Sport očima fyziky

31. květen 2008 | 16.02 |

ol kruhy

Blíží se olympijské hry v Číně a sportovci se budou snažit překonat
znovu sami sebe a posléze i doposud platné světové či olympijské rekordy.

Podle jisté studie dosáhnou prý do roku 2060 lidské možnosti ve sportu maxima, které nebude možné dál posunout. Nejdříve prý dosáhnou svého stropu atleti, krátce po nich vzpěrači. Následovat budou sporty, v kterých se více projevuje vliv moderních technologií, jako je veslování či plavání. Pojďme se podívat na rekordy z hlediska fyziky.


Je známo, že ne všude na Zemi jsou podmínky pro sportování stejné. Máme samozřejmě na mysli podmínky pro extrémní výkony. A nejedná se pouze o vítr při běhu, nebo při plavání o materiál, ze kterého jsou vyrobeny plavky. Dá se vypočítat, že svoji roli zde hraje jak zeměpisná poloha, tak dokonce vliv Měsíce.

Když bylo v roce 1963 rozhodnuto o pořádání olympijských her v Mexiko City, ležícím v nadmořské výšce 2240 metrů, rozpoutalo to ve sportovním světě nebývalou vlnu kritiky. Strašilo sportovce, trenéry, sportovní lékaře i sportovní funkcionáře. Do života sportovců vstoupil nový pojem a nový prvek tréninku - vysokohorská příprava. Velké obavy v roce 1968 nebyly úplně naplněny, i když se negativní vliv řídkého vzduchu projevil. Jenomže naopak na hrách padaly rekordy . Ve skoku do dálky i v běhu na 400 m . Hlavní roli - tentokrát pozitivní - tu hrál právě zředěný vzduch ve značné nadmořské výšce. Bob Beamon skočil v Mexiku do dálky 8,90m. Tento rekord, někdy také nazývaný "skok do nového tisíciletí", byl překonán teprve po 23 letech - v roce 1991.

Na výkony - například ve skoku do výšky nebo do dálky, či ve sportech, kdy se vrhá do dálky sportovní náčiní (oštěp, kladivo, disk) má vliv tíhové zrychlení.

Tíhové zrychlení je nejmenší na rovníku. Příčinami jsou: odstředivá síla a také zploštění Zeměkoule. Přitom vliv zploštění Země na velikost tíhového zrychlení je téměř dvojnásobný oproti vlivu odstředivé síly.

Vzpěrač, který by na pólu u mořské hladiny vzepřel 200 kg, by na rovníku ve výšce 6 000 metrů nad mořem vzepřel 201,5 kg, oštěpař, který by na pólu hodil 90 m, by se zlepšil o 65 cm, vrh koulí by se prodloužil z 20 m o 14 cm. Skokan do výšky, který při skoku 240 cm zdvihá svoje těžiště o 120 cm, by se zlepšil o 1 cm, při skoku o tyči by se zlepšil z 600 cm na 604 cm.

U běhů hladkých i překážkových je vliv menšího tíhového zrychlení problematický a nejednoznačný. Na dobu běhu má vliv i doba volného pádu, která se snížením g prodlužuje. Dokážete si představit, jak výrazně by se musela měnit technika běhu třeba na měsíčním povrchu? Je známo, že kosmonauti se na měsíčním povrchu pohybovali spíš než chůzí takovým zvláštním hopkáním.

Na fázích již zmiňovaného Měsíce, jehož slapové síly ovlivňují mořský odliv a příliv, je dokonce závislá hodnota tíhového zrychlení na povrchu Země . Rozdíl tíhového zrychlení se dá spočítat, ale je nepatrný. Zlepšení výkonů by bylo prakticky pod rozlišovací schopností měřicích aparatur: v hodu oštěpem by to znamenalo zlepšení asi 0,01 mm.

Možnosti výběru velikosti tíhového zrychlení však nejsou ještě zcela vyčerpány. Při hledání rudných a nerudných ložisek se využívá lokálních změn tíhového zrychlení. Pokud by se tedy sportovní výkon - hod oštěpem odehrával například nad podzemním jezerem nebo nad rozsáhlými ložisky ropy, případně nad velkými podzemními dutinami, kde je tíhové zrychlení menší až o hodnoty řádu 0,001, mohl by se hod oštěpem prodloužit až o několik centimetrů. Lokální anomálie tíhového zrychlení mohou mít vliv stejný jako změna nadmořské výšky několik set metrů a mohou se projevit více než tisíckrát silněji než slapy.

A ještě jedna věc může ovlivnit sportovní výkon spojený s pohybem: Podle Eötvösova jevu závisí tíhové zrychlení i na směru pohybu. Vysvětlení je jednoduché - hází-li například sportovec náčiní od západu k východu, k rychlost tohoto náčiní (oštěp, koule, disk, kladivo) se přičítá obvodová rychlost zemského povrchu, hází-li od východu k západu, rychlost se zmenšuje. To může být až nečekaně významné u disciplín, ve kterých se náčiní pohybuje vysokou rychlostí (kladivo), ale patrně i ve skoku do dálky. Ostatně toho se využívá při startu raket na oběžnou dráhu.

zdroj a poděkování: Karel Rauner, Pedagogická fakulta Plzeň

Zpět na hlavní stranu blogu

Komentáře