本報道最初由Inside Science 新聞服務釋出。
(ISNS) -- 速度滑冰運動員的速度如此之快,以至於空氣阻力是每場比賽中的主要因素。專家預測,在俄羅斯索契接近海平面的低海拔地區,空氣阻力將過大,2014年冬季奧運會的參賽者無法創造任何新的世界紀錄。
男子和女子傳統長距離速度滑冰的所有世界紀錄,從500米短跑至10000米超過12分鐘的比賽,都是在海拔3400英尺以上的城市的賽道上創造的。 大部分奧運紀錄是在12年前,在猶他州鹽湖城創下的,那裡的賽道海拔4675英尺。迄今為止,在索契創造的唯一奧運紀錄是男子5000米比賽,由荷蘭的斯文·克雷默創造,但該時間比他在2007年於加拿大卡爾加里創造的世界紀錄慢了7.4秒以上。
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“這有點違反直覺,因為我們通常認為海拔會降低人們的速度,但在速度滑冰中,情況恰恰相反,”印第安納大學布盧明頓分校的運動生理學家羅伯特·查普曼說。
許多專案的參賽者在高海拔地區表現更差。他們的肌肉依賴於他們呼吸的氧氣作為燃料。但在高海拔地區,氧氣含量較少,這意味著他們的肌肉能做的功也較少。然而,速度滑冰運動員在氧氣含量較低的環境中比賽時,在高海拔地區表現更好。
當速度滑冰運動員達到最高速度時,他們的速度超過每小時30英里。他們面臨的空氣阻力相當大。想象一下,當您以這種速度開車時,將手伸出車窗外。
由於接近海平面的海拔高度,索契速度滑冰橢圓賽道上的空氣比高海拔地區的賽道更稠密。稠密的空氣意味著對快速移動的物體(如速度滑冰運動員)的空氣阻力更大。這種高空氣阻力會阻礙速度滑冰運動員,需要滑冰運動員付出更多努力才能達到並保持與空氣阻力較低的地區相同的速度。
滑冰運動員可以付出同樣的努力和技術表現,但在高海拔地區滑得更快。這意味著同一個滑冰運動員,在500米比賽中表現同樣出色,在卡爾加里的速度可能比在索契快半秒以上。在5000米這樣的長距離比賽中,這種影響會累積到幾秒鐘。
這意味著速度滑冰的最佳條件不僅包括完美的冰面和精心磨好的冰刀,還包括相對較高的海拔。
“人們認為,在海拔5000到7000英尺之間可能存在一個最佳點,在那裡,最大耗氧量的下降會被更好的空氣動力學所彌補,”明尼蘇達州羅切斯特市梅奧診所的醫生兼研究員邁克爾·喬伊納說,他對耐力表現的生理學特別感興趣。
他指出了腳踏車運動員,他們也傾向於在高海拔地區創造速度記錄。
“一些腳踏車記錄是在墨西哥城的腳踏車館創造的。你可能會認為那裡是你最不想去創造記錄的地方,因為你的耗氧量會下降,”喬伊納說,“但事實上,你的風阻下降的幅度比你的耗氧量下降的幅度更大。”
這就是為什麼最佳空氣動力學在速度滑冰中如此重要。 這就是為什麼運動員穿緊身服,以及為什麼他們以深蹲姿勢滑冰,試圖儘量減少他們面臨的空氣阻力,無論比賽的海拔高度如何。
索契的海拔高度與2010年冬季奧運會的舉辦地溫哥華大致相同。 查普曼說,由於技術進步等因素,這次的表現可能會稍好一些,儘管可能不會有世界紀錄產生。
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