奥运会田径比赛规则(一起来看这些奥运赛项中的科学原理)

东京奥运会各项赛事正在进行中，奥运健将们也正凭借着实力奋力拼搏。奥运会项目众多，每个项目都有自己的特色，其中不乏科学原理。为什么百米赛跑要测风速？泳池里的水对运动员的阻力有多大？风对射箭比赛有什么影响？一起来看看吧。

为什么百米赛跑要测风速？

在日常生活中，风的阻力对于我们的影响几乎可以忽略不计，但是在以百分之一秒为单位来计算运动成绩时，空气阻力是不可忽视的因素。

在百米跑比赛过程中，空气阻力可使成绩相差0.16秒，这对于以0.01秒为计时单位来决定胜负的比赛来说，在测算运动时间时空气阻力的影响就不可忽略不计了。

因此，奥运会在田径比赛规则上规定：距离为200米和200米以下的径赛以及跳远、三级跳远等项目，凡顺风时平均风速超过2米/秒，所创比赛纪录不予承认。

比如，在此次东京奥运会上“一战封神”跑出9秒83并刷新亚洲纪录的苏炳添，曾在2018年国际田联钻石联赛尤金站跑出了9秒90的个人成绩。但是由于当时比赛风速达顺风2.4米/秒，那次成绩便无法被正式确认。

泳池里的水对运动员的阻力有多大？

在游泳池里，运动员会受到三种阻力：形状阻力、碎波阻力和兴波阻力、摩擦阻力。

三大阻力中，形状阻力占总阻力的50%～80%，兴波阻力和碎波阻力约占总阻力的20%～30%，摩擦阻力不超过总阻力的15%。所以，形状阻力是游泳时阻力的主要成分。当运动员游速达到2米/秒左右时，形状阻力仍占总阻力的50%以上。

那形状阻力是什么呢？它其实是运动物体前后的压强差所致，人们也称之为压差阻力。当游速增加，形状阻力的绝对值与速度的平方成正比例增加。而身体纵轴越长，便越接近流线型，迎水截面积越小，压差阻力就越小。

风对射箭比赛有什么影响？

射箭运动时对天气的要求是非常高的，其中风速和风向是影响射箭准确度最重要的因素。

射箭比赛时，当风速小于7米/秒时，是比较适宜比赛的，并且这时风向对比赛的影响也不大。

但是如果风力大了，风向的改变对比赛就会产生较大的影响了。大家仔细一想便能知道，如果赛场上的风力和风向都不稳定，那么当运动员根据风力和风向瞄准后，风向可能在一瞬间再次转变，这就会给队员的发挥增加难度。

但如果风向稳定并且风力变化不大，运动员便可以通过更改瞄准点等技术细节来调整。

现在，大家了解奥运项目中蕴含的科学知识了吗？一起来为奥运健儿们加油吧。

科普中国中央厨房

新华网科普事业部

科普中国-科学原理一点通

联合出品

更多精彩内容，请下载科普中国客户端。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创，转载时务请注明出处。