- Tuuli parantaa urheilijoiden suorituksia vain lyhyissä sprinttikilpailuissa
- Tuulikoneen avulla Justin Gatlin löi Usain Boltin ennätyksen 100 metrillä
- Pitkillä matkoilla juokseville urheilijoille, tuuli on kuitenkin este
Usain Bolt säilytti tällä viikolla tittelinsä maailman nopeimpana miehenä, kun hän voitti kolmannen kerran peräkkäin olympiakultaa 100 metrin sprintissä.
Mutta Boltin jälkeen toiseksi tullut yhdysvaltalainen Justin Gatlin rikkoi tämän maailmanennätyksen aikoinaan tuulikoneen avulla.
Tohtori Christian Yates, Bathin yliopiston matemaattisen biologian dosentti, selittää The Conversation -lehden artikkelissa tuulen ja muiden epäsuotuisten sääolojen vaikutusten matematiikkaa juoksussa.
Scroll down for video
Kuka on maapallon nopein ihminen? Usain Bolt, eikö niin? Väärin. Epäsuosittu vastaus on itse asiassa Justin Gatlin.
Vuonna 2011 hän juoksi 100 metriä 9,45 sekunnissa, mikä on nopein aika, jonka ihminen on koskaan juossut tuon matkan, ja murskasi Usain Boltin parhaan ajan huikealla 0,13 sekunnilla.
Tällöin kiisteltyä yhdysvaltalaista urheilijaa – joka on kahdesti saanut kilpailukiellon huumausainerikosten vuoksi – työnsi rataa pitkin valtava 20 metriä sekunnissa puhaltava myötätuuli.
Tuulen synnyttivät japanilaisen pelisarjan osana useat jättimäiset viuhkat, joten ”ennätystä” ei laskettu.
Siltikään kenenkään ei ole koskaan mitattu juosseen nopeammin paikaltaan lähdöstä tasamaalla – tosin joitakin maailmanennätyksen alittavia aikoja on tehty myös mäkeä alaspäin juokseville henkilöille.
Tuuliavuste parantaa urheilijoiden suorituksia vain näissä lyhyissä sprinttijuoksulajeissa ja joissakin kenttälajeissa, kuten pituushypyssä ja kolmiloikassa, jotka edellyttävät sprinttejä yhteen suuntaan.
Tuuli on useimmille muille yleisurheilijoille inhokki.
Tuuletat jonkin verran, häviät jonkin verran
Kun esimerkiksi Roger Banister katsoi ikkunasta ulos aamulla 6. toukokuuta 1954, hän oli vähällä päättää lykätä yritystään rikkoa neljän minuutin mailin juoksuennätys, koska oli liian tuulista.
Juuri ennen tapahtumaa tuuli kuitenkin laski sen verran, että hän halusi osallistua, ja loppu on historiaa.
Hän tiesi sen, minkä matematiikka voi todistaa: että jos radalla on ajettava vähintään yksi kierros, niin tuuli, oli se kuinka kevyt tahansa, hidastaa aina.
MITÄ TAPAHTUU, KUN JUOKSUTAA TUULEN KANSSA
Kun Mo Farah juoksee tuulen kanssa, hänen nopeutensa kasvaa määrätyn verran, mutta kun hän juoksee vastatuuleen takasuoralla, tuuli vähentää hänen nopeuttaan saman verran.
Tuntuu järkevältä, että nämä kaksi vaikutusta saattavat tasapainottaa toisiaan, jolloin Farah saa saman kierrosajan kuin jos tuulta ei olisi lainkaan.
Kummallista kyllä, näin ei kuitenkaan käy.
Syy on pohjimmiltaan se, että koska juoksee nopeammin maalisuoralla, saa hyödyn siitä, että tuuli työntää häntä vain lyhyen aikaa.
Kun taas juokset takasuoralla, vietät pidemmän ajan hitaammin kulkien taistellen tuulta vastaan.
