Ученые вычислили оптимальный угол толкания ядра

Ученые вычислили, под каким углом необходимо толкать ядро для того, чтобы добиться максимальной дальности полета. Оказалось, что оптимальным является угол в 38 градусов, а не в 45, как следует из формальных расчетов. Статья исследователей пока не принята к публикации в рецензируемом научном журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Значение 38 градусов было ранее получено экспериментально при измерении параметров броска у атлетов, показывавших лучшие результаты. Однако до сих пор специалисты не могли дать теоретическое объяснение этим данным. Авторы новой работы рассматривали влияние на эффективность броска трех факторов.

Во-первых, они учли, что высота броска зависит от длины плеча и предплечья спортсмена и их взаимного наклона. Эти параметры для среднего атлета дают один дополнительный градус (то есть увеличивают оптимальный угол броска). Во-вторых, ученые рассмотрели соотношение потенциальной и кинетической энергий при броске и заключили, что для его оптимизации необходимо значительно уменьшить "теоретический" угол в 45 градусов. Наконец, в-третьих, исследователи показали, что атлет толкает ядро с максимальной силой при меньшем угле наклона. Баланс между тремя этими факторами и дал в итоге значение 37-38 градусов.

Недавно другой коллектив ученых вывел оптимальные параметры для успехов в таком виде спорта, как бег на короткие дистанции. Исследователи показали, что чем меньше расстояние между лодыжкой и ахиллесовым сухожилием, тем эффективнее спортсмен использует энергию при движении.