کاربرد ریاضی و فیزیک در ورزش

علم ریاضی را معمولاً دانش بررسی کمیت‌‌ها و ساختار‌ها و فضا و دگرگونی (تغییر) تعریف می‌کنند. دیدگاه دیگری ریاضی را دانشی می‌داند که در آن با استدلال منطقی از اصول و [[تعریف|تعریفTemplate:فمها]] به نتایج دقیق و جدیدی می‌رسیم (دیدگاه‌های دیگری نیز در فلسفه ریاضیات بیان شده‌است).ریاضیات خود یکی از علوم ‌طبیعی به‌شمار نمی‌رود، ولی ساختارهای ویژه‌ای که ریاضیدانان می‌پژوهند بیشتر از دانشهای طبیعی به ویژه فیزیک سرچشمه می‌گیرند.علوم طبیعی، مهندسی، اقتصاد و پزشکی بسیار به ریاضیات تکیه دارد ولی گاه ریاضیدانان به دلایل صرفاً ریاضی (و نه کاربردی) به تعریف و بررسی برخی ساختارها می‌پردازند.

رابطه فوتبال با ریاضی
یکی از مباحث فیزیک و آنچه که من هم در مورد آن تحقیق می‌کنم، تناوب زمانی است. مثل رابطه تناوب زمانی وزش باد و توربین‌های بادی. تلاش ما فهمیدن سیستم آنها است.

▪ شوت، تیر دروازه، فریاد تماشاگران. احساسات، شانس و بدشانسی: آیا دانشمندان در تحقیقات خود از این عوامل استفاده می‌کنند یا از فرمول‌های ریاضی و فیزیک؟
ـ چندی پیش پرفسور متین تولان از دانشگاه دورتموند، یک فصل کامل از بوندس لیگا را به صورت مجازی و با فرمول ریاضی نوشت. نتیجه هر بازی کاملا تصادفی بود. اما جالب این که نتیجه جدول این بوندس لیگای مجازی با نتیجه جدول بوندس لیگای واقعی شباهت‌های زیادی داشت. اما اشکال این مدل ریاضی در این بود که با نتیجه تصادفی یک بازی نمی‌توان قدرت تیم‌هایی چون بایرن مونیخ را تعریف کرد.پرفسور دکتر آندریاس هویر که در دانشگاه مونستر دارای کرسی

فیزیک است، راه دیگری را برگزید. هدف او به‌دست آوردن تعاریفی از نقش تصادفی بودن نتایج، اهمیت سری مثبت و منفی و بالاخره اهمیت بازی در خانه و نقش آن در نتیجه بازی بود.پرفسور هویر در روز بیست‌وهفتم فوریه نتایج تحقیقات خود را در کنگره فیزیک‌دانان اروپا که در شهر برلین برگزار شد، تشریح کرد.
با این طرفدار تیم دورتموند گفت‌وگویی اختصاصی داشتیم:

▪ آیا شما خوتان فوتبال بازی ‌می‌کنید؟
ـ «شش ماه بازی کردم ولی بعدا به دو ومیدانی روی آوردم و حالا به‌طور مرتب می‌دوم.»
▪ شما به عنوان فیزیکدان، در فوتبال دنبال چه هستید؟ در مورد تحقیقاتتان لطقا توضیح دهید.
ـ «یکی از مباحث فیزیک و آنچه که من هم در مورد آن تحقیق می‌کنم، تناوب زمانی است. مثل رابطه تناوب زمانی وزش باد و توربین‌های بادی. تلاش ما فهمیدن سیستم آنها است. البته بخش وسیعی از آن، داده‌های آماری است. اما برای فهم آن به فیزیک نیاز است. همین موضوع در مورد بوندس لیگا هم صدق می‌کند. انجام این بازی‌ها چیزی نیستند به جز تناوب زمانی که با داده‌های آماری می‌توان آن را تحلیل کرد.»

