Fizikçiler kayakçılara kar üzerinde akrobatlık öğretti
Güncelleme Tarihi:
Nilgün Özbaşaran
Oluşturulma Tarihi: Şubat 25, 2006 00:00
Torino’da düzenlenen 2006 kış olimpiyatlarında serbest kayakçılar madalya alabilmek için beş burgulu üç perende atlamak zorundaydılar. Fizikçi Anton Lüthi, biyomekanik araştırmalarla, kayakçılara destek oldu.
Dört yıl önceki Salt Lake City kış olimpiyatlarında altın madalya alan Çek kayakçı Ales Valenta, ilk kez üç ters perende ve beş burgulu bir atlayışla nefes kesici bir akrobasi gösterisi sunmuştu. O halde 2006 Torino olimpiyatlarında madalya almak isteyen serbest kayakçılar da aynı performansı göstermek zorundaydılar.
Fakat Çek kayakçının başarısına ulaşmak hiç de kolay değildi.
Bu konuda İsviçreli serbest kayakçıları desteklemek isteyen Davos Kar ve Çığ Araştırmaları Enstitüsü fizikçisi Anton Lüthi, serbest atlayışların üçboyutlu analizleri üzerine bir bilgisayar simülasyonuyla çalışarak, bu zorlu becerinin püf noktalarını buldu. Fizikçi geçen yıl bu araştırması için İsviçre Spor Bilimleri Ödülünü de almıştı.
İsviçreli kayakçılar, Çek kayakçının başarısından çok uzaktı. Hemen hemen tümü iki burgulu, iki perendeyi tamamlamakta bile zorlanıyorlardı.
Önce su üzerinde
Fizikçi serbest kayakçıların akrobasi becerilerini geliştirmek için ilk önce tüm karmaşık hareket süreçlerini belirledi. Bu amaçta İsviçre’nin Mettmenstetten kantonundaki kayakçıları izledi. Serbest kayakçılar zorlu ve tehlikeli atlayışlarını bu bölgedeki "su pisti" üzerinde çalışıyorlar. Sonuçta suya düşen kayakçılarda sakatlanmalar daha hafif oluyor.
Lüthi’nin ekibi 2004 yazında su pistinin atlama sahasına yirmi metre yükseklikte bir yapı kurdu. Bunun üzerine ise Zürich Federal Teknik Yüksekokulu’na bağlı Biyomekanik Enstitüsü’nün enfraruj kameraları yerleştirildi.
Ayrıca her kayakçının kayağında ve giysisinde, 48 yansımalı kürecik bulunuyordu. Kameralar bu kürecikleri çok iyi algılayabiliyordu ama sadece karanlıkta.
Bu yüzden dört erkek ve dört bayan serbest kayacı geceleri spot ışığında çalıştılar. Yirmi kamera saniyede 120 görüntüyle 42 atlayış kaydetti. Bir yazılım programı bu kısa film sahnelerini otomatik olarak üç boyutlu bilgisayar animasyonuna dönüştürdü.
Bu bilgisayar animasyonlarıyla Lüthi, atlayıcıların hangi kol hareketiyle burguya hazırlandıklarını ya da kollarını bedenlerine doğru çekerken, dönüş hızını ne şekilde yükselttiklerini takip edebildi.
İlk perende önemli
Böylece Lüthi ilk perendenin en büyük problem olduğunu anladı. Aslında fizikçi bunu ilk analizlerde fark etmişti. Çünkü bu aslında tam perende bile değil. Kayakçılar, eğimli kayak rampasından yukarı doğru dik bir şekilde atladıklarında, iki burgu yapabilmeleri için bu perendenin dörtte üç kalıyor geriye. İkince perendede iki burgu yapılıyor.
Fakat üçüncü perendede dönüşün tamamlanıp, zorlu inişe geçilebilmesi için geriye tek burgu hareketi kalıyor.
O halde dörtte üçlük ilk perendede iki burgu ne şekilde tamamlanabilirdi? Lüthi bu sorunun yanıtını bulabilmek için sanal kayakçılı bir bilgisayar tasarımı geliştirdi ve sanal kayakçılara 42 (gerçek) kayakçının kol hareketlerini aktardıktan sonra simülasyonun üzerinde çalıştı. Ve en sonunda sanal perende ve burgu hareketleri, beş derecelik bir hata payıyla gerçek kayakçılrın hareketleriyle örtüştü.
