科学家通过模态分析量化了举重杠铃的弯曲和回弹特性,发现不同杠铃的"鞭打"效应可带来约 1% 的性能差异,对精英选手至关重要。

奥运举重包含抓举和挺举两个动作。在精英级别,运动员会利用一切可能的优势,其中包括杠铃在负重下弯曲和回弹的特性,举重界称之为"鞭打"。

宾夕法尼亚州立大学的研究生 Joshua Langlois 本人爱好强人赛,他的朋友中有国家级的举重选手。他们告诉 Langlois,下蹲时可以感受到杠铃回弹的时机,利用这一反弹加速上推动作,从而举起更重的重量。

Langlois 决定用模态分析来量化这一现象。他将四根 20 公斤的男式杠铃两端各加载 50 公斤,用弹力带悬挂使其悬浮在空中,在两端安装加速度计,然后用小锤敲击杠铃的不同位置,测量加速度响应。

实验发现,不带套筒时杠铃的自由振动频率更高。而在较高负载下频率反而增加,这是出乎意料的结果。Langlois 解释说:"杠铃变得更加固定,波长变短,在波速一定的情况下波长与频率成反比,所以频率变高了。这说明杠铃本身确实有影响。"

这个效应很小,大约只有 1%。但正如 Langlois 所说:"对于精英运动来说,1% 的差异就是一切。"最佳杠铃的具体特征仍然是个谜。奥运杠铃有相同的重量、直径和长度,但材料和制造工艺都是厂商的商业秘密。不同材质的钢、不同的轴套耦合机制都会影响杠铃的弯曲特性。Langlois 计划下一步与真正的奥运举重选手合作,采集数据,进一步揭示"鞭打"的奥秘。

本文译自 Ars Technica,由 BALI 编辑发布。