東京奧運會各項賽事正在進行中,奧運健將們也正憑藉著實力奮力拼搏。奧運會專案眾多,每個專案都有自己的特色,其中不乏科學原理。為什麼百米賽跑要測風速?泳池裡的水對運動員的阻力有多大?風對射箭比賽有什麼影響?一起來看看吧。
為什麼百米賽跑要測風速?
在日常生活中,風的阻力對於我們的影響幾乎可以忽略不計,但是在以百分之一秒為單位來計算運動成績時,空氣阻力是不可忽視的因素。
在百米跑比賽過程中,空氣阻力可使成績相差0.16秒,這對於以0.01秒為計時單位來決定勝負的比賽來說,在測算運動時間時空氣阻力的影響就不可忽略不計了。
因此,奧運會在田徑比賽規則上規定:距離為200米和200米以下的徑賽以及跳遠、三級跳遠等專案,凡順風時平均風速超過2米/秒,所創比賽紀錄不予承認。
比如,在此次東京奧運會上“一戰封神”跑出9秒83並重新整理亞洲紀錄的蘇炳添,曾在2018年國際田聯鑽石聯賽尤金站跑出了9秒90的個人成績。但是由於當時比賽風速達順風2.4米/秒,那次成績便無法被正式確認。
泳池裡的水對運動員的阻力有多大?
在游泳池裡,運動員會受到三種阻力:形狀阻力、碎波阻力和興波阻力、摩擦阻力。
三大阻力中,形狀阻力佔總阻力的50%~80%,興波阻力和碎波阻力約佔總阻力的20%~30%,摩擦阻力不超過總阻力的15%。所以,形狀阻力是游泳時阻力的主要成分。當運動員遊速達到2米/秒左右時,形狀阻力仍佔總阻力的50%以上。
那形狀阻力是什麼呢?它其實是運動物體前後的壓強差所致,人們也稱之為壓差阻力。當遊速增加,形狀阻力的絕對值與速度的平方成正比例增加。而身體縱軸越長,便越接近流線型,迎水截面積越小,壓差阻力就越小。
風對射箭比賽有什麼影響?
射箭運動時對天氣的要求是非常高的,其中風速和風向是影響射箭準確度最重要的因素。
射箭比賽時,當風速小於7米/秒時,是比較適宜比賽的,並且這時風向對比賽的影響也不大。
但是如果風力大了,風向的改變對比賽就會產生較大的影響了。大家仔細一想便能知道,如果賽場上的風力和風向都不穩定,那麼當運動員根據風力和風向瞄準後,風向可能在一瞬間再次轉變,這就會給隊員的發揮增加難度。
但如果風向穩定並且風力變化不大,運動員便可以透過更改瞄準點等技術細節來調整。
現在,大家瞭解奧運專案中蘊含的科學知識了嗎?一起來為奧運健兒們加油吧。
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