Fizikçi bu şekilde sanal kayakçıları beş burgulu üç perendeyle atlatarak, bu harekette neyin önemli olduğunu inceledi. Kol hareketlerindeki zamanlama çok önemli diyor Lüthi. Hareketlerin doğru anda yapılması neredeyse yarım burgu kazandırmakta.
Kol hareketleri önemli
Sağ kolun yukarıda, sol kolun aşağıda bulunduğu asimetrik hareketler, atlayıştan hemen sonra ya da yarım burgu hareketinin ardından, iki kolun aynı anda kaldırılması gibi simetrik hareketler ise dörtte birlik ya da dörtte üçlük burgudan sonra yapılmalı.
Bilgisayar tasarımına göre diğer 0,3 burgu daha kısa kayaklarla mümkün. Ancak fizikçi bu konuda dikkatli olunmasını önermekte. Çünkü sağlam inişler için uzun kayaklar daha avantajlı. Bu durumda kayakçılar daha fazla burgu veya sağlam bir iniş hakkında karar vermek zorundalar.
Kol hareketlerinin iyi zamanlanması dışında bilgisayar tasarımlarıyla, diğer bir hareketin avantajı da keşfedildi: asimetrik başlangıç hareketi.
Kayakçılar çok sayıda burgu yapabilmek için, dikey beden eksenini atlayıştan sonra birkaç derece yana eğmeleri gerekiyor. Sadece bu eğim sayesinde bile burgu hareketi elde edilebilmekte. Ve Lüthi dönüş eksenine hafif bir eğimle girmenin en uygunu olduğunu söylüyor.
Olmayan hareketler
Kayakçılar bu pozisyonu örneğin, atlama rampasında bir kollarını dikey olarak yukarı diğerini ise yine dikey olarak aşağı bıraktıkları zaman yakalıyorlar. Rampayı terk ettikten hemen sonra kollarının pozisyonunu değiştirdiklerinde bu eğim biraz daha güç kazandırır ve kayakçı ilk perendede dönmeye başlar.
İşte bu asimetrik teknik ve kol hareketlerinin en iyi şekilde zamanlanması halinde ilk perendede iki tam burgu mümkün.
Fizikçi bilgisayar simülasyonu sayesinde ayrıca bugüne dek hiçbir kayakçının cesaret edemediği atlayışlar bile yarattı. Örneğin kol bileklerine takılan ağırlıklarla altı burgulu üç perendenin mümkün olup olmadığını hesapladı.
Kayakçılar yaz aylarında fizikçinin önerilerini dikkate alarak antrenman yaptıktan sonra bunları Torino kış olimpiyatlarında da uyguladılar.
Kaynak: Die Zeit 1.2.06/6, www.wsl.ch
Fakat Çek kayakçının başarısına ulaşmak hiç de kolay değildi.
Bu konuda İsviçreli serbest kayakçıları desteklemek isteyen Davos Kar ve Çığ Araştırmaları Enstitüsü fizikçisi Anton Lüthi, serbest atlayışların üçboyutlu analizleri üzerine bir bilgisayar simülasyonuyla çalışarak, bu zorlu becerinin püf noktalarını buldu. Fizikçi geçen yıl bu araştırması için İsviçre Spor Bilimleri Ödülünü de almıştı.
İsviçreli kayakçılar, Çek kayakçının başarısından çok uzaktı. Hemen hemen tümü iki burgulu, iki perendeyi tamamlamakta bile zorlanıyorlardı.
Önce su üzerinde
Fizikçi serbest kayakçıların akrobasi becerilerini geliştirmek için ilk önce tüm karmaşık hareket süreçlerini belirledi. Bu amaçta İsviçre’nin Mettmenstetten kantonundaki kayakçıları izledi. Serbest kayakçılar zorlu ve tehlikeli atlayışlarını bu bölgedeki "su pisti" üzerinde çalışıyorlar. Sonuçta suya düşen kayakçılarda sakatlanmalar daha hafif oluyor.
Lüthi’nin ekibi 2004 yazında su pistinin atlama sahasına yirmi metre yükseklikte bir yapı kurdu. Bunun üzerine ise Zürich Federal Teknik Yüksekokulu’na bağlı Biyomekanik Enstitüsü’nün enfraruj kameraları yerleştirildi.
Ayrıca her kayakçının kayağında ve giysisinde, 48 yansımalı kürecik bulunuyordu. Kameralar bu kürecikleri çok iyi algılayabiliyordu ama sadece karanlıkta.
