Επιστήμη πίσω από τον πιο γρήγορο άνθρωπο εν ζωή:Usain Bolt

Ένας από τους πιο διακεκριμένους αθλητές στον κόσμο την τελευταία δεκαετία, ο Γιουσέιν Μπολτ, δεν χρειάζεται συστάσεις. Έχει καταρρίψει εντελώς τα παγκόσμια ρεκόρ στα 100 και 200 ​​μέτρα σπριντ. Με μόλις 9,58 δευτερόλεπτα στο αγώνισμα των 100 μέτρων στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα του 2009 στο Βερολίνο, η εκπληκτική ταχύτητά του μπέρδεψε τους αθλητικούς επιστήμονες σε όλο τον κόσμο. Πέτυχε αυτό το κατόρθωμα μόνο ένα χρόνο μετά τον περίφημο τερματισμό του 9,68 δευτερολέπτων στους Ολυμπιακούς Αγώνες του Πεκίνου το 2008.

Μετά από σημαντική έρευνα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να αναλύσουν την εκπληκτική εμβιομηχανική που βοηθά τον Μπολτ με την απίστευτη ταχύτητά του.

Η επιστήμη πίσω από τη φαινομενική ταχύτητα του Bolt

Ο Μπολτ έχει ύψος 6 πόδια και 5 ίντσες, πράγμα που τον κάνει πιο δύσκολο να τρέχει τόσο γρήγορα, επειδή πρέπει να ξεπεράσει παράγοντες όπως η πυκνότητα του αέρα και η αυξημένη αντίσταση.

Είναι ψηλότερος από τους περισσότερους συναγωνιστές του

Κατά τη διάρκεια του Πρωταθλήματος του Βερολίνου, για να καλύψει την απόσταση σε 9,58 δευτερόλεπτα, ο Μπολτ επιτάχυνε σε τερματική ταχύτητα (τη σταθερή ταχύτητα που τελικά φτάνει ένα αντικείμενο που πέφτει ελεύθερα όταν η αντίσταση του μέσου από το οποίο πέφτει εμποδίζει την περαιτέρω επιτάχυνση) 12,2 μέτρων. ανά δευτερόλεπτο, ασκώντας μέση δύναμη 815,8 Newton. Για έναν τόσο τεράστιο δρομέα, η επιτάχυνση αυτού του μεγέθους έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια αντίσταση αέρα, προσθέτοντας ένα ακόμη φυσικό εμπόδιο στο ήδη δύσκολο έργο.

Αν η αεροδυναμική λειτουργεί εναντίον του, πώς μπορεί ακόμα να τρέχει τόσο γρήγορα;

(Πηγή:redbulletin.com)

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τα απίστευτα επιτεύγματα του Usain Bolt:

1) Η θεμελιώδης φυσική πίσω από τη βέλτιστη ταχύτητα σπριντ σχετίζεται με την ποσότητα της οριζόντιας δύναμης που μπορεί να δημιουργήσει ένας σπρίντερ.

Ένα μαθηματικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε από επιστήμονες αποκάλυψε ότι ο Μπολτ παρήγαγε 81,58 kilojoules ενέργειας κατά τη διάρκεια του σπριντ, εκ των οποίων μόνο το 8% χρησιμοποιήθηκε για να ωθήσει το σώμα του προς τη γραμμή τερματισμού. Το υπόλοιπο 92% της παραγόμενης ενέργειας χρησιμοποιήθηκε για την αντιστάθμιση της αντίστασης του αέρα, δηλαδή για την αντιμετώπιση της τριβής που προκαλείται από τον αέρα.

Ο Bolt κατάφερε να επιτύχει μέγιστη ισχύ 2619,5 watts σε ένα μόνο δευτερόλεπτο! Για να έχετε μια σωστή ιδέα για αυτό, αρκούν 2619,5 watt για να τροφοδοτήσουν ένα πλυντήριο πιάτων!

2) Αριθμός βημάτων που απαιτούνται για να τρέξετε την απόσταση

(πηγή:advancedphotoshop.co.uk)

Υπολογίζεται ότι ένας μέσος δρομέας απαιτεί περίπου 55 βήματα για να ολοκληρώσει τα 100 μέτρα, ενώ ένας επαγγελματίας αθλητής χρειάζεται μόνο 45 βήματα.

Λόγω της τεράστιας ποσότητας ενέργειας που παράγουν αυτοί οι αθλητές, είναι προφανές ότι τα πόδια τους περνούν λιγότερο χρόνο στο έδαφος από τα πόδια του μέσου δρομέα σας. Το πόδι ενός ελίτ σπρίντερ συνήθως ξοδεύει 0,08 δευτερόλεπτα σε επαφή με το έδαφος στην αρχή κάθε διασκελισμού, σε σύγκριση με περίπου 0,12 δευτερόλεπτα για έναν ερασιτέχνη αθλητή.

Τεχνικά, ο Μπολτ δεν θα πρέπει να μπορεί να επιταχύνει σε τόσο υψηλές ταχύτητες, λόγω των απίστευτα μακριών ποδιών που διαθέτει. Μόλις φτάσει στην τελική ταχύτητα, όμως, έχει πλεονέκτημα έναντι όλων λόγω των λιγότερων βημάτων που πρέπει να κάνει! Παραδόξως, ο Μπολτ μπορεί να ολοκληρώσει έναν αγώνα 100 μέτρων σε περίπου 41 βήματα, δηλαδή τρία ή τέσσερα λιγότερα από τους αντιπάλους του.

Μπορούμε με ασφάλεια να συμπεράνουμε ότι ο Γιουσέιν Μπολτ είναι το πιο κοντινό πράγμα στον υπεράνθρωπο που έχουμε δει εδώ και πολύ καιρό!