211service.com
Tajne narzędzie dla amerykańskiej drużyny pływackiej
Mniej więcej w czasie, gdy firma produkująca stroje kąpielowe Speedo zwróciła się do naukowców z NASA o pomoc w stworzeniu słynnego obecnie kombinezonu LZR Racer – wzmocnionej skóry, która wielu ludzi przypisuje sobie ponad tuzin światowych rekordów pobitych do tej pory przez pływaków w tym tygodniu w Pekinie – naukowiec w Nowy Jork rozpoczął prace nad innym narzędziem dla zbrojowni pływaka. W ciągu ostatnich pięciu lat Tim Wei , inżynier mechaniki i aeronautyki w Rensselaer Polytechnic Institute, po raz pierwszy udoskonalił sprawdzoną technikę dynamiki płynów, aby po raz pierwszy zbadać ruch człowieka. Metoda ta pozwala naukowcom i trenerom zbadać, jak szybko i mocno pływak popycha wodę, gdy się przez nią porusza. Trener pływania Sean Hutchison , który umieścił dwóch sportowców w olimpijskiej drużynie pływackiej, mówi, że wykorzystał spostrzeżenia Wei jako podstawę do każdej technicznej zmiany, którą wprowadzał z pływakami przed tegorocznymi próbami i igrzyskami olimpijskimi.
Rozpocznij kopnięcie: Specjalne urządzenie zbudowane do analizy ciągu pływaka (trójkątna struktura, po prawej) może pomóc w jej uderzeniu. Tutaj czerwona pionowa linia pokazuje, jaką siłę generuje pływak podczas kopania.
Wei wykorzystuje technikę śledzenia zwaną cyfrową szybkością obrazowania cząstek, powszechnie stosowaną do pomiaru przepływu małych cząstek wokół samolotu lub małych ryb lub skorupiaków w wodzie. W przypadku eksperymentów z przepływem wody naukowcy wlewają do wody drobne kulki pokryte srebrem i oświetlają je laserem. Cyfrowa kamera wideo o dużej szybkości śledzi przepływ koralików nad stworzeniem. Ale wznoszenie się na dużą skalę jest trudne, mówi biolog Frank Ryba , który bada napęd ssaków wodnych na West Chester University i współpracował z Wei w badaniach nad delfinami. Oświetlanie pływaków laserami i zanurzanie ich w wodzie pełnej szklanych koralików może skłaniać ich do wykroczenia poza granice w imię nauki.
Wei wymyślił nowatorskie rozwiązanie: zamiast szklanych kulek filtrował sprężone powietrze w zbiorniku do nurkowania przez porowaty wąż, tworząc bąbelki o średnicy około jednej dziesiątej milimetra. Sportowiec przepływa przez warstwę bąbelków unoszących się z dna basenu, a kamera rejestruje ich przepływ wokół ciała pływaka. Obrazy pokazują kierunek i prędkość bąbelków, które Wei następnie przekłada na pchnięcie pływaka za pomocą oprogramowania, które napisał. Większa siła oznacza szybsze pływanie, mówi.
Wei we współpracy z Hutchisonem, który trenuje elitarnych sportowców spoza Seattle, Wei sfilmował złotego medalistę olimpijskiego Megan Jendrick i więcej młodszych pływaków Ariana kukors w stylu klasycznym, który ma kopnięcie przypominające żabę. Wektory prędkości Jendricka sygnalizowały dużą prędkość i wskazywały prosto z dołu jej stóp. Oznaczało to, że jej stopy rzucały za nią wodę, popychając ją do przodu, podobnie jak łyżwiarz, który rzuca piłkę, strzeli sobie w przeciwnym kierunku. Dla porównania, Kukors, mniej doświadczona pływaczka elitarna, miała wolniejsze wektory biegnące równolegle do jej stóp, co oznaczało, że ślizgała się po wodzie.
[Hutchison] wziął to i zmodyfikował kopnięcie stylem klasycznym wszystkich swoich elitarnych sportowców, mówi Wei, który zaprezentował swoją pracę USA pływanie , organ zarządzający sportem, w 2007 roku. W sporcie, w którym golenie dziesiątych części sekundy może być powodem do świętowania, Hutchison poinformowała, że po dostosowaniu kopnięcia Kukors straciła kilka sekund w przypadku stylu klasycznego, chociaż właśnie przegapiła drużynę olimpijską. Jendrick i inna pływaczka Hutchisona, Margaret Hoelzer, rywalizują w tym tygodniu na igrzyskach, gdzie Jendrick zajął piąte miejsce w 100-metrowym stylu klasycznym, a Hoelzer, który zdobył brąz w 100-metrowym stylem grzbietowym, ma nadzieję zdobyć złoto na 200 metrów. . W lipcu pobiła rekord świata w imprezie.
Niedawno Wei zwrócił uwagę na pchnięcie pływaka. Dzięki funduszom z USA Swimming, Wei zbudował równowagę sił, odwróconą trójkątną ramę, która działa jak waga łazienkowa. Pływacy leżą wyciągnięci w wodzie i kopią w ramę, a to mierzy ich siłę napędową w czasie. Wynik, który dla elitarnego pływaka, takiego jak Kukors, wykazywał sinusoidalną, powtarzalną falę, może pomóc trenerom w ustaleniu, czy atleta powinien spróbować wygenerować więcej siły mocniejszym, większym kopnięciem, czy raczej płytszym i szybszym kopnięciem. To zależy od indywidualnego pływaka, mówi Wei, który ma nadzieję połączyć narzędzia do pomiaru przepływu i ciągu w jednym obrazie. Chce również wykonać więcej pomiarów sportowców swobodnie pływających, zamiast naciskać na ścianę lub w korycie.
Wei spotka się jesienią z koordynatorem biomechaniki USA Swimming, Russellem Markiem, aby porozmawiać o tym, co dalej. Praca Russella polega na zapewnieniu trenerom solidnej podstawy fizycznej do wszystkiego, co każą pływakom robić, mówi Wei. USA Swimming opiera się również na komputerowej analizie przepływu przy użyciu skanów całego ciała pływaków; można je łączyć w celu określenia, w jaki sposób jedno potwierdza drugie.