هل المجوهرات والشعر الكبير يبطئان العدائين الأولمبيين؟

لكي يصبح الرياضيون بطلاً أولمبيًا، عليهم أن يقضوا سنوات في إتقان كل جانب من جوانب أدائهم. نفس الاهتمام بالتفاصيل يذهب إلى الزي الرسمي الأنيق وخفيف الوزن الذي يرتدونه، لأنه في هذا المستوى يمكن لأصغر المزايا أن تؤثر على النتيجة.

إذن، ما الأمر مع كل صيحات الشعر والإكسسوارات البراقة في أولمبياد باريس؟ في الصورة النهائية لسباق 100 متر للرجال، شوهد نوح لايلز من فريق الولايات المتحدة الأمريكية وهو يتأرجح حول رقبته بسلسلة ضخمة مرصعة بالألماس وساعة أوميغا سبيدماستر كبيرة الحجم.

فاز لايلز بزمن أسرع بمقدار 0.005 ثانية من منافسه، لكن هل كان سيسجل زمنًا أسرع بدون الوزن الزائد؟ هل كان من الممكن أن تحصل العداءة شاكاري ريتشاردسون على الميدالية الذهبية بدلاً من الفضة في سباق 100 متر للسيدات بدون تلك الأقفال الطويلة المتدفقة؟

أنا شخصياً ما زلت أعتبر ريتشاردسون الفائز في موسيقى الجاز والبيتزا. لكن هل هذه الأشياء تشكل فرقاً في أوقات التشطيب؟ هذا يا أصدقاء سؤال للمدرب إسحاق نيوتن.

نموذج تشغيل أساسي

إذا كنت مهتمًا حقًا بالميكانيكا الحيوية، فإن فيزياء الجري معقدة للغاية. لكن لتحقيق هدفنا، بما أننا نريد فقط تقدير الاختلافات، فإن النموذج البسيط سيكون جيدًا.

فورًا، يقوم العداء ببناء سرعته تدريجيًا. ومع ذلك، حتى على مسافة قصيرة مثل 100 متر، فإنها لا تتسارع طوال الوقت. وفي مرحلة ما يصلون إلى سرعة ثابتة أو حتى يتباطأون قليلاً. سأقوم بتصميم نموذج لعداء يتسارع خلال أول 30 مترًا ثم يصل إلى سرعة ثابتة تبلغ 11 مترًا في الثانية (25 ميلاً في الساعة). رسم السرعة كدالة للزمن يبدو كما يلي:

دعونا نركز على مرحلة التسارع في هذا السباق. إذا تسارع جسم ما، فلا بد أن يكون هناك القوة الصافية التأثير على هذا الجسم في اتجاه التسارع. هذا هو قانون نيوتن الثاني: ف_شبكة = الكتلة × التسارع. إذن ما هي القوى الموجودة على الإنسان الجاري؟ وهنا صورة: