Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 1093

Наука для рекордов. Разработки в помощь спортсменам

Системы слежения для помощи судьям, новые материалы для спортивных костюмов и гаджеты для любительского спорта

С 23 июля по 8 августа 2021-го года в Токио пройдет Олимпиада – ее перенесли на год из-за пандемии коронавируса. Япония – одна из самых развитых стран в области новых технологий –  повод вспомнить о научных разработках, которые облегчают жизнь спортсменам и обеспечивают новые рекорды.

Олимпийский стадион в Токио

Олимпийский стадион в Токио

Фото: olympteka.ru

От эпохи бегунов и борцов, которые обнаженными состязались за оливковый венок, до современных технически-обеспеченных соревнований прошло почти 3000 лет: первые Олимпийские игры прошли в Древней Греции в 776 году до нашей эры. Хотя и тогда спортсмены шли на определенные ухищрения – чтобы смягчить удары, кулачные бойцы обматывали руки мягкими кожаными ремнями, а борцы могли натереться маслом, чтобы легче выскальзывать из захвата противника.

Сегодня новые технологии обеспечивают и спортсменов, и судей – спортивный азарт и коммерческий интерес требуют абсолютной точности при принятии решений в любом виде спорта, особенно на крупных соревнованиях, как Олимпийские игры, чемпионаты мира и континентов.

До миллиметров и долей секунды

Кто выше, быстрее и точнее сегодня в немалой степени определяют технологии слежения и наблюдения. Например, скорость мяча в большом теннисе достигает двухсот километров в час – глаз судьи не всегда сможет оценить, коснулся ли желтый снаряд сетки и попал ли в корт, особенно, если удар пришелся в кромку поля.

Система Hawk-Eye

Система Hawk-Eye

Фото: tennis-kchr.ru

В теннисе, волейболе и крикете распространена система Hawk-Eye – «Ястребиный глаз». 6-10 цифровых камер вокруг площадки отслеживают движение мяча со скоростью 60 кадров в секунду. Они расположены так, чтобы фиксировать положение мяча под разными углами. Часть камер следит за мячом в горизонтальной плоскости по длине и ширине, другие – в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Компьютер моделирует трехмерное положение мяча и траекторию его полета  с учетом времени перемещения. Затем определяется место его приземления и рассчитывает деформация: таким образом, система принимает решение, попал ли спортивный снаряд в игровое поле.

 

 

Технологии приходят и на смену традиционной ленточке в соревнованиях на скорость: когда бегуны приходят с разницей в пару секунд, результат очевиден, но если счет идет на сотые той же секунды, победу фиксирует камера. Фотофиниш используют в легкой атлетике, вело- и автоспорте, в лыжных и конькобежных соревнованиях.

Фотофиниш работает по принципу щелевой съемки: изображение проецируется через узкую щель, матрица цифровой камеры, в отличие от обычных камер, для съёмки использует лишь один вертикальный ряд пикселов. Современные системы фотофиниша оборудованы таймером, который синхронизирован со стартовым сигналом, это позволяет определить не только порядок финиша, но и точный результат участников. 

Новые материалы

Водные успехи десятками – на чемпионате мира по плаванию 2009-го года в Риме установили  рекордное количество рекордов – 42. Впрочем, рекорды в равной степени принадлежали производителям костюмов. Пловцы выступали в комбинезонах из водоотталкивающей ткани, состоящей из переплетённых нитей эластана-нейлона и полиуретана LZR Racer. Костюмы обеспечивают повышенный приток кислорода к мышцам, и держат тело в более удобной гидродинамической позиции благодаря водоотталкивающим свойствам и повышенной гибкости ткани. Чтобы еще больше снизить лобовое сопротивление, швы костюма делаются методом ультразвуковой сварки. После соревнований в Риме Международная федерация плавания ужесточила регламент спортивной формы пловцов – можно использовать только костюмы из текстиля.

Соревнования по шорт-треку

Соревнования по шорт-треку

Фото: sport.ru

Повышенное внимание уделяют и комбинезонам для конькобежного спорта. Ученые создают максимально точные 3D-копии спортсменов с помощью метода захвата движений. Из стеклопластика формируют модели конькобежцев, которые в различных костюмах продувают в аэродинамической трубе: таким образом определяют материалы с наименьшим коэффициентом сопротивления.

Новые материалы и технологии внедряют и в другие виды спорта на льду. На смену кленовым или ивовым клюшкам пришли композитные материалы, в том числе комбинации из кевлара, стекловолокна и углепластика – такой инвентарь позволяет бросать шайбу щелчком со скоростью больше 150 километров в час.  

 

Не только профессионалам

Новые технологии помогают поддерживать себя в форме и облегчают жизнь не только спортсменам, но и сторонникам здорового образа жизни. В новинку превратили даже знакомую с детства скакалочку – новая разработка считает количество прыжков и выводит цифру перед спортсменом.

Соблюдать водный баланс поможет бутылка, которая оповещает о выпитых 20%, 50% и 100% от среднесуточной нормы с помощью светодиодных лампочек – устройство синхронизируется со смартфоном, в который введены нужные данные.

Изготовление карбоновой рамы для велосипеда

Изготовление карбоновой рамы для велосипеда

Фото: velojournal.net

Для любителей велосипедов и новых технологий разработали карбоновый велосипед. Он легче, чем металлические аналоги, при этом жесткость углеродного волокна можно регулировать для разных деталей велосипедной рамы. Работая с карбоном разной жесткости, разработчики адаптируют велосипеды для разных целей. Например, велосипеды для пересеченной местности делают более мягкими, чтобы эффективнее поглощать вибрации, а более жесткая рама используется для гоночных моделей.

 

Фото на главной: olympteka.ru

По материалам tennis-i.com, velojournal.net, championat.com, vtbrussia.ru, Википедия

Hawk-Eye LZR Racer Олимпийские игры Фотофиниш Ястребиный глаз карбон углепластик

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.