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올림픽 과학

자오즈진(Zhao Zhizhen)이 쓴 '올림픽 과학기술의 빛'에서 발췌. Mr. Zhao Zhizhen의 승인, 인터넷 과학 다람쥐 협회 발행, 출처: 과학 다람쥐 협회 []

"고효율 "에너지 변환기"로서 활은 70~80%를 변환할 수 있습니다. 탄성 위치 에너지가 화살의 운동 에너지로 바뀌고, "잔여" 에너지가 활의 감쇠 진동이 됩니다. "

궁술의 소리

흰색, 검정색, 파란색, 빨간색. , 그리고 노란색, 이 5색 동심원은 양궁장의 "표적"입니다. 양궁 과녁의 지름은 122cm인데, '황소의 눈'으로 알려진 과녁의 지름은 12.2cm에 불과하다. 선수들은 90m 거리에서 10개의 링을 쏘아야 하는데 이는 축구장 골대 위에 서서 반대쪽 골대에 사과를 쏘는 것과 같습니다. 즉, 전체 대상이 눈앞에 압정처럼 보입니다. '백보를 꿰뚫어 완벽한 화살을 만든다'는 목표를 달성하는 것은 참으로 쉬운 일이 아니다.

역사상 활과 화살을 한번도 사용하지 않은 나라는 세계에서 찾아보기 어렵습니다. 큐피드의 '황금화살'과 '납화살'은 하늘과 땅의 사랑을 다스리고, 로빈후드는 '마법의 화살'로 부자를 강탈하고 가난한 자를 도우며, 허우이는 '9일 동안 화살을 쏘아' '생태계'를 변화시킨다. 환경". 동양과 서양에는 얼마나 많은 신화와 전설이 있습니까? 모두 활과 화살과 관련이 있습니다. "뜨거운 무기"가 출현하기 오래 전부터 활과 화살은 항상 가장 강력한 군사 장비였습니다. 사냥 도구부터 전쟁 무기, 스포츠에 이르기까지 인류 문명에서 활과 화살의 역할은 근본적으로 바뀌었습니다.

1908년 런던 올림픽 여자 양궁 대회

1900년 파리 올림픽에서 양궁은 이미 '구시대의 자격을 갖춘' 스포츠 대회가 되었고, 구식 장궁은 우아하고 인기 있는 종목이 되었습니다. 현대 올림픽의 전신인 여성을 위한 입문 스포츠. 양궁은 1920년 앤트워프 올림픽에서 개최국의 통일된 경기 규칙이 없었기 때문에 실격되었다. 국제스포츠연맹의 유일한 여성 회장의 지휘 아래, 국제양궁연맹은 끊임없는 노력을 통해 마침내 1972년 양궁을 올림픽계에 복귀시켰습니다. 미국 남자 대표팀이 애틀랜타 올림픽에서 개인전과 단체전을 모두 석권했다. 양궁계의 '상록수'로 불리는 한국의 '드림팀', '동방양궁 제패'도 이끈 스타 슈터 맥키니다. 올림픽 "양궁 기계"로 알려진 요염한 진 슈이닝은 한때 여자 양궁의 세계적 리더가 되었습니다. 중국 소녀 허잉(He Ying)과 그녀의 파트너는 2001년 제41회 세계선수권대회에서 처음으로 여자 단체전 우승을 차지했습니다.

사격 스포츠에서 총알의 비행은 화약이나 압축 가스에 의해 추진됩니다. 양궁의 모든 힘은 전적으로 인간의 신체적 능력에서 나옵니다. 오늘날 올림픽 게임에 사용되는 리커브 활은 여전히 ​​전통적인 활과 화살의 "직계 후손"입니다. 이 활은 단단한 활 손잡이, 탄력 있는 상지 및 하지, 튼튼한 활줄로 연결되어 있습니다. 선수의 활잡는 팔과 활 당기는 팔의 작용으로 활시위의 장력에 의해 활날 바깥쪽은 인장변형, 안쪽은 압축변형이 일어나 활날이 휘어지고 힘이 변환된다. 근육 수축은 활의 탄성 위치 에너지로 저장되었다가 갑자기 방출되어 화살의 비행을 추진합니다. 활은 실제로 인간의 생리적 에너지를 화살의 운동 에너지로 변환하는 에너지 변환기입니다. 활날의 굽힘 과정에서 각 부분은 서로 다른 모멘트를 견디게 되며 활 손잡이에서 멀어질수록 응력이 작아지므로 리커브 활의 활 끝 부분이 "리커브" 모양으로 설계됩니다.