Bu yüzden dört erkek ve dört bayan serbest kayacı geceleri spot ışığında çalıştılar. Yirmi kamera saniyede 120 görüntüyle 42 atlayış kaydetti. Bir yazılım programı bu kısa film sahnelerini otomatik olarak üç boyutlu bilgisayar animasyonuna dönüştürdü.
Bu bilgisayar animasyonlarıyla Lüthi, atlayıcıların hangi kol hareketiyle burguya hazırlandıklarını ya da kollarını bedenlerine doğru çekerken, dönüş hızını ne şekilde yükselttiklerini takip edebildi.
İlk perende önemli
Böylece Lüthi ilk perendenin en büyük problem olduğunu anladı. Aslında fizikçi bunu ilk analizlerde fark etmişti. Çünkü bu aslında tam perende bile değil. Kayakçılar, eğimli kayak rampasından yukarı doğru dik bir şekilde atladıklarında, iki burgu yapabilmeleri için bu perendenin dörtte üç kalıyor geriye. İkince perendede iki burgu yapılıyor.
Fakat üçüncü perendede dönüşün tamamlanıp, zorlu inişe geçilebilmesi için geriye tek burgu hareketi kalıyor.
O halde dörtte üçlük ilk perendede iki burgu ne şekilde tamamlanabilirdi? Lüthi bu sorunun yanıtını bulabilmek için sanal kayakçılı bir bilgisayar tasarımı geliştirdi ve sanal kayakçılara 42 (gerçek) kayakçının kol hareketlerini aktardıktan sonra simülasyonun üzerinde çalıştı. Ve en sonunda sanal perende ve burgu hareketleri, beş derecelik bir hata payıyla gerçek kayakçılrın hareketleriyle örtüştü.
Fizikçi bu şekilde sanal kayakçıları beş burgulu üç perendeyle atlatarak, bu harekette neyin önemli olduğunu inceledi. Kol hareketlerindeki zamanlama çok önemli diyor Lüthi. Hareketlerin doğru anda yapılması neredeyse yarım burgu kazandırmakta.
Kol hareketleri önemli
Sağ kolun yukarıda, sol kolun aşağıda bulunduğu asimetrik hareketler, atlayıştan hemen sonra ya da yarım burgu hareketinin ardından, iki kolun aynı anda kaldırılması gibi simetrik hareketler ise dörtte birlik ya da dörtte üçlük burgudan sonra yapılmalı.
Bilgisayar tasarımına göre diğer 0,3 burgu daha kısa kayaklarla mümkün. Ancak fizikçi bu konuda dikkatli olunmasını önermekte. Çünkü sağlam inişler için uzun kayaklar daha avantajlı. Bu durumda kayakçılar daha fazla burgu veya sağlam bir iniş hakkında karar vermek zorundalar.
Kol hareketlerinin iyi zamanlanması dışında bilgisayar tasarımlarıyla, diğer bir hareketin avantajı da keşfedildi: asimetrik başlangıç hareketi.
Kayakçılar çok sayıda burgu yapabilmek için, dikey beden eksenini atlayıştan sonra birkaç derece yana eğmeleri gerekiyor. Sadece bu eğim sayesinde bile burgu hareketi elde edilebilmekte. Ve Lüthi dönüş eksenine hafif bir eğimle girmenin en uygunu olduğunu söylüyor.
Olmayan hareketler
Kayakçılar bu pozisyonu örneğin, atlama rampasında bir kollarını dikey olarak yukarı diğerini ise yine dikey olarak aşağı bıraktıkları zaman yakalıyorlar. Rampayı terk ettikten hemen sonra kollarının pozisyonunu değiştirdiklerinde bu eğim biraz daha güç kazandırır ve kayakçı ilk perendede dönmeye başlar.
İşte bu asimetrik teknik ve kol hareketlerinin en iyi şekilde zamanlanması halinde ilk perendede iki tam burgu mümkün.
Fizikçi bilgisayar simülasyonu sayesinde ayrıca bugüne dek hiçbir kayakçının cesaret edemediği atlayışlar bile yarattı. Örneğin kol bileklerine takılan ağırlıklarla altı burgulu üç perendenin mümkün olup olmadığını hesapladı.
Kayakçılar yaz aylarında fizikçinin önerilerini dikkate alarak antrenman yaptıktan sonra bunları Torino kış olimpiyatlarında da uyguladılar.
Kaynak: Die Zeit 1.2.06/6, www.wsl.ch