Пловцы и бегуны год от года становятся все крупнее и крупнее. Это явление, которое было публично отмечено спортивным комментатором во время олимпийских соревнований по плаванию в Пекине, объяснили исследователи из Университета Дюка в Дареме (Duke University, Durham).

Джордан Чарлз (Jordan Charles), студент-выпускник этого года, и его научный руководитель Адриан Бейджан (Adrian Bejan), профессор инженерии отделения механической инженерии и наук о материалах (Department of Mechanical Engineering and Materials Science) Университета Дюка, собрали данные о быстрейших спринтерах и быстрейших пловцах с 1900 года. Они включили в базу чемпионов мира по плаванию на дистанции 100 метров вольным стилем, а также по бегу на 100 метров среди мужчин. И построили корреляцию метрических данных этих спортсменов с результатами забега и заплыва.

У спортсменов акселерация заметнее

За прошедший век все человечество стало несколько выше и крупнее, однако, как выяснилось, спортсмены выросли больше, чем остальное население. Среднестатистический человек по сравнению с 1900 годом стал выше на 5 см, в то время как чемпионы в плавании подросли на 11,4 см, а чемпионы в спринте — на 16,2 см.

Увеличение роста сопровождалось увеличением веса. Однако спортсмены не стали при этом толстыми. Когда исследователи подсчитали отношение роста к весу, то есть показатель стройности, выяснилось, что стройность за прошлый и начало нынешнего века неуклонно возрастала (от 7,88 до 8,29 у пловцов и от 7,61 до 8,29 у спринтеров).

Для скорости нужны высота и масса

«Проанализировав результаты элитных спортсменов, мы выявили тенденцию: рекорды скорости достигались преимущественно высокими и тяжелыми атлетами», — сказал Джордан Чарлз. Ученые объясняют это явление общими законами локомоции животных (в том числе и человека). Они рассматривают бег и плавание как результат силы преодоления гравитации и силы поступательного движения вперед. Скорость увеличивается пропорционально массе в степени 1/6 и пропорционально высоте тела в степени 1/2.

Джордан Чарлз, который сам состоял в университетской команде плавания брассом, говорит, что они обосновали требования, которые тренер предъявляет к пловцам. От пловцов брассом требуется поднимать тело как можно выше из воды, чтобы увеличить скорость. Это объясняется тем, что в воздухе тело пловца преодолевает меньшее сопротивление среды, чем в воде.

«Кроме того, чем выше тело над водой, тем быстрее и дальше оно падает и тем большая волна толкает его вперед, — объясняет Чарлз. — Большие спортсмены при этом получают преимущество».

Как бегали древние греки

Используя свои расчеты, ученые могут реконструировать, например, рекорды первых Олимпийских игр. Рост человека в античности составлял около 70% от роста современного человека. Исходя из этого, авторы полагают, что стометровку древние греки пробегали за 14 секунд.

Весовые категории — для всех

Практическим выводом из своей работы исследователи считают то, что в скоростных видах спорта атлеты с разными параметрами тела находятся в неравных условиях. Поэтому они предлагают ввести в беге и плавании весовые категории для спортсменов так же, как в боксе, борьбе или тяжелой атлетике.

Статья опубликована в журнале Journal of Experimental Biology.