過去 10 年間で世界で最も多くの賞を受賞したアスリートの 1 人であるウサイン ボルトについて説明する必要はありません。彼は100mと200mのスプリント種目で世界記録を完全に破りました。 2009 年にベルリンで開催された世界選手権の 100 m 種目でわずか 9.58 秒を記録した彼の驚異的なスピードは、世界中のスポーツ科学者を困惑させました。彼がこの偉業を成し遂げたのは、2008 年の北京オリンピックでの有名な 9.68 秒のゴールからわずか 1 年後のことです。
重要な研究の後、科学者は、ボルトの驚異的なスピードをサポートする驚くべき生体力学を分析することができました。
ボルトの驚異的なスピードの背後にある科学
ボルトは 6 フィート 5 インチの高さで、空気密度や増加した抵抗などの要因を克服しなければならないため、実際には速く走るのが難しくなっています。
彼は他の競合他社のほとんどよりも背が高いです
ベルリン選手権の間、9.58 秒で距離をカバーするために、ボルトは 12.2 メートルの終末速度 (物体が落下している媒体の抵抗がそれ以上の加速を妨げたときに、自由落下する物体が最終的に到達する一定の速度) まで加速しました。毎秒、815.8 ニュートンの平均力を発揮します。このような巨大なランナーにとって、その大きさの加速は大きな空気抵抗抵抗をもたらし、すでに負担の大きいタスクにさらに別の物理的なハードルを追加します.
空気力学が彼に不利に働いているのなら、どうして彼はこんなに速く走れるのでしょうか?
(出典:redbulletin.com)
ウサイン・ボルトの驚くべき業績には複数の理由があります:
1) 最適なスプリント速度の背後にある基本的な物理学は、スプリンターが生成できる水平力の量に関係しています。
科学者によって使用された数学的モデルは、ボルトがスプリント中に 81.58 キロジュールのエネルギーを生成したことを明らかにしました。生成されたエネルギーの残りの 92% は、空気抵抗の抗力を相殺するため、つまり空気によって引き起こされる摩擦に対抗するために使用されました。
Bolt は 1 秒間に 2619.5 ワットの最大出力を達成することができました。これを正しく理解するには、2619.5 ワットで食器洗い機に電力を供給するのに十分です!
2) その距離を走るのに必要な歩数
(出典:advancedphotoshop.co.uk)
平均的なランナーが 100 メートルを完走するのに約 55 歩必要であると推定されていますが、プロのアスリートは 45 歩しか必要としません。
これらのアスリートが生成する膨大な量のエネルギーのおかげで、平均的なランナーの脚よりも、彼らの脚が地面で過ごす時間が少ないことは明らかです.エリート スプリンターの足は通常 0.08 を費やします 約 0.12 と比較して、各ストライドの開始時に地面と接触する秒数 アマチュアアスリートなら数秒。
技術的には、ボルトは非常に長い脚を持っているため、そのような高速まで加速することはできないはずです.ただし、最高速度に達するとすぐに、必要な歩数が少なくなるため、誰よりも有利になります。驚くべきことに、ボルトは 100 メートルのレースを約 41 歩で完走できますが、これはライバルよりも 3 ～ 4 歩少ないです。
ウサイン・ボルトは、私たちが長い間見てきた超人に最も近い人物であると結論付けることができます!