▪ شما ۱۲ هزار بازی را از سال ۱۹۶۵ تا به امروز بررسی کردید. حال که شما صحبت از تناوب زمانی می‌کنید، نقش و اهمیت عامل مکان را هم آیا مورد توجه قرار داده‌اید؟
ـ «بسیار با اهمیت است، بله، بله. یکی از گرانی‌گاه‌های تحقیقات ما بررسی تفاوت بازی در خانه خود یا استادیوم حریف است. ما می‌دانیم تیم‌هایی که در خانه خود بازی می‌کنند، از مزایایی برخوردار هستند. این تیم‌ها به‌طور متوسط ۷/۰درصد بیشتر گل می‌زنند، تا وقتی میهمان تیمی‌هستند. این مزایای معمولی بازی در خانه است. اما سوال این است: آیا تیم‌هایی وجود دارند که همواره در خانه خود قوی باشند؟ ما به این سوال پرداختیم. تیم‌هایی وجود دارند که

۹/۰درصد بیشتر گل می‌زنند و تیم‌هایی هم وجود دارند که در خانه خود تنها ۵/۰درصد گل‌زنی دارند. ما در تحقیقات به این نتیجه رسیدیم: تیمی‌که همیشه در خانه خود قوی باشد، وجود ندارد.»

▪ شما در تحقیقات خود گفته‌اید که تیم‌ها پس از کسب چهار پیروزی، به سراشیب می‌افتند و بازی ضعیف از خود ارائه می‌کند. چرا؟
ـ «ما از داده‌های آماری نمی‌توانیم به چرای آن دست یابیم. اما هدف اولیه ما این بود که این پدیده را مورد بررسی قرار دهیم. سوال این بود: پس از چهار پیروزی چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

با توجه به این که هر تیمی‌توانایی کسب چهار پیروزی پیاپی را هم ندارد. حاصل این بود که توانایی این تیم‌ها کاهش از خود نشان داده و در بازی در زمین حریف، احتمال کسب پیروزی، ۲۵‌درصد کاهش می‌یابد. این تیم‌ها سه یا چهار بازی برای رسیدن دوباره به سطح نرمال خود نیاز دارند. در مقایسه با آن، تیمی ‌که چهار بار دچار شکست شده باشد، برای عبور از این سری منفی به ۸ بازی نیاز دارد تا دوباره به حالت طبیعی خود بازگردد.»
▪ آیا تیم‌های فوتبال یا مربیان آنها می‌توانند از این نتایج استفاده کنند؟

ـ «دشوار بتوان گفت، اما شاید زمانی این موضوع که بازی خوب گذشته به معنی بازی خوب در آینده نیست، دست مایه‌ای برای مربیان شود و پس از چهار بازی خوب، مربی به شاگردانش هشدار دهد که باید بیش از پیش مراقب باشند.»

▪ شما متوسط توان جسمی‌ یک تیم را چهار سال ارزیابی کردید…
ـ «بله این به نظر من یک موضوع مرکزی است. اما تعجب‌برانگیز این است که براساس داده‌های آماری در طول یک فصل، تغییری در توان جسمی‌ یک تیم به‌وجود نمی‌آید؛ تغییر اساسی در تعطیلات تابستانی است. اما واقعیت این است که تیم‌ها زمان طولانی به لحاظ قدرت بدنی در سطح خوبی باقی می‌مانند.»
▪ اما از طرف دیگر افرادی مثل فرانس بکن‌باوئر می‌گویند که تعداد بازی‌ها زیاد است و بازیکنان مجبور به حضور در چندین رقابت هستند. این برای آنها خسته‌کننده است و بسیاری توان آن را ندارند و در مجموع، دوران حضور ستارگان در میدان کوتاه‌تر از گذشته است. نظر شما چیست؟

