基普

想PB吗?告诉你一个让基普乔格突破2小时的秘密!

作者:知行合逸旅行 / 关注公众号:zxhy-tour  发布:2019-06-28

编者按:发现没有?多数马拉松比赛都有配速员,他们往往会在35公里后陆续退出比赛,你想过这其中的原因吗?
无非是空气阻力在作怪!知行君相信肯定会有人给出这样的答案。那么,空气阻力是如何作怪的呢?你有想过吗?也许你会说这跟自己没什么关系,清不清楚又能怎样?如果你知道,正是因为利用空气阻力,基普乔格在“破2”挑战中的成绩被提高3分钟多,还会觉得没什么关系吗?
是的,善于利用空气阻力,可以帮你更轻松地PB,如果你想再创佳绩,知道空气阻力作怪的道理绝对有帮助。
在下面这篇文章中,你可以找到问题的答案!
来源:“把科学带回家”(ID:steamforkids)
我想你一定有这样的经验,在跑1千米、8百米、越野,或者在观看马拉松选手比赛的时候,会发现一个奇特的现象:那些一开始就冲得很靠前的人,往往不能坚持到最后,而最后拿第一的人,一般一开始不是冲最前的。
这个现象不仅适用于长跑,还适用于骑车等体育项目。这是因为第一名的选手经常厚积薄发吗?保存实力当然很重要,但是这里还有一个重要的物理因素。
专业选手经常善用这种物理因素规划跑步的团队策略,帮助自己跑第一,甚至破纪录哦!
这关键的物理因素与空气有关,物理学中称之为”气流牵引“,你可能会说四个字都认识,连起来不知道啥意思。不要着急,我们稍后会跟大家解释这个名词的含义。在此之前,我们要先亲身体会一下空气的威力!
测试之前,你需要准备这些东西:几个活人;一些测速仪app,如测人运动速度的 Speedometer 55 GPS Speed & HUD,测风速的 Zephyrus Lite Wind Meter。
你可以一个人跑,也可以和大家一起跑。
在和大家一起跑的时候,尝试跑在队伍的头部、中部和尾部,并在跑步时测算你的速度、风速,并把这些数据,再加上你的体重,进入这个网站(www.exploratorium.edu/cycling/aerodynamics1.html),就可以估算在队伍不同的位置时你受到空气阻力的影响了。
在第一栏里分别输入你的跑步速度(英里/小时)、风速(英里/小时)、你的体重(磅)、跑步场地的斜坡倾角,然后点击“Calculate”,就能看到阻力(drag)的大致估算。
如果你真的试了,就会发现在队伍头部、中部和尾部所承受的阻力值相差非常之明显!
这是为什么呢?空气是如何阻止跑者跑得更快呢?来,我们来说说原理。
跑步、骑车的时候,空气阻力是限制速度的一个很大的障碍。其他条件不变的情况下,一个人的速度越快,受到的空气阻力越大。在平地上,空气阻力占自行车手运动时感知到的阻力的70-90%。
空气阻力主要包括两部分,一是压差阻力,二是摩擦阻力。
压差阻力是由于物体前后的压力差而产生的阻力。迎风面积是影响压差阻力的一个主要因素。此外,形状也是影响压差阻力的一个重要方面,不规则的形状可能会造成前后方的巨大压差阻力,而流线型则能够很好地减少压差阻力。
至于和空气产生的摩擦阻力嘛,运动员穿的特殊运动服则能减少摩擦。
职业运动员们当然知道空气阻力对比赛成绩的影响,所以教练、运动员,还有工程们找到了许多提高空气性能的方法。
其中一个策略,叫做气流牵引(drafting,或者slipstreaming)。看,我们是信守承诺的,前面说给大家解释这个物理名词,就一定会解释。
气流牵引指的是,几个运动员前后较为紧密地排列,组成一个小团队,利用空气力学的原理取得优势。这个小队的专业术语叫做斜线阵,或者也叫梯形阵。
但是在气流牵引的过程中,第一个运动员总是牺牲品,因为TA所受的空气阻力是最大的。但是仅牺牲一人,就可以让整个斜线阵维持特定速度所付出的能量减少。
其实,许多动物都懂气流牵引的原理,会组队前进减小阻力,比如一会儿排成一,一会儿拍成V的大雁,还有眼斑龙虾(Panulirus argus)。
因此,气流牵引技术很适合需要和空气阻力战斗的赛车、自行车赛、长跑、速滑等运动。当然,气流牵引在不同的运动中演化出了不同的变式。
耐克就曾经和新罕布什尔大学的空气动力学家 Robby Ketchell 合作,设计出了一种特殊的斜线阵队形。耐克(新罕布什尔大学的空气动力学家 Robby Ketchell)的研究发现,对于跑步运动来说,最好的气流牵引策略,是这种箭头队形。
图示来源@Wired
西门子 PLM 软件的空气动力学工程师 Stephen Ferguson 和 Chris Beavis 经过计算机模拟估计,在耐克举办的 Nike's Breaking2 比赛中,气流牵引策略让2016年奥运男子马拉松金牌选手、肯尼亚长跑运动员埃鲁德·基普乔格(Eliud Kipchoge)到达终点的时间加快了4分钟。
不过呢,从气流牵引战术的描述中你可以看出,冲在第一个挡风的选手肯定不是种子选手。种子选手往往躲在后面被队友保护着。所以在马拉松里出现了配速员(pacer),他们的工作之一就是专业为后方的种子选手挡风。
另外,马拉松时运动员前方的配速车也有挡风的作用。
当然,这也是为什么,不是专业选手的你,一开始一个人傻乎乎地冲在前头,吃了所有的风,最后耗尽了真气无法冲刺。
所以在下一次比赛的时候,建议你搭一下别人的便车,利用一下这个原理,一开始跑在别人后面,让别人吃风,最后再蓄力冲刺。
但是如果旁边没有人愿意帮你吃风,你就只能自力更生了。有些人甚至把空气力学利用到了极致,发展出了超人姿势,看起来效果还不错,但是我不建议你尝试。
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本文作者 :知行合逸旅行

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