https://frosthead.com

The Science of the First Cold Weather Super Bowl

Obecnie prognoza dla East Rutherford, New Jersey, na niedzielny wieczór jest niska z 26 ° F, z 10-procentową szansą na opady. East Rutherford jest oczywiście miejscem Super Bowl XLVIII.

powiązana zawartość

  • W tej Super Bowl gracze będą nosili korki z nadrukiem 3D
  • Przygotuj się na Super Bowl, oglądając ten elementarz na futbolu amerykańskim

Te warunki pogodowe nie są szczególnie niezwykłe w przypadku meczów piłkarskich, szczególnie w fazie playoff, i obie drużyny pochodzą z miast (Denver i Seattle), które często doświadczają deszczu i śniegu. Ale po 47 latach Super Bowls rozgrywanych w spokojnych lokalizacjach, takich jak Miami, Nowy Orlean lub Tampa Bay - lub kopulaste stadiony dalej na północ - będzie to pierwszy rok, w którym mecz o mistrzostwo zostanie rozegrany w zimową pogodę.

W jaki sposób na grę wpłyną ujemne temperatury i szansa na śnieg? Oczywiście naukowcy mają odpowiedź.

piłka nożna eksperyment.png Naukowcy badają siłę, jaką ludzie wytwarzają podczas chwytania piłki w niskich temperaturach (zdjęcie za pośrednictwem Stevens Institute of Technology)

1. Piłka będzie trudniejsza do trzymania.

Wielu piłkarzy i kibiców uważa, że ​​niższe temperatury utrudniają pewną piłkę, co prowadzi do kolejnych problemów. Niedawny eksperyment naukowy w Stevens Institute of Technology w New Jersey, przeprowadzony w samą porę na grę, sugeruje, że może to rzeczywiście być prawda.

W ramach eksperymentu profesor inżynierii Antonio Valdevit wykorzystał czujniki do pomiaru siły wytwarzanej przez kciuki i środkowe palce kilku ochotników (w tym siebie), gdy trzymali piłkę tak mocno, jak to możliwe, w trzech różnych temperaturach: 68, 41 i 4 ° F (w niskich temperaturach kulki zostały schłodzone lub zamrożone, a ręce ochotników zanurzono w zimnej wodzie lub w lodowatej wodzie).

Valdevit odkrył, że kciuki uczestników wytwarzały taką samą siłę we wszystkich trzech warunkach, ale ich środkowe palce były znacznie słabsze na mrozie. Inne eksperymenty przeprowadzone przez ESPN wykazały, że ludzie, którzy zanurzają całe swoje ciała w temperaturach ujemnych (w chłodniach), są w stanie wytrzymać około połowy siły, ponieważ przepływ krwi do ich kończyn jest zmniejszony w celu zachowania ciepła.

Oczywiście, żaden z tych ochotników eksperymentujących nie gra w Broncos ani Seahawks - ale fakt, że nie są zawodowymi graczami, nie oznacza, że ​​ustalenia są całkowicie nieistotne. „Nie możemy powiedzieć, że w grze wzrośnie pewna głupota lub bełkot” - powiedział Valdevit w komunikacie prasowym. „Gracze prawdopodobnie dostosują przyczepność w niższych temperaturach - przestawią palce, będą nosić rękawiczki. Ale biorąc pod uwagę to, co znaleźliśmy w jednym z palców, możliwe jest również, że zimno będzie miało co najmniej pewien efekt”.

wilson throw.jpg (Zdjęcie za pośrednictwem harmonogramu piłkarskiego)

2. Piłka nie przemieszcza się tak daleko w powietrzu.

Zimniejsze powietrze oznacza gęstsze powietrze - a to także oznacza, że ​​piłka będzie generować zauważalnie wyższy poziom oporu podczas jej przemieszczania się, niezależnie od tego, czy zostanie rzucona, kopnięta czy uderzona. Eric Goff, profesor fizyki w Lynchburg College w Wirginii i autor Gold Medal Physics: The Science of Sports szacuje, że niskie temperatury w New Jersey przełożą się na około osiem procent większy opór niż w przypadku gry w Miami.

Na papierze może to mieć szczególnie duży wpływ na rozgrywającego Broncosa, Peytona Manninga - który gra w domu u siebie milę nad poziomem morza, z dużo cieńszym powietrzem - ale jak większość graczy, doświadczył swojej dobrej gry w zimne dni i nauczył się, jak dostosować. Mimo to gęstsze powietrze może pokonać odległość, na jaką może rzucić piłkę w dół pola.

