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體育老師沒告訴你的事:一窺隱藏於運動背後的數字秘密

All the Right Angles-From Gear Ratios to Calculating Odds: Mathematics in the World of Sports

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內容簡介

體育老師只教你各種運動的姿態與動作,
卻沒告訴你,數字跟體育大有關係!
本書揭穿尋常運動的迷人數理,帶領讀者登堂入室,
洞悉體育與運動背後所憑仗的基本原理。

  棒球
  打者站上本壘板,只有1/5秒的時間來判斷球好不好打,要以什麼角度揮棒。在揮棒後的7毫秒之內,就決定了這一球是全壘打、內野飛球,或是一記好球。

  撞球
  想要子球乖乖入袋,除了旋桿和香蕉球,你還要找出中點線、交點線以及平行線。

  自行車
  自行車手每減少1公斤體重,在爬坡賽程中,可省下1分鐘。
 
  奧運
  在倫敦奧運期間,選手們每日的食物消耗量:起司21公噸、海鮮82公噸、肉類100公噸、水果和蔬菜300公噸。

  本書還會讓你知道:
  騎腳踏車時,為什麼速度越快車頭越不容易晃
  壁球比賽,為什麼一定要等到「熱球」完成才會開打
  跑在前方選手身後「真空帶」內,可以更省力
  目前最快的極速球速是由羽球的殺球所產生
  獨角仙能舉起的重量,相當於人類能舉起坦克車

  以上所提並非只是冷知識或是與生活毫無相關的科學知識。透過了解運動背後的數字秘密,對愛好體育者而言,能夠從中找到達成目標的途徑;而對於體育迷來說,可以了解更多喜愛賽事的相關紀錄與常識。

本書特色

  全彩的圖案與資訊圖表,閱讀科普書不再是冷冰冰。
  帶讀者體驗體育與數字的連結,探究背後的運行原理。
  包含多領域體育活動,豐富讀者的體育知識與常識。
  常見運動賽事的相關紀錄,讓你比別人知道得更多。

好評推薦

  國立體育大學運動健康科學學院院長──湯文慈
  從受歡迎的體育活動引入力學世界,用淺顯易懂的文字及簡單的圖表讓讀者迅速瞭解物理原理,帶領讀者環遊科學之旅,亦可瞭解人體運動時運用何種力學原理來完成動作。閱讀此書物理將不再是死板的學科,而是有趣的生活,值得推薦一看。

  國立臺北教育大學助理教授、體育室主任──吳忠誼
  透過實際的「參與」運動,我們可以發現運動經驗所富有的生命意蘊,而透過「想像」運動的展演,則可發現另一種運動存有的姿態。本書將原有透過身體操作的眾多感知與情性的運動,幻化成數學、統計與物理所構築的星空,引領我們進入運動星空中探尋更多的奧秘。過去,我們以「身體」來展演運動;今日,我們用「科學」來描繪運動。

  《Canadian Teacher Magazine加拿大教師雜誌》
  這是一道充滿體育統計、數字、幾何與冷知識的虛擬饗宴。書中透過精彩的文字與多彩的插圖與資訊圖表來串聯起數學、科學和體育。以豐富與極具趣味性的觀點來剖析數學,讓國高中學生也能夠順暢的閱讀。


 

作者介紹

作者簡介

Joel Levy


  英國作家與記者。出版過十幾本和科學、歷史相關的書,包括《Newton’s Notebook》、《The Bedside Book of Chemistry》、《Poison》等等。他曾替英國國家報寫過多篇專題與文章。也曾在國營電視台中露臉,以及參加許多當地廣播電台的錄製。長期接觸科學與醫藥歷史,Joel也擁有生物科學學士以及心理學碩士。
 

目錄

開場白∣名詞解釋∣等式

Chapter 1 功率和運動
彈回來:籃球和能量守恆
直球對決:棒球和動量
球比較重:棒球相對論
投出曲線:球賽和馬格努斯效應
頂尖對決:棒球打者的時間軸
耐衝耐撞:美式足球和牛頓的碰撞力學
妙傳:美式足球的空氣動力學
應聲全倒:保齡球和代數
斤斤計較:環法自由車賽和人體功率輸出
作弊:自行車賽和統計學
以柔克剛:柔道和槓桿
硬上:橄欖球和槓桿
輪轉:腳踏車輪和陀螺儀
一棒咬中:網球、棒球和彈性碰撞
球桿速度:高爾夫球、槓桿和柯氏效應
打中的球:高爾夫球和動量守恆
左右出拳:拳擊的威力
唯快不破:回力球、羽球和速度
步態原理:步行和鐘擺
腳落地:跑步和負重
自由度:球拍運動和生物力學
上板:衝浪和摩擦係數
重重拿起:舉重和重力
電光石火:衝刺和步頻
一躍而起:撐竿跳和能量守恆
燙手球:壁球和氣體壓力
蹦蹦跳跳:虎克定律和三級跳遠
重質不重量:生理學、生物力學和訓練
兩輪趣:自行車和能量效率