ـ «ما می‌بینیم که از سوی دیگر توان تیم‌ها در یک دوره دو یا سه ساله افت پیدا می‌کند. این شاید به از کار افتادن ستارگان یا موضوعات دیگر ربط داشته باشد، اما تیم‌ها کماکان توانایی خریداری بازیکنان جدید را دارند و این ناشی از حضور آنها در رقابت‌های متفاوت است که به آنها این امکان مالی را می‌دهد.»
▪ آیا به تحقیقات خود در آینده ادامه می‌دهید؟

ـ «بله، تحقیقات ما تا به حال در مورد رفتار تیم بود، اما در آینده به رفتار تکی بازیکنان می‌پردازیم.»
▪ از شما پرسیدم که تحقیقات شما چه کمکی به تیم‌ها یا مربیان خواهد کرد. حالا برعکس آن را از شما می‌پرسم: فوتبال می‌تواند کمکی به فیزیک بکند؟
ـ «این سوال خوبی است. فوتبال کمک زیادی به انفورماتیک کرده است. روبوت ‌هایی برنامه‌ریزی شده‌اند که فوتبال بازی می‌کنند. انجام این گونه حرکات برای روبوت‌ها بسیار مشکل است. اما باید گفت که تاثیرگذاری دوجانبه است. برای نمونه یکی از همکاران در این زمینه تحقیق می‌کند که بهترین پرتاب باید دارای چه زاویه‌ای باشد. جواب او این بود که زاویه ۳۰ درجه بهترین است و این درحالی بود که شاید برخی فکر می‌کردند که زاویه ۴۵ درجه بهترین حالت است.»
كاربرد علم فيزيك در ورزش

كاربرد علم فيزيك و علوم وابسته علم مكانيك و مكانيك زيستي ” بيومكانيك ” در تكنيك و مهارتهاي ورزشي :
حدودا از سال ۱۹۱۴ ميلادي اهميت استفاده از قوانين علم فيزيك و رشته هاي وابسته آن خصوصا علم مكانيك در فعاليتهاي روزمره و ورزشي مورد توجه قرار گرفت . خانم واتز ” WATTS ” درهيمن سال با بكارگيري وسايل تحقيقاتي ساده ، اهميت درك و كاربرد صحيح اصول علم مكانيك را در فعاليتهاي روزانه و ورزشي گوشزد نمود و گفت :

زمانيكه اين اصول كاملا تفهيم شد ، آنوقت ما مجاز به استفاده از آنها نه تنها براي تمرينهاي بخصوص ، بلكه در تمام رشته هاي ورزشي و فعاليتهاي عادي روزمره هستيم .

خانم واتز گفت : كاربرد درست اصول علم مكانيك ، نتايج فعاليتهايي ورزشي شما را مطلوبتر و از جراحات هولناك به نحو چشم گيري پيش گيري كي نمايد . ناخودآگاه ، در حركات ورزشي و فعاليتهاي ورزشي روزمره قوانين علم مكانيك و مكانيك زيستي ” بيو مكانيك ” نظير ، قوانين نييروي جاذبه ، تعادل ، حركت ، طرز بكار بردن اهرم ، نيرو ، شناوري ” در ورزشهاي آبي ” برخورد و پرتاب و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند . از سال ۱۹۵۰ ميلادي سود جستند از اين علوم و

رقابتهاي المپيك و بين المللي توسط كشورهاي صاحب در ورزش خصوصا شوروي سابق جنبه جدي و ظهور خط سياسي در ورزش را هر چه بيشتر دامن زد . كاربرد قوانين فيزيك زماني شگفتي آفريد كه ورزشكاران آلمان شرقي سابق با شركت خود در مسابقات بين المللي و ثبت ركوردهايي باور نكردني در اكثر رشته ها ، دو كشور صاحب نام ورزشي يعني شوروي سابق و آمريكا را مات و مبهوت نمودند انستيتوهاي ورزشي آلمان شرقي با تجهيزات آزمايشگاهي فوق مدرن و اساتيد مجرب و صاحب كلاس و با ارائه سيستم هاي مدرن و جديد تمريني و تربيتي و خلق تكنيك هاي باور نكردني بر مبناي قوانين علم مكانيك ، فاصله خود را در تحقيقات علمي ورزشي با ساير كشورها به نحو چشم گيري عميق تر كردند . اين چنين تكنيك هاي علمي تا حدود زيادي موضوع شانس يا بهانه قرعه