고대인들은 '활을 쥐고 강자를 저지한다'는 이치를 잘 알고 있었다. 양궁 경기에서 남자 선수의 활의 평균 힘은 약 50파운드, 여자 선수의 평균 힘은 약 35파운드이다. 정규 세계 선수권 대회에서는 남자 선수들이 4일간 더블 게임을 하여 288발을 쏘아야 한다. 누적 전력은 거의 8톤에 달하며 여성 선수의 경우 5톤이 넘습니다. 역도 선수는 한 대회에서 총 1.5톤만 들어 올릴 수 있습니다. '근력운동' 양궁이 얼마나 무거운 것인지 알 수 있다. 더욱 어려운 것은 양궁 선수들이 대부분 '발사하지 않고 새처럼 뛰어오르는' 상태에 있다는 점이다. 활과 화살 시스템의 수평 지지력과 몸을 서게 하는 수직 지지력이다. "십자형" 힘 구조, "몸은 줄기처럼 곧고, "곧은 팔은 가지와 같습니다." 이 높은 수준의 "정적 균형"은 실제로 하루 아침에 이루어질 수 있는 것이 아닙니다.

궁술 조준이 사격 조준보다 어려운 이유는 활에 십자선만 있고 '조준경'이 없어 활처럼 미리 만들어진 '조준 기준선'을 찾는 것이 불가능하기 때문이다. 총.

과녁을 원점으로 하여 수평 X축과 수직 Y축을 그린다고 가정하고, 과녁과 정면, 활줄의 가장자리와 눈이 동일한 직선인 수직을 이룬다고 가정합니다. 화살의 비행 방향의 평면은 "활 평면"과 일치해야 하며, 표적의 Y축과 일치하여 발사된 화살이 Y축을 향해 집중되도록 합니다. 그렇다면 발사된 화살표가 대상의 X축에 더 가깝게 이동하는지 확인하는 방법은 무엇입니까?

선수들이 활을 당길 때마다 손가락을 하악 오른쪽 정확한 위치에 놓고 활줄에 작은 '키스 버튼'을 두는 경우도 있다. "각 화살에 한 번의 키스"를 하면 활시위가 코, 인중, 턱의 중간점에 "기울어지게" 됩니다. 이 "현 기울임 방법"은 화살 마디에서 고정된 "현 기울임 거리"를 보장합니다. 조준선이 활줄을 통과하는 지점이 활의 두 번째 "기준점"이 됩니다. 화살의 높이 조절이 쉽습니다.

힘의 선형성을 확보하는 것은 양궁 기술의 핵심 포인트 중 하나이다. 활을 미는 힘의 합점과 현의 걸림점, 활을 당기는 팔의 팔꿈치 관절의 중심점이 일직선이 되어야 한다. 기술을 잡을 때 선수들은 손바닥 전체로 "활을 잡는" 것이 아니라 호랑이 입을 사용하여 "활을 밀어내는" 것이 아니라 손과 활 사이의 "점접촉"을 최대한 보장하기 위한 것입니다. 표면 접촉".

리커브 활

'신호 조각'이라 불리는 겉보기에 눈에 띄지 않는 작은 부품은 양궁 역사상 중요한 발명품이라 할 수 있다. 화살대를 고정하는 데 사용하는 활 손잡이에 달린 철판입니다. 궁수가 활을 제자리에 잡아당기면 화살이 미끄러져 나가며, 그 철조각이 반동하면서 활 손잡이에 부딪혀 바삭바삭한 소리가 납니다. " 소리. 신호 조각은 매번 선수의 활 당기기 깊이를 정확하게 "모니터링"하여 활 팔이 동일한 장력을 유지하도록 보장할 수 있습니다. 이는 "음성 제어 작동"으로 "최적의 릴리스 시간"을 포착하는 것과 같습니다. 양궁에서 가장 중요한 것은 반복적인 훈련을 통해 각 선수가 기른 기술은 기계처럼 정확하고 반복적으로 고도로 고정되고 프로그램화되어야 하며, 언제라도 모양이 틀어지거나 변형되어서는 안 됩니다.

사람들은 속도를 설명하기 위해 '끈을 떠나는 화살표'라는 용어를 자주 사용합니다. 리커브 활이 쏘는 화살의 초속은 시속 약 240㎞로 '탄환열차'를 넘어선다. 화살의 속도는 활의 힘과 효율, 화살의 모양, 무게, 표면적에 따라 달라집니다. 서로 다른 방식으로 접착된 깃털을 사용하면 화살이 세로 축을 중심으로 회전하고 안정적인 비행을 보장할 수 있습니다. 길이 대 직경 비율이 큰 비행체로서 활시위의 가속으로 인해 화살대가 유연하게 구부러지고 탄력적으로 진동하여 비행 안정성이 저하됩니다. 그러나 사격에 비해 화살의 '동작'은 너무 느리다. 속도는 총알의 10분의 1에 불과하고, 사거리 70m에 도달하는 데 약 1초가 걸린다. 초기 속도의 방향이 목표물을 향한 '평평한 투척 동작'이라면, 화살은 지구의 중력으로 인해 목표물에 도달했을 때 거의 5미터 정도 떨어지게 됩니다. 따라서 양궁에는 화살이 "비스듬히 던지는 동작"을 수행하고 "궤적"이 아치형 포물선이 되도록 하기 위한 "앙각"이 있어야 합니다. 궁도 과녁이 지면의 수직 방향과 15도 각도로 배치되어 '위를 바라보는' 자세로 '심장을 관통하는 수천 개의 화살'을 바라보고 있는 것도 당연합니다. 그런데 오늘날의 활쏘기 과녁은 꼬인 짚줄을 꿰매고 과녁 종이로 덮은 것으로 제갈량의 '짚배 빌린 화살'에 사용된 재료가 지금도 사용되고 있다.

