本报道最初由Inside Science 新闻服务发布。
(ISNS) -- 速度滑冰运动员的速度如此之快,以至于空气阻力是每场比赛中的主要因素。专家预测,在俄罗斯索契接近海平面的低海拔地区,空气阻力将过大,2014年冬季奥运会的参赛者无法创造任何新的世界纪录。
男子和女子传统长距离速度滑冰的所有世界纪录,从500米短跑至10000米超过12分钟的比赛,都是在海拔3400英尺以上的城市的赛道上创造的。 大部分奥运纪录是在12年前,在犹他州盐湖城创下的,那里的赛道海拔4675英尺。迄今为止,在索契创造的唯一奥运纪录是男子5000米比赛,由荷兰的斯文·克雷默创造,但该时间比他在2007年于加拿大卡尔加里创造的世界纪录慢了7.4秒以上。
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“这有点违反直觉,因为我们通常认为海拔会降低人们的速度,但在速度滑冰中,情况恰恰相反,”印第安纳大学布卢明顿分校的运动生理学家罗伯特·查普曼说。
许多项目的参赛者在高海拔地区表现更差。他们的肌肉依赖于他们呼吸的氧气作为燃料。但在高海拔地区,氧气含量较少,这意味着他们的肌肉能做的功也较少。然而,速度滑冰运动员在氧气含量较低的环境中比赛时,在高海拔地区表现更好。
当速度滑冰运动员达到最高速度时,他们的速度超过每小时30英里。他们面临的空气阻力相当大。想象一下,当您以这种速度开车时,将手伸出车窗外。
由于接近海平面的海拔高度,索契速度滑冰椭圆赛道上的空气比高海拔地区的赛道更稠密。稠密的空气意味着对快速移动的物体(如速度滑冰运动员)的空气阻力更大。这种高空气阻力会阻碍速度滑冰运动员,需要滑冰运动员付出更多努力才能达到并保持与空气阻力较低的地区相同的速度。
滑冰运动员可以付出同样的努力和技术表现,但在高海拔地区滑得更快。这意味着同一个滑冰运动员,在500米比赛中表现同样出色,在卡尔加里的速度可能比在索契快半秒以上。在5000米这样的长距离比赛中,这种影响会累积到几秒钟。
这意味着速度滑冰的最佳条件不仅包括完美的冰面和精心磨好的冰刀,还包括相对较高的海拔。
“人们认为,在海拔5000到7000英尺之间可能存在一个最佳点,在那里,最大耗氧量的下降会被更好的空气动力学所弥补,”明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的医生兼研究员迈克尔·乔伊纳说,他对耐力表现的生理学特别感兴趣。
他指出了自行车运动员,他们也倾向于在高海拔地区创造速度记录。
“一些自行车记录是在墨西哥城的自行车馆创造的。你可能会认为那里是你最不想去创造记录的地方,因为你的耗氧量会下降,”乔伊纳说,“但事实上,你的风阻下降的幅度比你的耗氧量下降的幅度更大。”
这就是为什么最佳空气动力学在速度滑冰中如此重要。 这就是为什么运动员穿紧身服,以及为什么他们以深蹲姿势滑冰,试图尽量减少他们面临的空气阻力,无论比赛的海拔高度如何。
索契的海拔高度与2010年冬季奥运会的举办地温哥华大致相同。 查普曼说,由于技术进步等因素,这次的表现可能会稍好一些,尽管可能不会有世界纪录产生。
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