ДЭВИС, КАЛИФОРНИЯ – Футбол поднялся полностью от центра до конца, зона является биомеханическим чудом, но рука квотербека фактически тратит впустую энергию. Новый механический анализ, однако, предлагает, чтобы такие на вид контрпроизводительные усилия фактически позволили конечности бросить шар дальше.
В броске и другой физической активности, первый шаг вперед часто является шагом назад. Например, для скачка прямо человек сначала приседает к земле. Орган кратко продолжает понижаться даже после того, как мышцы в ногах и туловище начинают тянуть его вверх, и при перемещении одного пути и натяжении другого, орган делает механическую работу против себя и тратит впустую энергию.
Точно так же в броске, предплечье на мгновение перемещается назад, как раз когда плечо тянет его вперед, снова тратя энергию. Biomechanicists предложили различные объяснения такого «противодвижения».
Это могло бы протянуть мышцы, вызвав физиологические изменения, тогда позволяющие им заключать контракт более энергично. Или это могло бы обеспечить задержку, в которой медленно реагирующие мышцы ловят до друг друга.Или это может просто позволить органу расходовать остальную часть его энергии эффективнее, обсуждает Сэма Уолкотта, докторанта в теоретической и прикладной механике в Корнелльском университете в Итаке, Нью-Йорк.
Используя машинное моделирование, Уолкотт изучил идеализированную руку, состоящую из двух сегментов подряд – одного представления плеча и другого представления предплечья – который швырнул виртуальный шар. Вращающие моменты в «плече» и «локте» создали движение броска. Уолкотт дал руке установленную сумму энергии израсходовать, который определил, как далеко объект мог возможно путешествовать независимо от того, как это было начато.
Он тогда позволил компьютеру искать движение руки, произведшее самый долгий бросок. Если компьютерная программа позволила некоторое противодвижение, она бросила объект ближе в максимальное расстояние, Уолкотт, о котором сообщают здесь 13 сентября на 5-й Международной конференции по вопросам Разработки Спорта. Дизайн человеческой руки препятствует тому, чтобы он бросил объект под просто любым углом и скоростью, он объясняет, но рука может стать ближе к оптимальному углу и скорости, если это тратит впустую некоторую энергию по пути.
Это – интересный аргумент, говорят Мишель Леблэнк, biomechanicist в Лютеранском университете Калифорнии в Таузенд-Оуксе, но это вероятно не вся история. Определенные взаимодействия между мышцами и другими частями тела будут также играть роль, говорит она.