In the early 1960s, Dick Fosbury tried his hand at almost every sport, but never excelled at anything, until, at the age of 16, he turned to the high jump. But when he couldn't compete against the strong athletes at his college using the standard high jump techniques of the time, Fosbury tried to jump a different way: backwards. Instead of jumping with his face towards the bar, bringing each leg over in the traditional straddle method, he jumped with his back towards the bar. Fosbury improved his record by over half a foot, and left his coaches amazed by this strange new style of high jumping. During the next few years, Fosbury perfected his high jump style, won the U.S. National trials, and assured his place in the 1968 Olympics in Mexico. In the Olympic Games, Fosbury amazed the world with his new technique, winning a gold metal with an Olympic record leap of 2.24 meters. By the next Olympic Games, almost all of the competing of high jumpers had adopted what came to be known as the Fosbury Flop. What's the secret behind the technique? It lies in a physics concept called the center of mass. For every object, we can locate the average position of all of its mass by taking into account how the mass is spread around the object. For instance, the center of mass of a flat, rectangular object of uniform density will be in the intersection of both diagonals, in equal distance from each corner. We can find the center of mass for other objects by similar calculations, or by finding the object's balancing point, which lies right underneath its center of mass. Try balancing a broom by holding it and slowly bringing your hands together until they meet. This balancing point lies right underneath the broom's center of mass. We humans also have a center of mass. When most people stand up, their center of mass is around the belly, but what happens to your center of mass when you lift your hands in the air? Your center of mass moves upwards. It moves all the time as you move through the day, based on how your body is positioned. It can even move outside of your body. When you bend forward, your center of mass is located below your bent belly in a place where there is no mass at all. Weird to think about, but that's the average position of all your mass. Many objects' center of mass are outside their bodies. Think of doughnuts or boomerangs. Now look at the Fosbury Flop, and follow the position of the center of mass of the jumper. The jumper runs very fast, so he can divert his horizontal velocity to vertical velocity, and jumps. Wait for it...there. Look at the jumper's center of mass as his body bends backward. It's below the bar. That is the secret behind the jump. With the old, pre-Fosbury techniques, the jumper had to apply enough force to lift his center of mass above the bar by a few inches in order to clear it. The Fosbury Flopper doesn't have to do that. The genius of the Fosbury Flop is that the jumper can apply the same amount of force, but raise his body much higher than before. That means he can raise the bar so high that even when his center of mass can't go any higher, his arching body can. Fosbury's technique brought the high jump to new heights by splitting the jumper's body away from his center of mass, giving it that much more room to clear higher and higher bars. So the Fosbury Flop may be sports history's only great leap forward, that is also a great leap backward.
В начале 60-х Дик Фосбери опробовал себя почти в каждом виде спорта, но ни в чем не преуспел, пока в возрасте 16 лет не принялся за прыжки в высоту. Когда он не смог соперничать с сильными спортсменами в своём колледже, используя стандартную для того времени технику прыжков, Фосбери попробовал прыгнуть по-другому — задом наперёд. Вместо того, чтобы прыгать лицом к планке, перекидывая через неё каждую ногу, согласно технике прыжка в традиционном перекидном стиле, Фосбери прыгнул спиной к планке. Фосбери улучшил свой рекорд более чем на 15 сантиметров и удивил своих тренеров своей странной новой техникой прыжков в высоту. В течение следующих нескольких лет Фосбери отточил свою технику и выиграл Национальные соревнования в США, тем самым обеспечив себе участие в олимпиаде 1968 года в Мексике. На Олимпийских играх Фосбери поразил мир своей новой техникой и выиграл золотую медаль с рекордом в 2 метра и 24 сантиметра. К следующим Олимпийским играм практически все прыгуны в высоту позаимствовали то, что стало называться «Фосбери-флоп». В чем же был секрет этой техники? Ответ кроется в физике, а именно в понятии центра масс. У каждого объекта, если принять во внимание, как масса распределена по объекту, можно найти среднюю точку, где сосредоточена все его масса. Например, центр масс плоского прямоугольного объекта равномерной плотности будет находиться на пересечении обеих его диагоналей на равном расстоянии от каждого угла. Для других объектов центр масс можно найти, пользуясь схожими вычислениями или через точку равновесия, которая находится прямо под центром масс. Возьмите метлу и попробуйте балансировать её, медленно сводя руки вместе, пока они не соприкоснутся. Точка равновесия находится прямо под центром масс метлы. У человека тоже есть центр масс. Для большинства людей, когда они стоят, центр масс будет находиться в районе живота. Куда сместится центр масс, если поднять руки вверх? Центр масс сдвинется вверх. Центр масс постоянно смещается, когда вы движетесь, в зависимости от того, в какой позе находится ваше тело. Центр масс может даже находится за пределами вашего тела. Когда вы наклоняетесь вперёд, ваш центр масс находится под вашим животом в месте, где массы нет вообще. Кажется странным, но это усреднённое положение всей вашей массы. Для многих объектов центр масс находится за пределами их тел. Представьте себе пончики или бумеранги. Теперь взгляните на Фосбери-флоп и проследите за смещением положения центра масс прыгуна. Прыгун бежит очень быстро, так он сможет перевести свою горизонтальную скорость в вертикальную, когда прыгнет. Подождите-подождите… Вот. Посмотрите на центр масс прыгуна в момент, когда он прогибается назад. Центр масс находится под планкой. Вот в чем секрет этого прыжка. В старых техниках, применявшихся до Фосбери, прыгуну было необходимо приложить усилие достаточное, чтобы поднять свой центр масс выше планки на несколько сантиметров и совершить прыжок. Для Фосбери-флоп в этом нет необходимости. Гениальность Фосбери-флопа заключается в том, что прыгун мог приложить те же самые усилия, но поднять своё тело намного выше. Это значит, что он мог поднять планку так высоко, что даже когда его центр масс уже не может подняться выше, его изгибающееся тело — может. Техника Фосбери подняла прыжки в высоту на новый уровень, отделив тело прыгуна от его центра масс, и тем самым предоставив возможность для преодоления всё больших и больших высот. Таким образом, Фосбери-флоп стал для истории спорта огромным прыжком вперёд, будучи, на самом деле, огромным прыжком задом наперёд.