Nauka

Szybciej, wyżej, dalej

Ostatnia aktualizacja: 15.01.2007 16:52
Dzisiaj rywalizują już nie tylko sami sportowcy, lecz także naukowcy. Na olimpijski medal składają się wysiłki badaczy i inżynierów.

 



Dzisiaj rywalizują już nie tylko sami sportowcy, lecz także naukowcy - na olimpijski medal składają się wysiłki bardzo wielu ludzi, w tym naukowców i inżynierów.

Dzięki nowym technologiom sportowcy biją kolejne rekordy. Tam, gdzie wydawało się, że możliwości ludzkiego organizmu są już wyczerpane, przyszła z pomocą technika. Efektem są coraz doskonalsze konstrukcje obiektów sportowych, coraz wymyślniejsze urządzenia treningowe, ubiory i sprzęt. Dzięki technicznym wynalazkom również osoby niepełnosprawne mogą uprawiać sport wyczynowy.


Sporty (niegdyś) zimowe

Wiele zawdzięczają nauce i technice sporty zimowe. Świadczy o tym chociażby to, że, dzięki takim wynalazkom jak igielit czy sztuczny śnieg, można je teraz uprawiać nieomal cały rok. Trening narciarski jest latem możliwy dzięki nartorolkom z odpowiednimi kijkami.

Łyżwiarze korzystają z wynalazku „sztucznego lodu”, nawierzchni, utworzonej przez kilkudziesięciokrotne napylanie toru filtrowaną wodą. Każda z warstw musi najpierw dokładnie zamarznąć, aby można było wylać następną. Bardzo cienkie warstewki nie wiążą praktycznie powietrza i sprawiają, że lód jest idealnie gładki. W efekcie łyżwiarze mogą rozwijać większe prędkości. Sztuczny lód przygotowuje się w wersji odpowiedniej do dystansu danych zawodów. Przy sprintach na 500 metrów stosuje się bardziej miękki, aby sprinterzy, wchodzący w wiraż z prędkością 60 km/godz. i pod kątem 30 stopni, czuli, że krawędź łyżwy ma oparcie i wbija się w nawierzchnię. Przy długich dystansach – 5 km mężczyzn i 3 km kobiet – stosuje się bardziej zmrożony lód, aby zawodnicy mogli bez przeszkód sunąć po jego powierzchni.

Zmiany technologiczne dotyczą również strojów, butów i łyżew panczenistów. Od lat 70. XX wieku startują oni w kapturach, zmniejszających opór powietrza. Noszą obcisłe kostiumy, przypominające lotki ptaka. Materiał na torsie łączy się z kapturem i tworzy rodzaj aerodynamicznego skrzydła. Od połowy lat 90. używa się tzw. łyżew-klap, które odrywają się od pięty buta podczas podnoszenia nogi przy skręcie.

Chociaż narty pojawiają się już na skalnych rysunkach sprzed kilku tysięcy lat, to wciąż rzesza naukowców pracuje nad rozmaitymi narciarskimi ulepszeniami. Opór powietrza zmniejszają specjalne kombinezony oraz odpowiednio wyprofilowane buty i kaski.. Ale nawet najbardziej opływowa sylwetka nie pomoże, jeśli narty są źle przygotowane. Dla narciarzy alpejskich opracowano specjalne, supernowoczesne rozwiązania smarowania nart. Amerykańska drużyna stosuje płynny grafit do pokrywania ślizgów przed smarowaniem. Zapobiega on wyłądowaniom elektrostatycznym między śniegiem a warstwą smaru. A już niedługo amerykańscy snowboardziści będą mknąć po stokach na deskach pokrytych od spodu indem. Ten srebrzysty metal jest w stanie zwiększyć prędkość deski o 2 procent. Ind pochłania ciepło, wytwarzane przy tarciu snowboardu o śnieg. Zapobiega rozgrzaniu materiału deski i topnieniu śniegu pod nią. To ważne, ponieważ podtopiony puch, lepiący się do deski, działa jak rzep. [----- Podzial strony -----]

''
Na pomoc Małyszowi

Liczne podpowiedzi naukowców dotyczą skoków narciarskich. Tutaj kluczowe jest sprytne wykorzystanie praw aerodynamiki. Ważna jest sylwetka we wszystkich fazach ruchu, ubranie i kształt nart. Badania w tunelu aerodynamicznym dowiodły, że nowy styl Boklöva, z ułożeniem nart w kształcie litery V, jest lepszy od poprzedniego, równoległego. Zapewnia siłę nośną większą o 28 procent. Dzieje się tak dzięki silnemu pionowemu naciskowi powietrza na górną część nart, co przyspiesza lot i zapewnia mniejszy nacisk powietrza na ich czubki. Skoczek leci nad zeskokiem w aerodynamicznej pozycji, która zapewnia jak największą siłę nośną dla ciała i nart. Tuż przed lądowaniem wykonuje telemark. Przybiera bardziej wyprostowaną pozycję, ugina kolana, wysuwa jedną nogę do przodu, żeby zmniejszyć skutki uderzenia i uchronić się przed upadkiem.

