ฟิสิกส์ เทคโนโลยี และโอลิมปิก

ฟิสิกส์ เทคโนโลยี และโอลิมปิก

ในปี 1896 ด้วยความตั้งใจที่จะพัฒนาสุขภาพและการศึกษา ส่งเสริมสันติภาพของโลก และสนับสนุนการแข่งขันที่ยุติธรรมและเท่าเทียมกัน อย่างไรก็ตาม คำขวัญของกีฬาโอลิมปิกสมัยใหม่ เมือง, อัลติอุส, ฟอร์ติอุส (เร็วกว่า สูงกว่า แข็งแกร่งกว่า) – แสดงให้เห็นว่าไม่ใช่แค่การมีส่วนร่วมเท่านั้นที่มีความสำคัญ การชนะมีความสำคัญพอๆ กับเมื่อ 2,500 ปีที่แล้วในเกมดั้งเดิมในยุคกรีกโบราณ จากนั้น ณ ตอนนี้ 

นักกีฬา

ที่ชนะจะได้รับการปฏิบัติเหมือนวีรบุรุษ ได้รับที่นั่งตลอดชีวิตในโรงละครและการชุมนุมสาธารณะ และได้รับโบนัสเงินสด ของขวัญ และรางวัล จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่นักกีฬาทั้งสมัยโบราณและสมัยใหม่ใช้วิธีใด ๆ ก็ตามที่มีอยู่เพื่อปรับปรุงความเร็วที่พวกเขาสามารถวิ่งได้ ระยะทางที่พวกเขาสามารถโยนได้ 

และความสูงที่พวกเขาสามารถกระโดดได้ ในกีฬา เช่น จักร ฆ้อน หรือพุ่งแหลน  ที่ใช้ชิ้นส่วนของอุปกรณ์  การแสดงกีฬาอยู่ภายใต้กฎของฟิสิกส์ แต่ท้ายที่สุดแล้วจะถูกจำกัดโดยกฎของกีฬาตามอำเภอใจ และนี่คือความขัดแย้ง เป็นธรรมชาติของมนุษย์สำหรับนักกีฬาที่จะพัฒนาตนเองเพื่อให้พวกเขาไวขึ้น 

สูงขึ้น และแข็งแกร่งขึ้น  และใช้เทคโนโลยีหากช่วยได้ บทบาทของหน่วยงานกำกับดูแลด้านกีฬาคืออนุญาตให้มีการปรับปรุงอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง แต่เพื่อหยุดการพัฒนาที่ทำให้ผู้เข้าแข่งขันเสียเปรียบมากเกินไป ความขัดแย้งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากกีฬาไม่ได้หมายถึงการทดสอบว่าใครมีอุปกรณ์ที่ดีที่สุด 

แต่ควรเป็นการแข่งขันที่สูสีระหว่างนักกีฬาคนหนึ่งกับอีกคนหนึ่ง และตั้งแต่ปีหนึ่งถึงปีถัดไป ความจริงที่ว่ากฎของกีฬามีการเปลี่ยนแปลงและจัดการในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาเพื่อให้ (หรือไม่อนุญาต) การพัฒนาอุปกรณ์หมายความว่าเทคโนโลยีมีอิทธิพลต่อกีฬาอย่างแน่นอน แต่มีหลักฐานอะไรว่ามันทำ? 

บทความนี้กล่าวถึงฟิสิกส์ของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิก 3 รายการ ได้แก่ การวิ่ง 100 เมตร การกระโดดค้ำถ่อ และการพุ่งแหลนเพื่อดูว่ามีการรักษาสมดุลที่ดีระหว่างเทคโนโลยีและประเพณีไว้หรือไม่ 

วิ่ง 100 เมตร ชาวกรีกมีการวิ่งประมาณ 190 เมตรที่เรียกว่าสเตเดียนในกีฬาโอลิมปิกสมัยโบราณ 

ซึ่งเป็น

การวิ่งลงทางตรงและถอยหลังอีกครั้ง เทคโนโลยีในสมัยนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าเสาไม้ที่ปลายด้านหนึ่งเพื่อช่วยนักวิ่งที่กลับมาบนลู่วิ่ง เดิมทีการแข่งขันจะเริ่มต้นด้วยนักกีฬาที่ยืนตัวตรง โดยให้ปลายเท้าวางอยู่ในร่องในธรณีประตูหิน จึงมีสำนวน การเริ่มต้นที่ผิดพลาดจะถูกลงโทษโดยการเฆี่ยนตีจากผู้ตัดสิน

ที่ยืนอยู่ข้างหลังนักกีฬา ต่อมาดูเหมือนว่าจะมีการใช้ประตูสตาร์ท ซึ่งเหมือนกับที่ใช้ในการแข่งม้าในปัจจุบัน ในกีฬาโอลิมปิกสมัยใหม่ นักวิ่งแข่งจะเริ่มต้นจากท่าหมอบ เบียดกับบล็อกสตาร์ทเพื่อช่วยให้เร่งความเร็วได้ บล็อกถูกนำมาใช้ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1920 และถูกนำมาใช้ครั้งแรกในการแข่งขันกีฬา

