。这个团队希望找到让杰出运动员如此快速的原因。博尔特在2009 柏林世界锦标赛跑出的百米9.58秒的成绩是目前的世界纪录。根据科学家所提出的数学模型,博尔特获得9.58秒的成绩需要达到12.2米每秒的速度,大约相当于43.45千米每小时。研究团队估计,博尔特的最大能量出现于比赛开始的1秒钟之内,而且只达到了他最大速度的一半左右。他们也发现他肌肉产生的能量只有不足8%用于运动,剩下的全部被阻力所消耗。

科学家用数学模型揭秘百米飞人的杰出速度

2012年9.63秒的奥运会百米决赛纪录并非是博尔特的最好成绩

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2012年的金奖获得者博尔特成为全球热门人物

科学家用数学模型揭秘百米飞人的杰出速度

博尔特以其起跑慢而出名

当对比了博尔特的体重、跑道的高度和气温之后,他们发现他的阻力系数事实上比常人更大。墨西哥国立自治大学的Jorge Hernandez说道:“我们计算出的阻力系数突出了博尔特的杰出能力。”现在打破记录是非常困难的,因为运动员必须拥有更强大的力量来克服增加速度的阻力。这全都是因为地球环境所施加的“身体障碍”。如果博尔特在一颗空气稀薄的星球上奔跑,他能够获得极为出色的成绩。自从1968年引进电子计时器之后,博尔特在柏林的成绩已经是最大的提高。

剑桥大学的John Barrow之前就分析过博尔特如何能够跑得更快,他解释称:“尽管博尔特对发令枪有着缓慢的反应时间,但是他的速度主要源自他的大步伐。快速反应的肌肉纤维和快速的步伐,才让他获得如此杰出的成绩。”Barrow声称,如果博尔特在比赛开始有着更快的反应速度、稍强一点的顺风以及更高的赛道高度(阻力较小),他就有许多打破记录的余地。博尔特在柏林比赛时的顺风只有0.9米每秒,这并没有给他有利的帮助。Barrow教授告诉《BBC新闻》道:“比赛中不超过2米每秒的顺向风速是允许计入成绩的,因此他的成绩还有着巨大的提升空间。”

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