W przypadku kickerów i zawodników ten efekt oporu jest spotęgowany przez fakt, że zimne piłki stają się niedopompowane - w eksperymentach ESPN (pokazanych poniżej), piłka nożna utrzymywana w temperaturze 10 ° F przez godzinę ma obniżone ciśnienie powietrza o 20 procent - co sprawia, że im mniej sprężysty. W rezultacie wolniej schodzą ze stopy kopacza lub zawodnika i pokonują krótszy dystans. Efekt nie jest ogromny, ale nie jest nieistotny: w grach przy zimnej pogodzie zawodnicy pokonują średnio trzy jardy mniej, a celność bramki spada o 1, 7 procent.

3. Gracze będą poślizgnąć się częściej.

„Zasadniczo współczynnik tarcia związany z butami i trawą spada wraz ze spadkiem temperatury. Oznacza to, że istnieje większa szansa na poślizgnięcie się na zimnie niż na ciepłym polu w Miami ”- powiedział Eric Goff w Metro New York . Szacuje, że współczynnik tarcia można by obniżyć o 10 do 12 procent - znowu, w porównaniu z grą rozgrywaną w optymalnych warunkach w Miami - co może przyczynić się do częstszego poślizgnięcia się graczy ofensywnych i defensywnych.

Gracze z pewnością się dostosują: ich menedżerowie sprzętu przygotowali się na wiele zimnych gier i mają do wyboru szeroki wybór butów i kolców. Ale gracze ślizgają się podczas każdej gry, bez względu na to, jakie buty noszą, a jeśli zobaczysz, że dzieje się to w niedzielę, zimna, śliska murawa mogła być czynnikiem.

4. Gracze mogą mieć większe trudności z oddychaniem.

Oprócz zdrętwiałych palców, które również nie mogą chwycić piłki, długotrwałe wystawienie na zimno może mieć inne skutki fizjologiczne dla graczy, w tym utrudnić oddychanie, szczególnie po serii sprintu.

„Oddychające zimne, suche powietrze jest drażniące dla naszych płuc i wyściółki naszych płuc”, powiedział New York Times Tom Brickner, lekarz z drużyn sportowych z University of North Carolina. „Ludzie będą kaszleć i czuć, że ich klatka piersiowa jest ciaśniejsza. Jeśli masz skłonność do astmy, może to stanowić problem. ”

Oczywiście, gdy są na linii bocznej, gracze mogą skulić się przy grzejnikach i założyć ciężkie płaszcze, ale przełączanie się między aktywnością na polu i nieaktywnością na linii bocznej, gdy powietrze jest tak zimne, może również mieć swoje żniwo na zdolność oddychania graczy.

manning audible.jpg (Zdjęcie Craig Hawkins)

5. Gracze będą trudniej się słyszeć.

Dużą część przestępstw jakiejkolwiek drużyny NFL stanowi użycie audible (gdy rozgrywający zmienia rozmowę tuż przed grą, krzycząc na swoich kolegów z drużyny), a w szczególności Manning jest legendarny z tego, że używa ich w prawie każdej grze. Niestety dla Manninga zimniejsze, gęstsze powietrze nie przewodzi fal dźwiękowych tak łatwo - w rezultacie szacuje się, że dźwięk przemieszcza się w powietrzu o temperaturze 70 ° F około cztery procent wolniej niż w powietrzu o temperaturze 30 ° F.

Nie oznacza to, że Manning lub rozgrywający Seahawks Russell Wilson zostaną całkowicie uciszeni, ale oznacza to, że mogą być nieco trudniej usłyszeć z rykiem tłumu, potencjalnie prowadząc do bardziej ofensywnej złej komunikacji.

6. Gracze mogą odczuwać potrzebę oddawania moczu podczas gry.

Brickner powiedział także Timesowi o jednym z najbardziej nieoczekiwanych efektów gry na mrozie. Gdy ciała graczy wyciekają krew z kończyn i do ich narządów głównych, ich nerki prawdopodobnie zostaną zapchane krwią. Ich układy moczowe mogą błędnie interpretować tę krew jako dowód, że są nadmiernie nawodnione i emitują hormony, aby zwiększyć tempo oddawania moczu. Dlatego nawet jeśli gracze są odwodnieni - co często zdarza się na mrozie, kiedy są mniej zmotywowani do picia wody - mogą odczuwać ciągłą potrzebę oddawania moczu przez całą grę.

W porównaniu z płaskimi piłkami, zdrętwiałymi palcami i śliską nawierzchnią potrzeba siusiu może nie mieć tak znaczącego wpływu na rzeczywisty wynik gry. Ale jeśli zbliżenia telewizyjne pokazują, że gracze wyglądają na szczególnie napiętych w późnej fazie gry, ten niezwykły niuans układu moczowego może w rzeczywistości być przyczyną.

The Science of the First Cold Weather Super Bowl