โอลิมปิกปี 1948 ที่ลอนดอน บล็อกเริ่มต้นที่มีเครื่องมือปรากฏขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และประกอบด้วยแผ่นสปริงและไมโครสวิตช์ ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 หน่วยที่ใช้สเตรนเกจได้ถือกำเนิดขึ้น แม้ว่าพวกมันจะไวต่อแรงผลักของนักกีฬาต่อพวกมันมาก และทำให้เกิดการสตาร์ทผิดพลาดหลายครั้ง

ในการแข่งขัน รุ่นสเตรนเกจที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งใช้งานได้ค่อนข้างดีนั้นเปิดตัวในปี 1993 และอีกสองปีต่อมาก็ได้มีการพัฒนารุ่น “อัจฉริยะ” มีโมดูลขนาดเล็กที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ติดตั้งอยู่ในบล็อกเริ่มต้น และใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อนเพื่อกำจัดทริกเกอร์ที่ผิดพลาด การออกสตาร์ทถือเป็นเท็จหากนักกีฬา

ออกสตาร์ทภายใน 0 ความแตกต่างระหว่างการชนะและแพ้ในการสปรินต์นั้นน้อยมากจนเห็นได้ชัดว่านักกีฬายุคใหม่ต้องจับเวลาให้แม่นยำที่สุด ระบบจับเวลาของวันนี้มักจะประกอบด้วยนาฬิกาซึ่งถูกกระตุ้นโดยปืนสตาร์ท แหล่งกำเนิดแสง และอุปกรณ์รับแสงที่จะหยุดจับเวลาเมื่อนักกีฬาที่ชนะตัดลำแสง 

โดยทั่วไป

แหล่งกำเนิดแสงจะ “มอดูเลต” เปิดและปิด  ที่ความถี่ประมาณ 1,000 Hz เพื่อไม่ให้ถูกหลอกโดยการเปลี่ยนแปลงของความเข้มของแสงพื้นหลัง ซึ่งทำงานเป็นวิศวกรหลักที่คณะกรรมการโอลิมปิกแห่งสหรัฐอเมริกาในโคโลราโดสปริงส์ ช่วยคณะกรรมการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์

เพื่อช่วยเหลือนักกีฬาอเมริกันชั้นแนวหน้า เขาได้สำรวจข้อจำกัดทางเทคโนโลยีของระบบจับเวลาในการวิ่ง 100 เมตร ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์จับเวลา ซึ่งโดยปกติจะเป็นออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ จะต้องมีความเสถียรประมาณ 100 ส่วนในล้านต่อองศาเคลวิน เพื่อหยุดการสูญเสียความแม่นยำเมื่ออุณหภูมิผันผวน 

ยังแสดงให้เห็นว่าต้องใช้ความถี่มอดูเลตอย่างน้อย 4,000 Hz เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์จับเวลามีความแม่นยำภายในหนึ่งในพันของวินาที  ตามที่จำเป็นสำหรับการวิ่ง 100 เมตร โชคดีที่ความแม่นยำดังกล่าวสามารถรับรู้ได้ง่ายกว่าในทศวรรษก่อนๆ ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีไมโครชิป

เท่าที่เกี่ยวข้องกับนักวิ่งแข่งเอง เทคโนโลยีที่มีให้นั้นค่อนข้างจำกัด การพัฒนาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงพื้นผิวของลู่วิ่งและการออกแบบรองเท้าวิ่งที่มีน้ำหนักเบาและสวมใส่ได้พอดี เวลาที่ชนะสำหรับการวิ่ง 100 เมตรในกีฬาโอลิมปิกสมัยใหม่แสดงแนวโน้มที่ลดลงซึ่งดูเหมือนจะลดระดับลง

ขณะนี้มีการปรับปรุงประมาณ 0.006 วินาทีต่อปี เทียบกับ 0.015 วินาทีต่อปีเมื่อศตวรรษก่อน เมื่อพิจารณาจากการกระจายในข้อมูล จึงเป็นเรื่องยากที่จะมองเห็นช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งโดยเฉพาะเมื่อประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าการวิ่ง 100 เมตรนั้นถูกควบคุม

โดยความสามารถของมนุษย์ และประสิทธิภาพที่ดีขึ้นนั้นน่าจะเกิดจากการปรับปรุงด้านอาหาร การฝึกสอน ฟิตเนส และสรีรวิทยา โดยเทคโนโลยีมีบทบาทค่อนข้างน้อย โดโนแวน เบลีย์ ผู้คว้าเหรียญทองวิ่ง 100 เมตรในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกปี 1996 ที่แอตแลนตา เอาชนะผู้ชนะเหรียญทองคนแรก

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์