Как тяжелоатлеты используют «хлыст» штанги: физика побед на Олимпиаде

Олимпийская тяжелая атлетика включает три ключевых движения: рывок, толчок и жим (последние два часто выполняются в связке). На высшем уровне спортсмены стремятся использовать любые преимущества, в том числе физические свойства штанги. Одно из них — её способность изгибаться под нагрузкой и возвращаться в исходное положение, известное в физике как flexural bending, а среди атлетов называемое «хлыстом».

Учёные продолжают изучать механизмы этого явления. Об этом шла речь на конференции Акустического общества Америки в Филадельфии на этой неделе.

Джошуа Ланглуа, аспирант Университета Пенсильвании и участник соревнований по стронгмену на любительском уровне, поделился наблюдениями. У него есть друзья, выступающие на национальных соревнованиях по тяжелой атлетике. «Они рассказывали, как используют «хлыст» штанги, — говорит Ланглуа. — Когда они опускаются вниз, чувствуют, как гриф возвращается вверх, и используют это, чтобы ускорить движение и увеличить вес, который могут поднять».

Заинтересовавшись темой, Ланглуа провёл модальный анализ — изучил, как объект вибрирует и движется, чтобы количественно оценить «хлыст» и понять его механику. Целью было определить, какие характеристики делают штангу идеальной для выступлений на высшем уровне.

В эксперименте учёный подвесил четыре мужские штанги весом 20 кг (женские весят 15 кг) с нагрузкой 50 кг на каждом конце, используя эластичные резиновые ленты, чтобы гриф «парил» в воздухе. Затем он закрепил акселерометры на концах штанги, где происходят колебания, и простучал её в разных точках небольшим молотком. Измеряя ускорение на концах, он составил карту движения штанги в ответ на удары. Ланглуа сравнил вибрации разных штанг, а также одной и той же штанги с различной нагрузкой.