سخت و جهت گيري دارو بنفع كشور خاصي را خنثي كرد و ثابت نمود ، تنها ورزشكاران صاحب تكنيكهاي علمي كامل و بي نقصي مي توانند مبارز به طلبند .
امروزه شاهد شكوفائي ورزش علمي در تمام زمينه ها هستيم و آينده نشان خواهد داد كه كشورهاي صاحب ” علم و تحقيقات ” و آماده سرمايه گذاري معنوي و اقتصادي دراين جهت ، مقمهاي بزرگ را به دست مي آورند . در اين مقالات سعي مي شود با زبان ساده ، قوانين علم فيزيك و رشته هاي وابسته ” مكانيك و بيو مكانيك ” و كاربرد مؤثر آنها را در ورزش بررسي كنيم . قبل از ارائه اين قوانين ، لازم است ، رابطه بين علم فيزيك و مكانيك و بيو مكانيك براي خوانندگان عزيز تشريح گردد :

فيزيك چيست ؟
فيزيك يكي از شاخه هاي مهم ” شايد مهم ترين ” علومم طبيعي بوده و بررسي تمام پديده هاي طبيعي را به نحوي زير پوشش خود قرار مي دهد . علم فيزيك در مطالعه عناصر تشكيل دهنده ماده يا جسم مادي و عمل متقابل اين عناصر غير قابل انكار و بررسي چنين برهم كنشها ، خواص جسم مادي را در پيش روي ما قرار داده و دسترسي به مجهولات پديده هاي طبيعي را آسان مي كند . فيزيك علاوه بر بررسي ساختار جسم مادي و عوامل تشكيل دهنده آن ، ارتباط نزديك با ساير علوم طبيعي در رشته و بعنوان يك پديده بنيادي در تمامي پژوهشهاي علمي كاربرد وسيعي را به خود اختصاص مي دهد . بررسي اوضاع و احوال علومي نظير انرژي ، نور ، مكانيك ” جامدات و سيالات ” شيمي ، نجوم ، زمين شناسي بدون استفاده از فيزيك امكان ندارد .

شاخه هاي سنتي فيزيك :
تا پايان قرن نوزدهم و شروع قرن بيستم ، حيطه عمليات علم فيزيك را در علومي نظير ، مكانيك ، ترموديناميك ، الكتريسيته ، مغناطيس ، صدا و نور خلاصه مي دانستند . مثلا ،مكانيك را علم الحركات و نور را براي دستيابي به علم اپتيك و صدا و شنوائي را براي دسترسي به علم اكوستييك و الكترومغناطيس را بعنوان رابط با تمامي شاخه هاي ذكر شده بكار مي گرفتند . علم مكانيك بعنوان شاخص ترينن رشته هاي علم فيزيك بكار گرفته شد و بسرعت توسعه يافت و بهه دو بخش استاتيك وديناميك تقسيم گرديد. قوانين بيشماري در ارتباط با استاتيك و ديناميك مطرح شد كه اغلب آنها امروز نيز در فعاليتهاي علمي ـ صنعتي ـ ورزشي مورد استفاده قرار مي گيرند ” در مقالات آتي به اين قوانين و كاربرد آنها در ورزش اشاره خواهد شد “. در شروع قرن بيستم ديدگاه ها نسبت به علم فيزيك

