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顶级游泳运动员如何跑得更快:一切都在指间

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一项新的研究发现,对竞技游泳运动员来说,握住手指的最佳方式是将手指稍微分开,以便他们在水中耙水。一项新的研究发现,

在寻找能带来最快自由泳的技术时,先前的研究暗示游泳者可以通过将手指分开来提高效率,但仍有很多人不确定这是如何起作用的,以及游泳者需要将手指分开多少才能从中受益。

来解开这个谜团,流体动力学在计算机模拟中研究了人手臂的虚拟模型,在风洞实验中研究了人手臂的三维打印模型。他们分析了这些模型在五种不同的手指伸展水平下所经历的力:在零度伸展时,所有手指像一个桨一样被压在一起,通过逐渐扩大的5度间隔一直到20度伸展。研究人员说,

在计算机模拟和风洞实验中,当手指张开10度时,效果最好。研究人员解释说,当手指张开时,一些水会从手指中滑过。然而,由此产生的湍流会限制手指之间的水流。因此,轻微的手指伸展可以有效地增加手的表面积。研究合著者、荷兰埃因霍温理工大学(Eindhoven University of Technology)的游泳流体动力学家约杰范霍维林根(Josje van Houwelingen)说,在某种程度上,这种有效的表面增强所带来的好处超过了手指间失水的影响。研究中的

,甚至5度的手指伸展也减少了手臂在计算机模拟和风洞实验中的阻力分别为2%和5%。van Houwelingen告诉Live Science:

“使用最佳的手指伸展可能会带来竞争优势。

虽然这些效果很微妙,但在精英游泳运动员之间的比赛中,它们可能会产生很大的差异。”范霍维林根在一份声明中说:“当你是顶级游泳运动员时,这个非常小的影响,只有百分之几,可以在金牌和无奖牌之间产生差别。我们对50米自由泳的可能改进做了粗略的、有点夸张的估计。”相比之下,她注意到2016年里约热内卢夏季奥运会女子50米自由泳决赛第一名和第六名之间的时差只有0.12秒。[奥运史上十大 ... 丑闻]

范霍维林根指出,她自己也是一名游泳运动员,并在游泳过程中尝试了耙水技术。她发现很难让手指保持恒定的距离,“但由于优秀的游泳运动员也可以将起始姿势优化到1度,他们很可能也能将这些知识应用到他们的技术中。

研究人员指出,他们的研究涉及到手臂在液体中以恒定速度不真实地移动。他们现在计划把3D打印的手臂放在一个大水箱里,看看当他们使用机器人执行更逼真的游泳动作时,会感受到什么样的力量。[资料图:奥运运动员的体型]

科学家们周一(11月21日)在俄勒冈州波特兰举行的美国物理学会流体力学分部年会上详细介绍了他们的发现。

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