Wat Is Het Meest Uitdagende Turnevenement, Volgens De Natuurkunde?

{h1}

Tussen alle verschillende evenementen die gymnasten moeten leren - van evenwichtsbalk tot het gewelf voor vrouwen, en het paard met stompe ogen tot de ringen voor mannen - wat is volgens de wetenschap het meest uitdagende apparaat?

Fans van de Olympische Zomerspelen kunnen geen genoeg krijgen van Amerikaanse turnster Simone Biles. De 19-jarige, die al gouden medailles heeft gegrepen bij evenementen voor het team, individuele allround en kluiswedstrijden, kan springen, spiegelen en draaien op een manier die de gemiddelde persoon waarschijnlijk nooit zal halen. Biles maakt het misschien gemakkelijk, maar tussen alle verschillende evenementen die gymnasten moeten leren - van evenwichtsbalk tot het gewelf voor vrouwen, en het paard met stompe ogen tot de ringen voor mannen - wat is volgens de wetenschap het meest uitdagende apparaat?

Het antwoord is ingewikkeld, zeggen experts. Over het algemeen zijn de gymnastische gebeurtenissen met de eenvoudigste verklaring in termen van fysica ook degene waar sporters de grenzen van de natuurkunde het meest opdrijven.

Bijvoorbeeld, de fysica van het stompprikpaard, een apparaat dat mannelijke gymnasten moeten aanpakken, is gemakkelijk te begrijpen, zei Jonas Contakos, een gymnastiekcoach met een Ph.D. in de kinesiologie en een master in biomechanica. [Oefening en gewichtsverlies: de wetenschap van het behoud van spiermassa]

"Het principe is vrij simpel: houd je zwaartepunt altijd over de basis van ondersteuning," vertelde Contakos WordsSideKick.com. In de praktijk plaatst de manier waarop gymnasten dit basisprincipe manipuleren het echter bij de moeilijkste gebeurtenissen, zei hij.

De belangrijkste uitdaging van het voltige paard, vanuit een fysisch oogpunt, is dynamische stabiliteit, wat betekent dat de gymnast voldoende in evenwicht moet blijven om op de pommel te blijven terwijl hij ook zijn lichaam beweegt.

"Ik denk dat hun zwaartepunt eigenlijk rond zwaait terwijl hun benen rondzwaaien, maar ze moeten dat doen met de juiste snelheid, dus als ze beginnen om te vallen, zijn hun benen al naar de andere kant verhuisd," zei Jordan Gerton, universitair hoofddocent bio-ingenieurswetenschappen, fysica en sterrenkunde, en directeur van het Center for Science and Mathematics Education aan de Universiteit van Utah. Kortom, gymnasten proberen te voorkomen dat ze vallen terwijl ze dat doel zo hard mogelijk voor zichzelf maken.

Kleinere mensen hebben een lager zwaartepunt.

Kleinere mensen hebben een lager zwaartepunt.

Krediet: Jiang Dao Hua Shutterstock.com

Balans en kernkracht

De balansbalk bevat soortgelijke concepten. Het enige wat de atleet hoeft te doen is haar zwaartepunt boven de 4-inch brede (10 centimeter) balk houden om in balans te blijven. Met andere woorden, ze kon gewoon daar staan ​​en niet vallen, maar het zou een nogal oninteressant natuurkundig probleem (en sport) zijn. In plaats daarvan draaien gymnasten, draaien en trappen op de evenwichtsbalk en testen ze de grenzen van het eenvoudige natuurkundig principe dat hen gemakkelijk stabiel zou kunnen houden. [7 weird feiten over saldo]

Gerton zei dat de ringen ook zouden moeten worden geteld als een gebeurtenis die een van de meest geavanceerde confrontaties met natuurkunde is waar een atleet mee te maken kan krijgen. De natuurkundige uitdaging die hij specifiek opmerkt in dit geval is het gebrek aan invloed dat optreedt wanneer een gymnast zijn lichaam in een kruisvorm trekt. Het is een ding voor een persoon om zijn lichaam omhoog en door ringen te trekken met de armen in de buurt van het lichaam, maar elite mannelijke gymnasten doen dit met hun armen volledig recht. Hoe verder weg van het lichaam een ​​turner zijn armen vasthoudt, hoe minder hefboom hij heeft om zijn lichaam omhoog te bewegen, zei Gerton.

"[Ze] moeten ongelofelijk veel kracht van de kern hebben om die vermindering in de hefboomwerking tegen te gaan," voegde hij eraan toe.

Turner op het ringenapparaat.

Turner op het ringenapparaat.

Krediet: Volt Collection Shutterstock.com

In werkelijkheid is er geen gymnastische gebeurtenis zonder extreme fysica, zeggen experts. Veel van de gebeurtenissen brengen gecompliceerde balancering met zich mee, zoals handstanden op de tralies, en deze manoeuvres vereisen dezelfde coördinatie tussen het zwaartepunt en de steunbasis, evenals de evenwichtsbalk en het zadelpaard, maar niet zo constant. Vault presenteert zijn eigen unieke fysica-probleem in de conversie van horizontale energie (rennen) in de verticale druk en snelheid die nodig is voor de aerial skills die gymnasten uitvoeren vanaf de kluis.

"Je zult merken dat mensen zoals Simone Biles dat heel efficiënt doen," zei Gerton. "Ze neemt haar horizontale snelheid [...] en ze is in staat om dat in verticale beweging om te zetten, wat haar veel tijd geeft om verbluffende dingen in de lucht te doen."

Het op de grond brengen

Vaulting vereist echter niet hetzelfde niveau van balans als sommige van de andere apparaten.

Tuimelen is opmerkelijk omdat het, gezien door de lens van de natuurkunde, enigszins het tegenovergestelde is van stomppaard en evenwichtsbalk: er zijn minder beperkingen aan de bewegingen van de gymnast, maar de betrokken fysica zijn moeilijker te begrijpen. Turners in dit geval vechten niet om in evenwicht te komen op een klein oppervlak, maar de complexe fysica van een vloerroutine is soms onbegrijpelijk.

"Tumbling op de vloer, vanuit een fysisch perspectief, is echt, echt ingewikkeld om mee om te gaan als je een analyse van tuimelen zou doen," zei Contakos. In de wereld van de biomechanica bevindt de bewegingsanalyse van het tuimelen zich nog in een echt "primitieve fase", zei hij. [The Twisted Physics of 5 Olympic Sports]

Bodemoefeningen zijn moeilijk te analyseren, omdat ze meer variabelen hebben dan de andere gebeurtenissen, volgens Contakos.De vloer is bijvoorbeeld veerbelast en de gymnasten bewegen hun lichamen op meer verschillende manieren die springen, balanceren, draaien en draaien combineren.

Olympische gymnasten presteren in elk evenement op de grenzen van wat fysiek mogelijk is en tonen leken en wetenschappers dat ze meer kunnen doen dan iemand besefte.

"Zodra we denken dat we een muur op dat vermogen van slechts één eenvoudig principe hebben geslagen, komt er iemand langs die het groter en beter en sneller doet, of een nieuwe vaardigheid bedenkt," zei Contakos.

En de gymnasten van dit jaar op de Olympische Zomerspelen 2016 in Rio de Janeiro zijn geen uitzondering.

"Deze geweldige Olympische atleten verleggen de grenzen voortdurend," zei Gerton. "Ze proberen ook de natuurkunde naar de rand te duwen."

Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com