دستخوش دگرگوني گرديد و شاخه جديدي بنام فيزيك نوين خصوصا بررسي انرژي هسته اي بدان اضافه شد . اين تغييرات بيشتر تحت تاثير انديشه هاي نوين ، ستاره تابناك و جاويدان عالم فيزيك يعني ” آلبرت انيشتين ” قرار داشت . انيشتين ديده فيزيك دانان ، عالمان و دانشمندان را نسبت به فضا ، زمان و سرعت و حركت بكلي دگرگون ساخت و مسائل پيچيده نيروي جاذبه ومعماهاي كهكشانها را حل نمود . كارهاي علمي انيشتين و معادلات و برداشت او از نيروي جاذبه ” كه بنحو چشم گيري با تعريف نيروي جاذبه نيوتن اختلاف دارد ” زمان فعلي را پوشش ميدهد و قوانين ارائه شده او برآينده جهان تاثير خواهد گذاشت . ثقل

انيشتيني يا ” نسببيت عام ” همانطوري كه بر اجرام سماوي و اقمار و ستارگان و سفينه ها اثر ميگذارد ، مطمئنا رشته هاي مختلف ورزش را متحول و متاثر خواهد كرد . چرا كه سرعت در بيدار كردن انرژي نهفته اجسام رل اساسي بازي مي كند و اين مهم در فرمول E= mc انيشتين بيان شده . مي دانيم سرعت و شتاب در كسب ركوردهاي بالا رل اساسي را بازي مي كند و كسب انرژي بالا توسط ورزشكار ” يعني فرمول انيشتين ” قادر به خلق ركوردهاي غير قابل باور در سالهاي ۲۵۰۰ يا ۳۰۰۰ ميلادي خواهد بود . البته آنچه در رابطه باانرژي نهفته و سرعت گفته شد ، مي تواند بعنوان خيال پردازي تلقي شده ، ولي آينده

ركوردهاي حيرت انگيز در رشته هاي گوناگون ورزشي بستگي به سرعت و جذب انرژي دراين راستا دارد . بهر صورت با بكارگيري و استفاده از ثقل انيشتيني و حذف ثقل نيوتني ” به هر حال در مقابل ثقل انيشتيني قابل هضم نيست ” كار ركوردها و ورزش نيز بهمين جا ختم نمي شود . به هر صورت فيزيك نوين ايجاب مي كند در هر زمان ، اصول و مباني و تفكرات قبلي دانشمندان علوم رياضي ـ فيزيك مورد بررسي قرار گرفته و تغييرات جديد بكار رود .

پيدايش علم مكانيك زيستي يا بيومكانيك در ورزش :
در سالهايي اخير براي تجزيه و تحليل حركات جسماني موجودات زنده خصوصا انسان ” بيش از همه حركات ورزشي ” دانشمندان پس از بحث هايي طولاني به واژه بيو مكانيك يا مكانيك زيستي رو آوردند . در حقيقت بيو مكانيك نيز شاخه اي از علم مادر يعني فيزيك است و همان قوانين در اين رشته نيز صادق مي باشد .

تعريف علم بيومكانيك :
در رابطه با تكنيكها ومهارتهاي ورزشي ، بيو مكانيك باين شرح تعريف مي شود :
بيو مكانيك علمي است كه با بكارگيري قوانين فيزيك و مكانيك در حركات ورزشي و فعاليت هاي روزمره انسان و تجزيه و تحليل عمل و عكس العمل نيروهاي داخل و خارجي بر بدن انسان وتاثيرات نهائي اين نيروها صحبت مي كند .

مكانيك زيستي يا بيو مكانيك چه تغييراتي در روشها و فنون ورزشي ايجاد كرده :
بطور كلي كاربرد قوانين علم بيو مكانيك يا مكانيك زيستي در ورزش وتكنيكهاي مربوطه موجب تغييرات شگرف و باورنكردني شده . مثلا ، تغيير در حركات كلاسيك وزنه درر حركات كلاسيك وزنه برداري و برگزيدن ” استيل چمباتمه ” و كشش هاي انفجاري ” كشش با شتاب بالا ” ركوردهاي اين ورزش سنگين را بنحو چشم گيري تغيير داده ، ضمنا موجب دگرگوني پايه اي در تكنيك هاي آن گرديده .