Kombinezony skoczków narciarskich są obcisłe i cienkie, aby chroniły przed dostaniem się powietrza do środka. Powstały nawet specjalne ubrania z ukrytymi w rękawach i nogawkach wewnętrznymi paskami. Zawodnicy mogli przed startem, ale już po oficjalnych pomiarach sędziowskich zaciągnąć te troczki i uzyskać większą powierzchnię nośną. To przekładało się na dłuższe i stabilniejsze szybowanie. Zawodnicy polskiej reprezentacji również stosowali to sprytne rozwiązanie. Ponadto długie narty skoczków są wykonane z wąskich warstw modelowanego drewna, metalu i włókna szklanego, co zwiększa ich nośność. Mają też zwykle 5 albo 6 rowków na spodzie, co pomaga utrzymać prosty kierunek jazdy i lotu. Dodatkowo, przed zawodami, sportowcy smarują je i ostrzą ich krawędzie, żeby zwiększyć swoją prędkość na rozbiegu.

Ważna jest też sama skocznia i jej próg czyli miejsce, w którym zawodnik odbija się w górę. Do lat 80. funkcjonowały progi poziome, które katapultowały skoczka w górę. Przebudowanie progów wydłużyło długość skoku. Słynna architekt, Irakijka Zaha Hadid, zdobyła w roku 2002 austriacką nagrodę państwową w dziedzinie architektury za projekt skoczni Bergisel w Innsbrucku. W uzasadnieniu jury podkreślano, że obiekt ukształtowano z matematyczna precyzją. O tym, jak ważne w konstrukcji skoczni są najmniejsze szczegóły niech świadczy opinia Adama Małysza, który mówił, że trochę przeszkadza za szeroki rozbieg tej skoczni. Rozbieg Bergisel ma 32,5 cm szerokości przy górnej granicy 33 cm. [----- Podzial strony -----]

''
Trening jak gra komputerowa


Obecnie treningom towarzyszy zaawansowana technika. Programy komputerowe analizują dane o postępie ćwiczeń i relacjach między wydolnością organizmu a stosowanym treningiem. Analizatory składu osocza krwi pozwalają obserwować zmiany fizjologiczne. Sporttestery i kardiolidery rejestrują czas ćwiczeń oraz częstotliwość pracy serca sportowca i na podstawie tych informacji automatycznie wyznaczają maksymalną dawkę wysiłku dla danego zawodnika oraz długość pauz między ćwiczeniami. Trenażery, urządzenia do doskonalenia ruchów charakterystycznych dla uprawianej dyscypliny, dostarczają informację zwrotną o reakcji zawodnika na obciążenia.

Również psychologia sportu bardzo się rozwinęła. Nowoczesna aparatura diagnostyczna pozwala obiektywnie ocenić poziom opanowania technik psychoregulacyjnych. Psychologowie sportu i trenerzy mają do dyspozycji wiele form monitoringu, między innymi technologię „biofeedback”, czyli biologiczne sprzężenie zwrotne. Zostało ono stworzone w NASA dla pracy nad poprawą koncentracji i możliwości psychicznych astronautów. Dzięki „biofeedbackowi” sportowcy mogą nauczyć się skutecznego sposobu kontroli i obniżania poziomu stresu przed ważnymi zawodami.

Taki trening mentalny tenisistów prowadzony jest przez dra Pawła Holasa, psychologa sportu Polskiego Związku Tenisowego. W czasie współpracy z Polskim Związkiem Narciarskim dr Jan Blecharz, psycholog z Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie, również stosował podobne wspomaganie u skoczków. „Metoda ‘biofeedbacku’ to co prawda tylko jeden z elementów wchodzących w skład treningu Adama Małysza – mówił – ale jestem przekonany, że ma niezwykle istotny wpływ na jego sukcesy. Pozwala mu się wyciszyć i skupić przed skokami, a to bywa w sporcie decydujące.”

„Biofeedback” na tyle dobrze wykrywa zależności między stanem somatycznym i psychicznym człowieka, że jest wykorzystywany również w wykrywaczach kłamstw. Sportowiec w czasie sesji poddawany jest bodźcom (np. muzyka relaksacyjna) lub gra w grę komputerową samymi myślami, bez użycia myszki czy joysticka. Elektrody urządzenia, założone na palce, odbierają ze skóry impulsy o stanie fizjologicznym (poziom stresu, napięcie mięśniowe), a komputer odbiera te dane i odsyła informacje zwrotne. Mogą to być obrazy, np. podczas pogłębiania koncentracji na ekranie monitora powiększa się piłka lub samolot leci wyżej, a w chwilach rozproszenia piłka znika, samolot obniża lot lub pojawiają się dźwięki - przyjemny przy „sukcesie”, a nieprzyjemny przy „porażce”. Po przeanalizowaniu kilku wykresów z sesji sportowiec może dokładnie zobaczyć, jakie postępy poczynił w osiąganiu kontrolowanego stanu relaksu. [----- Podzial strony -----]
''
Sprawni niepełnosprawni


