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Heinz_oberhummer

Ein menschlicher Urknall

  • Prof. Heinz Oberhummer
  • 19.08.09, 00:00 Uhr

Der 100-m-Sprint der Herren gilt als Königsdisziplin der Leichtathletik. Am 16. August 2009 war es bei der WM in Berlin soweit: der Jamaikaner Usain Bolt verbesserte seine eigene ein Jahr vorher bei der Olympiade in Peking aufgestellte 100-Meter-Bestzeit gleich um 11 Hundertstel Sekunden. Die neue Rekordzeit liegt bei sagenhaften 9,58 Sekunden. Die Analyse des Laufs liefert interessante Ergebnisse.

Mit einer Pferdestärke

Der Weltrekordlauf über 100 m von Usain Bolt bei der WM in Berlin am 16. August 2009 in 9,58 Sekunden

Bei einer Analyse des Laufs müssen wir mit der Reaktionszeit beim Start beginnen. Das ist die Zeit, bis der Knall des Startschusses von den Ohren über das zentralen Nervensystem zu den Beinen übertragen wird. Für Bolt war die Reaktionszeit bei seinem Weltrekordlauf 0,146 Sekunden. Das war sogar nur die dritt-langsamste Reaktionszeit der acht Finalisten. Für die ersten 20 Meter erreicht Polt eine Geschwindigkeit von fast 25 km/h und braucht 2,89 Sekunden. In dieser Zeit erbringt der Mann eine Leistung von 714,2 Watt. Das entspricht einer Pferdestärke und damit der Leistung eines Pferds!

Während der ersten 20 Meter wird die Kraft fast nur für die Beschleunigung verwendet. Hingegen wird die Kraft auf den restlichen 80 Metern dazu gebraucht, um die Reibung durch den Luftwiderstand zu überwinden und die Geschwindigkeit zu halten. Ab etwa 40 Metern nimmt die Geschwindigkeit kaum mehr zu und während der letzten 20 Meter sogar ab. Die Höchstgeschwindigkeit wird bei 54 Metern mit etwa 48 km/h erreicht.

Geparden beschleunigen schneller

Verglichen mit manchen Tieren ist die Beschleunigung von Bolt zwar beachtlich aber nicht so hinreißend. Vor allem der Gepard beschleunigt in den ersten drei Sekunden nach dem Start auf etwa 100 km/h, während Bolt nur lächerliche 25 km/h erreicht. Die Gründe, warum der Mensch überhaupt so schnell ist und es auch im Vergleich mit anderen testen will, liegen in der Evolution begründet. Die unermüdliche Hatz nach Tempo resultiert aus der Jagd aber auch der Flucht, also im Endeffekt das Verlangen zu überleben.

Die Messtechnik wird genauer

Die Durchgangszeiten bei 20, 40, 60, und 80 Meter des Weltrekords über 100 m von Bolt bei der Olympiade 1968 in Peking vor einem Jahr erfolgte noch aus der Analyse von Fernsehbildern. Beim jetzigen Weltrekord in Berlin wurden zur Analyse die wesentlich genaueren Laserpulse verwendet. Ähnlich wie eine Laserpistole, die Polizisten zur Feststellung von Geschwindigkeitsübertretungen benützen. Ein Laser sendet dabei kurze Lichtpulse aus. Aus den Messungen der Zeitdifferenzen bis zum Eintreffen der reflektierten Strahlung können die Geschwindigkeiten berechnet werden.

Die Geschwindigkeitsanalyse mittels Laserpulsen des Laufs von Bolt ergibt folgendes Diagramm:

Analyse 100m Weltrekord Bolt Quelle: Biomechanics Project - Berlin 2009

Die wellenförmige blaue Linie ergibt sich dadurch, dass bei jedem Schritt beim Abstoßen mit dem Fuß die Geschwindigkeit etwas schneller wird, um dann wieder etwas abzufallen. Wie ersichtlich können diese Geschwindigkeitsschwankungen bis zu 2 m/s ~ 7 km/h betragen. Man sieht aus dieser Messung also die 41 Schritte, die Bolt für seinen Weltrekord brauchte. Außerdem kann man aus dieser Analyse erkennen, dass die Schritte durchaus nicht gleichmäßig sind. Die rote Linie gibt die aus den gemessenen Geschwindigkeiten berechneten gemittelten Durchschnittsgeschwindigkeiten wieder.

Aus dieser Analyse kann man auch den jetzigen Weltrekord mit dem von Beijing vergleichen:

  1. Schnellere Reaktionszeit beim Start: Etwa 4 Hundertstel
  2. Schnellere Beschleunigung und Geschwindigkeit bis 80 Meter: Etwa 4 Hundertstel
  3. Schnellerer Endspurt auf den letzten 20 Metern: Etwa 3 Hundertstel

Beim Weltrekordlauf über 100 m bei der Olympíade n Peking am 16. August 2008 in 9,69 Sekunden jubelt Usain Bolt bereits vor dem Ziel

Beim Weltrekord in Beijing hat Bolt schon die letzten 20 Meter zu jubeln begonnen und war nur mehr ausgelaufen. In mehreren Zeitungen und im Fernsehen wurde berichtet, dass die Verbesserung des Weltrekords darauf zurückzuführen sei, dass er in Berlin zum Unterschied von Beijing bis zum Ende voll gelaufen ist. Das stimmt nicht, denn nur ein kleinerer Teil ist wie vorher ausgeführt auf diesen Umstand zurück zu führen.