Сколько ньютонов в ударе Майка Тайсона: расчет силы бокового по замедленной съемке

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Удар подготовленного боксера-тяжеловеса передает мишени от 400 до 600 Дж кинетической энергии. Замеры бокового удара Майка Тайсона на пике его спортивной формы показали цифру около 1800 Дж. При этом весь процесс передачи этой энергии укладывался в 12-14 мс.

Многие любители спорта привыкли оценивать удары в кг, однако в механике килограмм обозначает лишь массу предмета. Настоящее силовое воздействие складывается из ускорения, времени контакта и жесткости тела в момент соприкосновения. Когда специалисты по биомеханике покадрово разобрали видеозаписи с высокоскоростных камер, открылись точные расчеты, объясняющие, почему удары Тайсона завершали поединки за считанные секунды.

Автор: Неизвестно / Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

Откуда берется разгон: почему бьет не рука, а все тело

При детальном просмотре замедленной съемки видно, что в первые 150 мс правая рука боксера вообще не двигается в сторону соперника. Движение начинается с опорной ноги: стопа жестко упирается в пол, после чего происходит резкий толчок и разворот тазобедренного сустава.

Рост Тайсона составлял 178 см, что делало его ниже большинства оппонентов. В тяжелом весе это считается недостатком, но Тайсон использовал низкий центр тяжести для разгона корпуса. Разворот бедер передавал вращение на мышцы спины и плеч, создавая угловую скорость вращения туловища свыше 900°/с. В такой схеме рука не выбрасывается отдельно за счет силы бицепса или трицепса, а работает как монолитный рычаг, прикрепленный к вращающемуся корпусу.

К моменту касания цели перчатка набирала линейную скорость около 12-13 м/с (примерно 45 км/ч). Сама по себе такая скорость не является уникальной — легковесы способны двигать руками быстрее. Однако Тайсон разгонял до этой скорости не одну кисть, а эффективную массу примерно в 30 кг, состоящую из плечевого пояса и верхней части торса. И здесь вступал в действие следующий физический фактор.

Автор: El Gráfico #3538 / Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

4500 Н в челюсть: что происходит за сотые доли секунды

За 0,02 с до касания на замедленных кадрах виден момент предельного напряжения всех мышечных групп Тайсона. Мышцы кора, плеча и предплечья за доли мгновения фиксировались в неподвижное положение. Благодаря этому ударяющая рука не амортизировала назад в плечевом и локтевом суставах, а передавала сопернику всю накопленную кинетическую энергию без потерь.

Пиковая сила воздействия в точке контакта достигала 4500 Н. В пересчете на привычные величины это означает кратковременное давление, эквивалентное падению предмета массой 450 кг. По количеству механической работы это сопоставимо с падением тяжелой чугунной наковальни с высоты человеческого роста.

Для сравнения: костная ткань нижней челюсти взрослого человека начинает трескаться при точечной статической нагрузке около 1500-2000 Н. Боксерская перчатка и защитная капа немного увеличивали площадь соприкосновения и растягивали время воздействия на несколько миллисекунд, но снизить силу вдвое они не могли. В результате остаточная энергия удара с большим запасом превышала предел прочности костей лица.

Автор: Bill Apter / Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

Кроме механического давления на кость, происходило резкое вращение черепа. Человеческий мозг находится внутри черепной коробки в защитной спинномозговой жидкости. При резком боковом повороте головы жидкость не удерживает мозг от смещения, и он по инерции ударяется о внутреннюю костную стенку черепа. В этот момент в центральной нервной системе срабатывает защитный механизм отключения восприятия, и боксер теряет сознание.

Среди соперников Тайсона выступали боксеры с куда большим собственным весом и более объемными мышцами рук. Однако их удары не обладали такой разрушительностью, потому что они растягивали время контакта до 30-40 мс. Чем дольше длится удар, тем ниже пиковая сила и тем легче тканям тела поглотить эту нагрузку без тяжелых последствий.

Как вы считаете, возможно ли с помощью одних лишь тренировок развить такую жесткость фиксации тела, или решающую роль здесь играет только врожденное строение костей и связок?

Изображение в превью:
Автор: Bill Apter / Общественное достояние
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

2 комментария

a
А теперь расскажите, как играют пианисты и почему довольно часто рвут струны рояля.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Гидравлический штатив на глубине 4 000 м: как ходульный бентозавр обманывает физику придонного слоя

Глубоководный аппарат, опустившийся на абиссальную равнину Тихого океана на отметку 4 200 м, фиксирует внешнее статическое давление в 42 МПа. При таком сжатии любая тонкостенная жесткая опора...

2,3 миллиарда лет назад Земля едва не потеряла весь кислород: ученые выяснили, как планета сохранила обитаемость

Около двух с половиной миллиардов лет назад состав атмосферы Земли начал необратимо меняться. В воздухе впервые появился свободный кислород — газ, без которого невозможно существование...

Эйнштейн оказался квантовым: физики вывели уравнения гравитации из квантовой информации

Современная фундаментальная физика держится на двух теориях, которые до сих пор не удается свести к единому знаменателю.Первая — общая теория относительности. Она описывает...

Как на самом деле погибнет Солнечная система: новое исследование опровергло вечную стабильность орбит

Вопрос о том, способна ли планетная система существовать вечно, определил само зарождение теоретической астрономии. Размышляя о законе всемирного тяготения и наблюдая за орбитами Юпитера и...

Поставил проектор на шкаф под углом, а он сам всё настроил на экран 130": обзор TrendVision Luma Arc

Когда хочется смотреть фильмы на большой диагонали, обычный телевизор уже не всегда кажется подходящим решением. Но с проекторами есть другая проблема: нужно найти место для установки, выставить...

Как буква «Ё» появилась в русском языке и почему её часто не используют

В книге можно встретить «елку», «ежика» и «теплый вечер» — и без труда понять, какие слова имелись в виду. Но с выражениями «все готово» или «мы узнаем» такой уверенности уже нет:...