رابطه علم فيزيك با ورزش :
فيزيك اساس و بنياد اكثر علوم طبيعي است و در زمينه هاي گوناگون علمي كاربرد دارد . ورزش ني از اين قاعده مستثني نيست و بدون استفاده از قوانين فيزيك هيچ يك از فرآيندهاي ورزشي قابل تجزيه و تحليل نيستت . يكي از شاخه هاي پر ارزش فيزيك ، مكانيك است كه در تمام زمينه هاي ورزشي بصورت پايهاي وو گسترده بكار مي رود ” در مقالات آينده تك تك آنها با ذكر مثال ورزشي عرضه مي شوند ” . براي ايجاد ارتباط بيشتر بين ورزش علمي و علم مكانيك تعريف هر دو را بشرح ذيل ارائه مي كنيم . مقايسه اين دو تعريف مي رساند كه چقدر ورزش علمي به علوم مربوط به فيزيك وابسته است .
تعريف علم مكانيك :
علم مكانيك علمي است كه در رابطه با حركت و تاثير نيروها بر اجسام صحبت مي كند .
تعريف علم ورزش :
علم ورزش علمي است كه ، در ارتباط با بكارگيري نيروي عضلاني ورزشكار و انتقال آن توسط تاندونهاي ماهيچه به اهرمهاي بدن او حركت و جنبش آنها را باعث شده و فعاليتهاي ورزشي به سرانجام مي رسد يا نيروهاي واقعي ورزشكار كه نيروي عضلانني مي باشند ، بر اجسام كه مي تواند وسايل ورزشي و غيره باشد اثر كرده و تحركات اهرمها را بدنبال مي آورد وموجب تكامل حركت ورزشي خواهد شد . اين دو تعريف بسيار شبيه مي باشند و ميي رساند چقدر قوانين فيزيك ورشته هاي مربوط آن در تكنيكهاي ورزش موثرند همين طور زمانيكه سرعت و قدرت و نرمش و كم نياوردن نفس در كشتي آزاد فرنگي با ضوابط و قوانين جديد

اعمال گرديد ، اين دو ورزش از حالت خسته كننده و بي تحرك به ورزشي فعال و صاحب سبك و تكننيك و جذاب مبدل گرديد يا زمانيكه مقررات شنا در برگشت تغيير كرد بطور وضوح بر روي ركوردها اثرات عميق گذاشت. اين مسئله در پرش ارتفاع با بكارگيري نيزه هاي فايبر گلاس و قابل انعطاف نيز معجزه كرد اما در اين ميان كوچ ها و مربيان با بروز چنين تغيرات غير قابل پيش بيني روبرو و غافل گير شدند ، ولي كلاسهاي توجيهي ـ آموزشي و تئوريك ـ عملي اين نقيصه را نيز جبران کرد . علم بيو مكانيك مربيان و مدرسين ورزشي را در تجزيه وتحليل علمي حركات ورزشي ياري داده و آنها را در اجراء تكنيك ها و فنون علمي حركات ورزشي ياري داده و آنها را در اجراء تكنيك ها و فنون علمي راهنمائي و تصميم گيري را برايي آنان آسان تر مي كند .

مثلا در وزنه برداري استفاده وسيع از قوانين بيو مكانيك و مكانيك در حركات كلاسيك و آموزشي جنبه هاي فني ـ تكنيكي اين دو حركت بعهده مربي است . اين مربيان در سطح خيلي پيشرفته بايد دانش بيو مكانيك وقوانين مربوط به آنها را جذب كرده و بكار گيرند . نقطه شروع جذب اين دانش علمي بدون شك دانشكده هاي ورزش است . اين دانشكده ها بجايي واحد هاي درسي غير ضروري ، بايد دروس فيزيك و بيو مكانيك ورياضيات مربوطه را جدي گرفته ، علاوه بر واحدهاي