Ero siinä ajassa, jonka vietät tuulen avustamana, ja siinä ajassa, jonka vietät sitä vastaan taistellen, takaa sen, että kierrosaikasi hidastuu aina.
Kuvittele äärimmäinen esimerkki niin voimakkaasta tuulesta, että se kaksinkertaistaa nopeutesi maalisuoralla.
Taaksepäin menevällä suoralla se kuitenkin vähentäisi nopeutesi nollaan, mikä tarkoittaisi, ettet koskaan saavuttaisi kisaa loppuun.
Asettele tuuli, joka puhaltaa tavallisen 400 metrin (0,24 mailin) yleisurheiluradan maalisuoralla.
Kun Mo Farah juoksee tuulen kanssa, hänen nopeutensa kasvaa määrätyn verran, mutta kun hän juoksee vastatuuleen takasuoralla, tuuli vähentää hänen nopeuttaan saman verran.
Tuntuu järkevältä, että nämä kaksi vaikutusta saattavat tasapainottaa toisiaan, jolloin Farah saa saman kierrosajan kuin jos tuulta ei olisi lainkaan.
Kummallista kyllä, näin ei kuitenkaan käy.
Syy on pohjimmiltaan se, että koska juoksee nopeammin maalisuoralla, saa hyödyn siitä, että tuuli työntää häntä vain lyhyen aikaa.
Kun taas juokset takasuoralla, vietät pidemmän ajan hitaammin kulkien taistellen tuulta vastaan.
Ero siinä ajassa, jonka vietät tuulen avustamana, ja siinä ajassa, jonka vietät sitä vastaan taistellen, takaa sen, että kierrosaikasi hidastuu aina.
Kuvittele äärimmäinen esimerkki niin voimakkaasta tuulesta, että se kaksinkertaistaa nopeutesi maalisuoralla.
Taaksepäin menevällä suoralla se kuitenkin vähentäisi nopeutesi nollaan, mikä tarkoittaisi, ettet koskaan saavuttaisi kilpailua loppuun.
Tuuli ja muut epäsuotuisat sääolosuhteet voivat siis toimia tasoittajina ja lisätä epävarmuutta yksittäisten kilpailujen tuloksista.
VIIMEISEN KYMMEN VUODEN AIKANA RIKOTUT REKISTERIT
Kenialainen Dennis Kimetto juoksi maratonin 2 tunnissa, 2 minuutissa ja 57 sekunnissa Berliinissä vuonna 2014.
Jamaikalaisen Usain Boltin hallussaan pitämä 100 metrin ja 200 metrin juoksun maailmanennätykset ovat olleet seitsemän vuotta.
Kenian David Rudisha on pitänyt 800 metrin maailmanennätystä hallussaan vuodesta 2012.
Barbora Špotáková Tšekistä rikkoi naisten keihäänheiton maailmanennätyksen vuonna 2008.
Aries Merritt Yhdysvalloista rikkoi miesten 110 metrin estejuoksun ennätyksen vuonna 2012.
Etiopian Genzebe Dibaba pitää hallussaan naisten 1500 metrin juoksun ennätystä heinäkuusta 2015 lähtien, jolloin hän rikkoi sen ajalla 3.50,07.
Varmasti kuitenkin, olipa sää mikä tahansa, voimme olla varmoja siitä, että maailman nopein sprintteri tulee aina olemaan mies?
Noh, ehkäpä ei. Oxfordin yliopiston tutkijat havaitsivat, että vaikka sekä miesten että naisten 100 metrin ajat ovat vuosien varrella laskeneet lineaarisesti, naisten aika laski paljon nopeammin kuin miesten.
Ryhmä päätteli, että jos suuntaus jatkuu samanlaisena kuin viimeisten 90 vuoden aikana, naiset saattavat hallita 100 metrin juoksua vuoteen 2156 mennessä.
Urheilututkijat ovat kuitenkin suhtautuneet havaintoihin kriittisesti ja esittäneet, että naisten lisääntynyt osallistuminen ja lisääntyneet harjoittelumahdollisuudet samalla ajanjaksolla ovat johtaneet siihen, että heidän 100 metrin aikansa on pienentynyt keinotekoisen nopeasti verrattuna miesten aikaan.