궁술 과녁은 수직 방향으로 15도 각도로 놓여 있다

고효율 '에너지 변환기'로서 활은 탄성 위치에너지의 70~80%를 변환할 수 있다 "나머지"를 남기고 화살의 운동 에너지에 그 에너지가 활의 감쇠 진동이 됩니다. 과학사 전문가들의 연구에 따르면, 초기 인류 현악기의 출현은 활현의 진동으로 생성되는 소리에서 영감을 받았다고 합니다. 목화활은 한눈에 봐도 유래가 있음을 알 수 있다. 리커브 활에 설치된 이러한 복잡한 스틱을 "충격 흡수 장치"라고 하며 활의 정적 관성과 회전 관성을 증가시켜 릴리스 시 활의 변위와 진동을 줄이도록 설계되었습니다. 또한 "균형추" 효과를 달성하여 활 시스템의 질량 중심을 푸시 포인트에 더 가깝게 가져와 균형을 유지합니다.

컴파운드 활

1995년 자카르타에서 개최된 제38회 세계양궁선수권대회에서 수많은 우여곡절을 겪어온 컴파운드 활이 ​​마침내 국제양궁협회의 승인을 받았다. 연맹을 공식 대회 종목으로 합니다. 이것은 1969년 미국인 Allen이 발명한 진정한 "현대적인 활"입니다. 이 활의 "혁신"은 바로 인류의 가장 "오래된" 발명품 중 두 가지인 바퀴와 활과 화살의 조합입니다.

컴파운드 활은 상지와 하지 끝 부분에 편심 바퀴를 장착하여 활의 힘을 극대화하는 데 사용됩니다. 활이 가득 차면 힘이 70% 감소할 수 있습니다. 이를 통해 선수들은 좀 더 여유롭고 편안한 상태에서 활을 쥐고 조준할 수 있을 뿐만 아니라, 여성도 남성처럼 육체적 격차를 넘어 '단단한 활'을 사용할 수 있게 됐다.

리커브 활의 장력 곡선을 비교하면 당기는 거리의 증가에 비례하기 때문에 화살을 놓았을 때 활줄이 화살에 작용하는 힘이 급격하게 감소합니다. 화살에 대한 복합 활의 가속력은 작은 것에서 큰 것으로 증가하여 점차적으로 최고값에 접근하고 그에 따라 유효 작업 거리가 확장되어 화살이 줄에서 더 빨리 벗어나고 비행 궤도가 더 평평해집니다. 또한 복합 활은 더 이상 세 손가락을 사용하여 끈을 걸고 놓는 것이 아니라 "방아쇠를 당기고" "릴리서"가 작업을 수행하도록 합니다. 광학 조준경과 버블 레벨을 사용하면 화살 사격의 정확도가 크게 향상됩니다. . 복합 활은 어디에서나 과학적인 지혜를 구현하고 있으며 최근 몇 년 동안 전 세계적으로 급속히 인기를 얻었습니다. 판매는 세계 활과 화살 시장의 90% 이상을 차지하여 활과 화살 제품군 중 가장 번영하는 "주류"가 되었습니다. 올림픽에서는 아직 컴파운드활을 정식종목으로 채택하지 않았지만 2008년 베이징에서 열린 제13회 패럴림픽에서는 처음으로 컴파운드활이 허용됐다.

매년 전 세계에서 열리는 양궁 대회에서는 장거리 경기에서 각 조가 6발의 화살을 쏘는데, 그 결과 손에 쥐는 활의 세계 기록이 1220개에 이른다. 지상 표적 경기는 지상에 세워진 기준점을 기준으로 원 중앙에 직경 15m의 표적을 그립니다. 선수들은 100m 거리에서 36개의 화살을 쏘아 승부를 결정합니다. 승마와 양궁은 여전히 ​​많은 민족이 선호하는 전통 종목이다. 스키 양궁이 동계올림픽에 정식 진출하는 것은 기정사실이다. 낮.

고대 작업장의 숙련된 장인부터 현대 기업의 첨단 장비, 대나무 칩, 뿔, 나무 장대부터 알루미늄 합금, 유리 섬유 및 탄소 섬유에 이르기까지 인간은 활과 화살을 만드는 것을 멈추지 않았습니다. 수천년. 우리는 필연적으로 과거에 대한 향수와 문명추구에 빠질 수도 있습니다. 활과 화살은 우리의 원시 조상에게서 왔으며 먼 후손에게 전해지게 될 것입니다.