В то время как не примечательный невооруженным глазом, потенциальная асимметрия Болта появилась после того, как исследователи SMU оценили бегущую механику самого быстрого человека в мире.Анализ к настоящему времени предполагает, что механика Болта может измениться между его левой ногой с правой стороны от него, сказал Эндрю Удофа, исследователь биомеханики в Двигательной Исполнительной Лаборатории SMU.Существование неожиданной и потенциально значительной асимметрии в самом быстром человеческом бегуне когда-либо помогало бы ученым лучше понять основание максимальных бегущих скоростей.
Бегущие эксперты обычно предполагают, что асимметрия ослабляет работу и замедляет бегунов.«Наши наблюдения поднимают непосредственный научный вопрос того, представляет ли отсутствие симметрии личную механическую оптимизацию, которая делает Болт самым быстрым спринтером когда-либо или существует по причинам все же, чтобы быть определенной», сказал Удофа, член исследовательской группы.SMU Locomotor Lab, во главе с Питером Вейандом, сосредотачивается на механической основе человеческой работы. Группа включает физика и инженера Лоуренса Райана, эксперта в анализе силы и движения, и докторского исследователя Удофу.
Интригующая возможность асимметрии Болта появилась после того, как исследователи SMU решили оценить его образец применения наземных войск – буквально, как надежный каждая нога поражает землю. Чтобы сделать так, они измерили «импульс» для каждой ноги.Импульс – комбинация суммы силы, относился к земле, умноженной ко времени контакта земли ноги.
«Способ, которым Болт достигает его импульсов, кажется, варьируется от ноги до ноги», сказал Удофа. «И выбор времени и величина применения силы отличались между ногами по шагам, которые мы проанализировали до сих пор».Импульс имеет значение, потому что это – то, что определяет время бегуна в воздухе между шагами.
«Если у бегуна есть меньший импульс, они не получают столько же воздушного времени», сказал Вейанд. «Наше предыдущее изданное исследование показало, что большие наземные войска, поставленные в более короткие периоды контакта земли ноги, необходимы, чтобы достигнуть более быстрых скоростей. Это верно частично, потому что воздушные времена не отличаются между быстрыми и медленными бегунами в их максимальных скоростях. Следовательно, комбинация больших наземных войск и более короткие времена контакта характерна для самых быстрых спринтеров в мире».Исследователи не проверили, Запирают лабораторию SMU.
Вместо этого они использовали новый основанный на движении метод, чтобы оценить образцы применения наземных войск. Они проанализировали Болт и других элитных бегунов, использующих существующую быстродействующую видеозапись гонки, доступную от NBC Universal, Спортивной и видимой здесь, https://www.youtube.com/watch? v=TGh7SqVI_w8. Бегуны конкурировали в гонке Бриллиантовой лиги 2011 года на Мировых Чемпионатах по легкой атлетике в Монако.Удофа проанализировал 20 из шагов Болта от гонок Монако, насчитав данные из 10 оставленных и 10 прав.
Исследователи положились на время контакта земли ноги, воздушное время, бегущую скорость и массу тела, чтобы определить наземные силы реакции, использующие новый метод, названный моделью «с двумя массами» бегущей механики.Бегуны, как правило, работают на инструментованной силой беговой дорожке или вызывают пластины для исследования исследования бегущие силы наземной реакции. Однако образцовый метод с двумя массами обеспечивает инструмент, который позволяет основанные на движении оценки наземных сил реакции без прямых измерений силы.«Есть новые пути исследования, которое модель может сделать возможным, потому что измерения прямой силы не требуются», сказал Вейанд. «Они включают расследования важности симметрии для бегущей работы.
Модель с двумя массами может облегчить приобретение данных снаружи лаборатории, чтобы помочь нам лучше обратиться к этим видам вопросов».Udofa представил результаты на 35-й Международной конференции по вопросам Биомеханики в Спорте в Кельне, Германия. Его представление, «Наземные Силы Реакции Во время Конкурентоспособных Беговых соревнований: основанный на движении Метод Оценки», был поставлен 18 июня.
Модель с двумя массами полагается на основные данные о движенииИсследователи SMU разработали краткую модель с двумя массами как упрощенный способ предсказать весь образец силы на земле – от воздействия до пальца ноги – прочь – с очень простыми данными о движении.Модель объединяет классическую физику и человеческую анатомию, чтобы связать движение отдельных бегунов к их образцам силы на земле.
Это обеспечивает точные предсказания наземных войск против образцов времени в течение каждого момента периода контакта, независимо от механики конечности, типа забастовки ноги или бегущей скорости.Модель с двумя массами существенно менее сложна, чем другие научные модели, которые объясняют образцы применения наземных войск во время управления. Большинство существующих моделей более тщательно продумано в доверии 14 или больше переменным, многие из которых менее ясно связаны с человеческим телом.
«Модель с двумя массами предоставляет нам новый инструмент для оценки решающей ранней части контакта земли ноги, который так важен для бегущей работы», сказал Удофа. «Образцовые достижения наша способность оценить силу фазы воздействия и отношения времени от данных о движении только».