Dzisiaj osoby niepełnosprawne grają w tenisa i w kosza, uprawiają szermierkę, tańczą, startują w maratonach i wyścigach rowerowych. Teoretycznie w sporcie tym rekord nie jest celem, ale współczesny sport osób niepełnosprawnych ma coraz mniej wspólnego z rehabilitacją, a coraz więcej z wyczynem. W ciągu ostatnich 10 lat nasi zawodnicy odnieśli wspaniałe sukcesy, m.in. w szermierce na wózkach, w pływaniu, podnoszeniu ciężarów, lekkiej atletyce czy koszykówce. To jest wyścig o zwycięstwo, dlatego sportowcy potrzebują zaawansowanego technologicznie sprzętu.

Specjalne wózki sportowe stanowią nieomal jedność z ciałem. Są lekkie i zwrotne. Zawodnik ma możliwość regulacji ustawienia środka ciężkości i w pełni regulowany, obrotowy pręt do jazdy na tylnych kołach. Inżynier Mike Box, koordynator do spraw wyposażenia amarykańskiego paraolimpijskiego zespołu rugby znacząco przyczynił się do zdobycia przez drużynę złotego medalu. Jest twórcą wózka „Hammer”, który jest uznawany za najlepszy na świecie sprzęt do sportów kontaktowych. Posiada specjalne wyposażenie do gry w rugby, hokeja czy futbolu amerykańskiego. Box zastosował nowatorską koncepcję sztywnej ramy, która zapewnia oszczędność energii, aluminiowe rurki klasy „lotniczej”o dużych średnicach oraz zabezpieczenia przed wywróceniem. Kąt pochylenia kół wynosi do 20 stopni, dzięki czemu można zakręcić w miejscu i ominąć przeciwników.

Sprinter z RPA, Oscar Pistorius, zamierza w 2008 roku w Pekinie wystartować w konkurencji z całkowicie zdrowymi sportowcami. Jak to możliwe? Pistorius urodził się bez kości strzałkowych nóg i bez stóp. Gdy dorósł, nie załamał się i na protezach uprawiał wiele sportów, w tym popularne w RPA rugby. Jego dzisiejsze nogi od kolan to skomplikowane technicznie urządzenia z włókna węglowego, które pracują jak prawdziwe golenie i stopy. Pistorius trenuje z całkowicie sprawnymi studentami uniwersytetu w Pretorii. W ubiegłym roku zadziwił wszystkich, ustanowiając imponujący rekord świata podczas igrzysk paraolimpijskich w Atenach. Jego czas na 200 m - 21,97 sekundy był gorszy od wyniku mistrza olimpijskiego Shawna Crawforda o 2,18 sek., a lepszy od mistrzyni igrzysk Veroniki Campbell z Jamajki (22,05 sek.) „To był mój wielki bieg" – powiedział potem Pistorius. Nie zamierza na zawsze rozstać się igrzyskami paraolimpijskimi, ale planuje konfrontację ze światową elitą sprintu w Pekinie. Rzecznik Międzynarodowego Stowarzyszenia Federacji Lekkoatletycznych (IAAF), Nick Davies, potwierdził, że światowa federacja z zainteresowaniem śledzi postępy Pistoriusa: „Nie ma przepisów uniemożliwiających mu udział w zawodach dla pełnosprawnych lekkoatletów, ale będziemy musieli upewnić się, czy nie osiąga on nieuczciwej przewagi nad nimi".

Co dalej?

„Citius, altius, fortius!” Szybciej, wyżej, silniej! Motto starożytnych igrzysk olimpijskich wciąż pobudza wyobraźnię sportowców. Jak na razie rekordy mają krótki żywot i cały czas udaje się je poprawiać, choćby o tysięczne części sekundy czy milimetry. Dzisiaj rywalizują już nie tylko sami sportowcy, lecz także naukowcy - na olimpijski medal składają się wysiłki bardzo wielu ludzi, w tym naukowców i inżynierów. Jednak zagadka sportowego sukcesu będzie się zawsze wymykać wszelkim opisom. Technologia to jednak nie wszystko. Działalność sportowa zawiera w sobie bardzo ważny, twórczy pierwiastek. Chociaż wszyscy skoczkowie wykonują poszczególne elementy skoku, wspomagani przez umiejętne wykorzystanie praw fizyki i optymalny sprzęt, to jednak bezbłędnie odróżniamy technikę mistrza od zwykłego rzemiosła... Prawdziwe mistrzostwo to coś więcej niż technika, to sztuka.

Agnieszka Labisko

Ten artykuł nie ma jeszcze komentarzy, możesz być pierwszy!
aby dodać komentarz
brak

Czytaj także

Medalowe technologie

Ostatnia aktualizacja: 23.04.2007 08:31
Rekordomania nie ustaje. Kiedyś wyczerpią się możliwości ludzkiego organizmu i jego technologicznego wspomagania. Zatem co dalej?
rozwiń zwiń