#奥运会# 很少人知道很多游泳选手在比赛时想的其实是:数学。美国选手Kate Douglass在入读弗吉尼亚大学的统计专业前也没想到过。该校数学系教授小野博士是一名铁人三项发烧友,女儿也是游泳选手,他潜心思考的问题与所有游泳选手一样:如何游得更快?为了获得极小的优势,有些选手会在大比赛前剃毛,穿的泳衣是由用在F1赛车上的材料制造。
小野博士的办法是通过绑在腰上的加速度传感器获取数据,这类设备在健身行业极为流行,传感器能够以每秒512次的频率记录下选手游动时的三维空间数据。小野博士分析数据后,为选手们优化调整游泳的方式,细微如Douglass蛙泳时从水下浮出时头部的位置,又如仰泳时左手如何划水。这也让Douglass很可能成为了本届奥运会参赛者中唯一一位以第一作者的身份发表过学术论文的游泳选手。[1]
小野博士约十年前在挪威参加学术会议时遇到了一群来自挪威体育科学学院的数学家,得知对方用加速度传感器分析奥运会冬季越野滑雪选手的移动模式,这让他获得了启发,他随后找到了一名来自数学系的志愿者,从为鲨鱼设计的传感器开始实验,分析这位志愿者在蛙泳时的薄弱之处并研究出一套调整方法,后来,此人成为了NCAA第三级别的全美冠军,并在东京拿到了男子4x100米混合泳接力的金牌,他就是:Andrew Wilson。
自那之后,美国国家队的其余选手开始对小野博士的研究感兴趣,至今已有百名顶级的美国游泳选手接受过小野博士的分析。研究人员用每一位选手的数据为其生成了“数码双胞胎”,直观体现了需要提高的地方,让Douglass清楚看顶级蛙泳选手King的视频时应该比对着看手如何出水,还看到自己的头部在水下前弯时很可能制造了多余的液体阻力,导致速度变慢。数学模型的预测是通过泳姿的调整,Douglass可以在每一下出水时省下0.15秒。
法国官方也为类似的研究项目拨过款,本土观众的宠儿Marchand在去年夏天有了自己的“流体力学模型”。三年前从巴西赴雷恩大学参与法国体育科学研究项目的Silveira博士去年夏天在全法游泳锦标赛时,于热身池里放置了一个演示设备,这吸引了Marchand的教练Bowman,于是在比赛的最后一天,Marchand先是通过绳子与一个装在墙上的监测设备相连,以一个流线型姿态被拖着在水中穿行,测量他的“被动液体阻力”,在所有接受过此项测试的法国选手中,他的数值最低,显示出他的身体极其适合在水中游动。
第二项测试为他在不同水阻环境下游泳的速度,Silveira博士随后计算他在自由泳时生成了多少力量,其中有多少是用于推动他前进,即便是最出色的游泳选手,所产生的力量中也只有约六成是用在向前上。Bowman教练说根据测量结果,他们将短促爆发式,顶着强水阻的自由泳融入到训练中,目标是同时增强Marchand的力量和前进上的效率。
澳大利亚在这方面的研究也不落人后,参加过三届奥运会的短跑选手Chalmers与一座位于悉尼的体育科技实验室联手制造了一个用来测量一名游泳选手的手掌在划水时能够产生多少力量的设备。
当小野博士与研究助理今年春天前去探望曾在弗吉尼亚大学效力的游泳选手Madden时,他们测试了这款设备,结果通过数据发现Madden的效率会在对旁边泳道的对手做出回应时下降,她感觉自己似乎是更快了,可她的节奏其实乱了。所以她带着去参加奥运选拔赛的发现是:游自己的泳。在800米自由泳的决赛,她感觉到最终位列第三的Cox在施压,于是提醒自己保持泳姿,她说:“在整场比赛里,我其实都在想着小野博士。”#巴黎奥运#
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