东京奥运会各项赛事正在进行中 , 奥运健将们也正凭借着实力奋力拼搏 。 奥运会项目众多 , 每个项目都有自己的特色 , 其中不乏科学原理 。 为什么百米赛跑要测风速?泳池里的水对运动员的阻力有多大?风对射箭比赛有什么影响?一起来看看吧 。
为什么百米赛跑要测风速?
在日常生活中 , 风的阻力对于我们的影响几乎可以忽略不计 , 但是在以百分之一秒为单位来计算运动成绩时 , 空气阻力是不可忽视的因素 。
在百米跑比赛过程中 , 空气阻力可使成绩相差0.16秒 , 这对于以0.01秒为计时单位来决定胜负的比赛来说 , 在测算运动时间时空气阻力的影响就不可忽略不计了 。
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因此 , 奥运会在田径比赛规则上规定:距离为200米和200米以下的径赛以及跳远、三级跳远等项目 , 凡顺风时平均风速超过2米/秒 , 所创比赛纪录不予承认 。
比如 , 在此次东京奥运会上“一战封神”跑出9秒83并刷新亚洲纪录的苏炳添 , 曾在2018年国际田联钻石联赛尤金站跑出了9秒90的个人成绩 。 但是由于当时比赛风速达顺风2.4米/秒 , 那次成绩便无法被正式确认 。
泳池里的水对运动员的阻力有多大?
在游泳池里 , 运动员会受到三种阻力:形状阻力、碎波阻力和兴波阻力、摩擦阻力 。
三大阻力中 , 形状阻力占总阻力的50%~80% , 兴波阻力和碎波阻力约占总阻力的20%~30% , 摩擦阻力不超过总阻力的15% 。 所以 , 形状阻力是游泳时阻力的主要成分 。 当运动员游速达到2米/秒左右时 , 形状阻力仍占总阻力的50%以上 。
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那形状阻力是什么呢?它其实是运动物体前后的压强差所致 , 人们也称之为压差阻力 。 当游速增加 , 形状阻力的绝对值与速度的平方成正比例增加 。 而身体纵轴越长 , 便越接近流线型 , 迎水截面积越小 , 压差阻力就越小 。
风对射箭比赛有什么影响?
射箭运动时对天气的要求是非常高的 , 其中风速和风向是影响射箭准确度最重要的因素 。
射箭比赛时 , 当风速小于7米/秒时 , 是比较适宜比赛的 , 并且这时风向对比赛的影响也不大 。
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但是如果风力大了 , 风向的改变对比赛就会产生较大的影响了 。 大家仔细一想便能知道 , 如果赛场上的风力和风向都不稳定 , 那么当运动员根据风力和风向瞄准后 , 风向可能在一瞬间再次转变 , 这就会给队员的发挥增加难度 。
但如果风向稳定并且风力变化不大 , 运动员便可以通过更改瞄准点等技术细节来调整 。
现在 , 大家了解奥运项目中蕴含的科学知识了吗?一起来为奥运健儿们加油吧 。
来源: 黔西南气象
【一起来看这些奥运赛项中的科学原理】
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