Chapter 2 角度,軌跡,幾何學
高爾夫擊球的數學
猜球:撞球和幾何反射
8號球:花式撞球和切線
扣下去:排球的數學
賽道路線:車賽與距離
大棒一揮:棒球與軌跡
飛多遠:棒球、風阻和距離
搖擺不定:板球和空氣動力學
周旋到底:板球的自轉和彈跳
死亡之牆:奔跑時的屈身、傾斜、重力和摩擦
投擲軌跡:鉛球、標槍與角度
上坡教室:自行車和坡度

Chapter 3 數值計算和統計資料
擊出幸運:棒球統計資料
好運連連:板球統計資料
狂熱足球:足球統計資料
鐘形曲線:統計分布與表現
積分意謂著獎杯:足球的排名積分
計分:體育計分系統
夢幻數學:數學與夢幻足球總教頭
更快、更高、更強:世界紀錄的數學應用
保持領先:世界紀錄幾何學
兩性戰爭:性別與世界紀錄
長跑與短跑:賽跑和世界紀錄
堅持固守或放手一搏?:賽局理論與擊劍
何謂賠率?:賠率的計算
跌破眼鏡:統計資料、大爆冷門,以及最有趣的運動
主場比賽:統計資料和主場優勢
強中之強:如何測量體育運動的完美
一次一個百分比:游泳和表現增長量
運動選手揭開:非比尋常的奧運統計資料
動物奧林匹克:動物和人類世界的運動紀錄
有錢能使鬼推磨:運動薪酬
傾盆大雨:達路演算法
找出贏家:環法自行車賽
馬拉松跑者:足球選手的運動量

Chapter 4 數學、生物學與環境
全能型選手:網球場地表面的影響
工欲善其事,必先利其器:材料科學與運動
繞著橢圓跑:馬力
真空帶效應:自行車運動和空氣動力學
從難入手:游泳的數學應用
緊抓路面:賽車運動的輪胎
增速球:棒球、網球與速度
最大攝氧量:呼吸系統
血液與毅力:循環系統
思考的速度:擊劍、網球和反應速度
浩瀚大海:自由潛水和潛水反射
一切關於冰:競速滑冰與冰
體熱:溫度和表現
乾如枯骨:水分和表現
高如天空:高空跳傘和終端速度
無法突破的極限:生理學、生物力學及運動
 

    

  你是否曉得年代最久遠的足球,可追溯到公元1540 年;而英國車手布拉德利‧威金斯(Bradley Wiggins)準備2012 環法自行車賽期間,所接受的訓練份量相當於攀登一座海拔100 公里的山;還有,當叉角羚羊衝過800公尺遠的終點線時,世界跑最快的人類才到三分之一的距離。

  而當美國棒球員站上打擊區時,他只有比五分之一秒多一點的時間,判斷對手投的球是否好打擊,以及要從哪個角度來揮棒擊球。只要7毫秒,就決定這一擊是全壘打、內野飛球,或一記好球。

  還有你知道嗎?有人可以憋氣超過20分鐘;羽球是世上最高速的球拍運動;單看場上的打擊率,澳洲板球員唐納德‧布萊德曼(Donald Bradman)創下絕無僅有的數據。

  上述所提不過是冷知識?抑或這些事實和數據在體育界別有深意?體育不外乎是運動、力、能量和動量。人和物的直線或彎曲移動則取決於幾何學。定義任何體育一定是從「物理面」或「物理法則」著手。體育的規則與比數仰賴計時、計點和計分。這些現象、過程和事件,從球推進的能量,到巡迴賽算種子排序的係數,悉數受制於數字。

  若是對數字陌生,你還敢說自己懂運動嗎?若不瞭解這些數字,那怎麼可能會進步?

  在選手等級的世界裡,成績取決於細微的差距,精準分析對循序提升表現十分重要。知道相關數字就是佔上風,這在職業運動幾無異議。諸如棒球界的賽博計量(Sabermetrics)或足球界的ProZone,都屬於數據統計和分析系統,由於對於賽事成功大有關係,也把數學推上休息室或球團的檯面。運動員對數學再怎麼不上心,好歹聽進一點:科學能幫你拿下比賽。

  體育和數學是互惠的,體育是領略數學的獨特方式。也許尚未意識到,但每個人都算是「平民數學家」,會在下意識中聯想到量、級、角度,和向量,有的人發現跟數學有瓜葛,會自動切換開關,唯有運動能幫他們重新接上。

  數字、幾何和統計的美妙之處,可望藉本書彰顯一二。而讀者閱畢,相信對於揮九號鐵桿、打曲球、傳拐球(leg-break),或踢自由球,肯定會有不一樣的想法。
 

詳細資料

  • ISBN:9789572244289
  • 規格:平裝 / 224頁 / 22.2 x 22.2 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

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