He väittävät, että nyt kun miehet ja naiset ovat suurin piirtein tasavertaisessa asemassa, naisten 100 metrin aikojen lasku alkaa hidastua miesten kanssa vertailukelpoiseksi.
Kriitikot vetoavat myös miesten ja naisten fysiologian perustavanlaatuisiin eroihin, kuten hapenkuljetuskapasiteettiin ja kehon rasvapitoisuuteen, jotka viittaavat siihen, että ”maailman nopein ihminen” ei tule koskaan olemaan nainen.
EIKÄ KAIKKI OLE TUNTIEN TEKEMISTÄ
Uuden tutkimuksen mukaan ammattilaisurheilijoiden satojen tuntien harjoittelun ansiosta heidän suorituskykynsä paranee vain yhdellä prosentilla.
Perspectives on Psychological Science -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkimusryhmä analysoi 52 urheilijan tietoja ja tutki harjoittelun ja suorituskyvyn välistä suhdetta.
”Vaikka huippu-urheilijat tarvitsevat harjoittelua saavuttaakseen korkean kilpailutason, tietyn pisteen jälkeen harjoittelun määrä lakkaa olennaisesti erottamasta sitä, kuka pääsee pitkälle ja kuka aivan huipulle”, sanoo professori Brooke Macnamara, Case Western Reserve Universityn psykologisten tieteiden apulaisprofessori ja tutkimuksen pääkirjoittaja.
”Ihmisen suorituskyky on käsittämättömän monimutkainen”, hän sanoo. ’On otettava huomioon useita tekijöitä, joista vain yksi on harjoittelu.’
Nopein kilpailu
Tosiasiassa, vaikka sitä mainostetaan maailman nopeimman ihmisen kilpailuna, on kyseenalaista, tuottaako 100 metrin juoksu aina nopeimman suorituksen.
Kun Bolt teki kaksi uutta maailmanennätystä 100 metrillä ja 200 metrillä Bejingin olympialaisissa 2008 linnunpesä-stadionilla, hänen 200 metrin juoksunsa kesti 19,30 sekuntia eli alle kaksi kertaa niin kauan kuin hänen 9,69 sekuntia kestänyt 100 metrin juoksunsa.
Tämä tarkoittaa, että hän juoksi keskimäärin nopeammin pidemmässä lajissa.
Tämä lisäys johtuu kuitenkin osittain siitä, ettei hänen tarvinnut reagoida ja kiihdyttää vauhtiin 200 metrin juoksun toisella 100 metrillä.
Koko kisan keskinopeuden perusteella ”maailman nopeimman ihmisen” titteli on vaihtunut edestakaisin 100 ja 200 metrin juoksijoiden välillä siitä lähtien, kun ennätykset alkoivat.
Tämä vaikutus korostuu vielä enemmän 4×100 metrin viestissä, jossa yhtä lukuun ottamatta kaikki juoksijat aloittavat 100 metrin matkan juoksulähdöstä.
Viimeisellä osuudella ”ankkurin” ei tarvitse edes huolehtia kapulan luovuttamisesta toisessa päässä, joten hän voi saavuttaa uskomattoman nopeita aikoja.
Tältä osuudelta on mitattu useita alle yhdeksän sekunnin aikoja, mukaan lukien Boltin elektronisesti mitattu 8,65 sekuntia vuonna 2014.
Tästä huolimatta ihmisen nopein juoksunopeus mitattiin 60 ja 80 metrin välillä Boltin maailmanennätyksellisessä 100 metrin juoksussa, joka oli 9,58 sekuntia Berliinissä. Hänen juoksunopeutensa mitattiin 44,64 km/h eli 27,8 mailia tunnissa.
Gatlinin ”ennätyksestä” huolimatta virallinen ”maailman nopein mies” -titteli on siis edelleen Boltilla – ainakin toistaiseksi.