تئوريك ، آزمايشگاههاي آنها را كه به شكل عملي چگونگي كاربرد قوانين فيزيك و بيو مكانيك در ورزش را نشان مي دهند ، بر پا و تجهيز نمايند . آنچه ارزش علم بيو مكانيك را هر چه وسيع تر نمايان مي كند ، بهبود بخشيدن بر تكنيكها و ركورهاي ورزشي است و سرانجام شكوفائي استعدادهاي نهفته نوآموزان ورزشكار است كه از وظايف مربي بحساب مي آيد . فوتباليستی را در نظر بگيريد كه هنگام ضربه زدن به توپ فقط از عضلات دو قلوي پاي خود استفاده مي كند. اين فوتباليست هنگام ضربه زدن به توپ از دو عضله استفاده ميكند و اگر قدرت وارد كردن انرژي اين دو عضله را ۱۰۰نيوتن در نظر بگريم توپ او با سرعت مثلا۴۰

كيلومتر در ساعت حركت خواهد كرد.حالافوتباليست ديگري را در نظر بگيريد كه هنگام ضربه زده علاوه بر استفاده از عضلات ساق پاي خود،از عضلات ران نيز استفاده مي كند. اين شخص علاوه براينكه عضلات بيشتري استفاده مي كند نيروي بيشتري را برروي توپ وارد مي كند (۲۰۰نيوتن)در نتيجه سرعت توپ او با ۶۰يا ۸۰كيلومتر در ساعت حركت خواهد كرد .ودر نهايت شوت او براي دروازبان حريف مشكل ساز خواهد بود مي بينيد كه استفاده بسيار ساده وپيش پا افتاده اي از علم فيزيك در مثال بالا يك فوتباليست را از نظر قدرت شليك توپ به حد بالايي مي رساند .پس مي توان نتيجه گرفت كه علم در ورزش بي تاثير

نيست.براي توجه بيشتر مثال زير را در نظر بگيريد:اسكي بازي را در نظر بگيريد كه در حدود۶۰كيلو گرم وزن داشته و در مسابقه اسكي مارپيچ المپيك شركت كرده است ،قانون نيروي ثقل و وزن كه در فيزيك به صورت تئوري در كتاب ها مطرح شده است اين شخص را بر اثر نيروي كشش زمين ونيروي گرانش وطبق فرمول زير نيروي خاصي را بر او وارد مي كند.واو را از كوه به سمت پايين مي كشد ونيرويي كه هر دو جرم را به سمت يكديگر مي كشاند نيروي گرانش نام دارد ونيز ربايش زمين را بر يك جسم ،وزن ان جسم يا نيروي گران

ش مي گويند و مي دانيم وزن با جرم فرق مي كند نتيجتا وزن اين اسكي باز طبق قانون زير برابر است با ۶۰كيلو گرم ونيروي واردشده بر اوبرابراست با:
W=60(kg)*10(n/kg)=600N
ورزشكار ديگري را در نظر بگيريد كه وزن او اصطلاحا ۱۰۰كيلو گرم باشد و نيروي وارد شده بر او برابر است با:
W=100(kg)10(n/kg)=1000N
نيرويي كه شخص دوم را به پايين مي كشد، حدودا۴۰۰نيوتن از نيروي شخص اول بيشتر است .در نتيجه سر عت نفر دوم نيز به مراتب بيشتر خواهد شد.بنابراين شانس موفقيت نفر دوم در صورتي كه داراي فاكتور هاي مشترك ديگر مثل داشتن اسكي هايي با كيفيت يكسان وغيره ،براي پيروزي در مسابقه بيشتر است.اكنون كه تا حدي به نقش علم فيزيك و تاثير موثر بر ورزش اشنا شديد وقت ان است كه شاخه هاي مختلف ان را برسي كرده و نقش هر كدام را در ورزش روشن كنيم .