Jak szybko może biec człowiek?
Człowiek może pokonać dystans 100 metrów w czasie 9,48 sek., czyli szybciej od rekordu świata o 0,1 sek. Co takiego sprawia, że nigdy nie pokonamy tej granicy?
Ostateczny rekord obliczono na podstawie danych - rekordów świata ze 100-metrowych sprintów - zbieranych od 1900 roku. Okazuje się, że najszybsi biegacze świata maja o co walczyć, ale tylko do pewnego momentu - do osiągnięcia szczytu ludzkich możliwości. Podobnym ograniczeniom podlegają nie tylko ludzie - co wynika z badań biologa z Uniwersytety Stanforda - Marka Denny’ego. Na przykład charty osiągnęły szczyt swoich możliwości w 1970 roku. - Jeśli spojrzymy na inne gatunki, które rozmnażamy, aby biegały szybciej i szybciej, to nie działa. Nie ma powodu sądzić, że jesteśmy pod tym względem różni od pozostałych gatunków - wyjaśnia Denny.
Modele statystyczne nie wyjaśniają jednak mechaniki biegu. Na tym zagadnieniu w swoich badaniach skupił się Peter Weyand, profesor biomechaniki z Southern Methodist University.
Weyanda uważa, że podstawowym czynnikiem który wpływa na naszą szybkość jest siła, z jaką uderzamy w ziemię nogami. - W trakcie biegu ze stałą prędkością używamy naszych nóg jak kijów pogo. Kiedy sprinter dotyka ziemi, jego kończyny kompresują się i są gotowe do odbicia. Natomiast kiedy jest w powietrzu, nogi są gotowe, aby ponownie uderzyć w ziemię - wyjaśnia Weyand.
Z drugiej strony zachowanie biegacza można przyrównać do odbijającej się piłeczki - kiedy dotyka ziemi - 90 proc. sił zostaje wykorzystanych do wybicia pionowo w górę, a tylko 5 proc. napędza w poziomie. Organizm naturalnie reguluje prędkość biegu poprzez zmianę siły z jaką uderzamy w ziemię. Innymi słowy - im mocniej, tym szybciej.
Z eksperymentu przeprowadzonego przez Weyanda w 2010 roku wynika, że siła z jaką nogi stykają się z podłożem w trakcie skakania jest o 30 proc. większa niż w trakcie biegu. Na podstawie zgromadzonych danych obliczono, że człowiek - oczywiście w teorii - mógłby poruszać się z prędkością 19,3 metra na sekundę, więc dystans 100 metrów pokonałby w czasie 5,18 sek. Musielibyśmy tylko uderzać w ziemię z największą możliwą do osiągnięcia siłą.
W najnowszym badaniu stwierdzono, że maksymalizacja prędkości wymaga kompromisu pomiędzy uderzaniem w ziemię i zachowaniem częstotliwości kroków. Próba osiągnięcia maksimum w pierwszym przypadku wymaga pozostania w powietrzu przez dłuższy czas, a to spowalnia. Chodzi zatem o idealne połączenie częstotliwości i siły oraz dostosowanie ich do budowy anatomicznej konkretnej osoby. - Nie ma złotego środka - uważa Weyand.
Naukowiec nie chce jednak podawać konkretnego czasu dla dystansu 100 metrów. - Nauka nie jest dobra w prognozowaniu skrajności. Ale 9 sekund z niewielką końcówką są zdecydowanie możliwe, a może nawet jeszcze mniej - dodaje.
Taka prędkość wciąż nie pozwoli nam pokonać najszybszego lądowego ssaka - geparda, który na pokonanie 100 metrów potrzebuje niecałych 6 sekund.
