Ямайский спринтер Усэйн Болт является мировым рекордсменом в беге на 100 и 200 метров, а также победителем этих забегов на последних трех летних Олимпийских играх. Болт может развивать максимальную скорость около 27 миль в час (43,5 км в час) и явно зарекомендовал себя как величайший спринтер всех времен. Но есть что-то странное в его ногах и в том, как он ими пользуется.
Пока спортсмен готовится к своему финальному забегу на чемпионате мира по легкой атлетике в Лондоне в 2017 году, который пройдет с 4 по 13 августа и менее чем за три недели до 31-летия Болта, ученые все еще пытаются выяснить, как именно самому быстрому человеку на планете удается достичь такой невероятной скорости. Исследователи из Лаборатории локомоторных характеристик Южного методистского университета (SMU) пока не нашли ответа, но они сделали удивительное открытие.
Исследователи проанализировали видеозапись Болта и других спринтеров из гонки Бриллиантовой лиги 2011 года на чемпионате мира по легкой атлетике в Монако. Они также использовали разработанный ими инструмент анализа «двухмассовой модели», который позволяет им изучать физические силы, создаваемые бегуном, фактически не приводя Болта в лабораторию и не помещая его на беговую дорожку. Они обнаружили, что у Болта был неравномерный, асимметричный шаг, что, по мнению ученых, должно было замедлить его движение.
Когда он бежит, правая нога Болта ударяется о землю с пиковой силой на 13 процентов больше, чем его левая нога, и с каждым шагом его левая нога остается в контакте с дорожкой примерно на 14 процентов дольше, чем правая. Выводы ученых были опубликованы в новом исследовании, опубликованном в Journal of Experimental Biology.
Вот видео SMU, объясняющее еще больше научных фактов, лежащих в основе проверки двухмассовой модели, которую использовали исследователи:
Асимметричный шаг Болта, вероятно, обусловлен его анатомией. Как он рассказал в своей автобиографии «Самый быстрый человек на свете: Правдивая история Усэйна Болта», во взрослом возрасте Болт обнаружил, что у него сколиоз, состояние, при котором его позвоночник слегка изгибается влево, из-за чего его бедра смещаются. так что его правая нога на полдюйма (1,2 сантиметра) короче левой. Болт писал, что ему неудобно стоять на месте, и он наклоняется вправо, потому что ему неудобно стоять и давить на левую ногу. Слишком долгое сидение в одном и том же положении вызывает у него боли в спине.
Исследователь биомеханики SMU Эндрю Удофа, который руководил исследованием и представил результаты в июне на 35-й Международной конференции по биомеханике в спорте в Кельне, Германия, говорит, что асимметричный шаг Болта, по-видимому, является результатом адаптации к этим структурным проблемы.
" То, как он бежит с асимметрией длины ног, кажется наиболее идеальной и эффективной для него, чтобы успешно бегать на высоких скоростях", - говорит Удофа по электронной почте.
Что же касается именно того, что делает Болта намного быстрее других спринтеров, Удофа ссылается на другие факторы.
«Основное преимущество Болта перед конкурентами заключается не в разнице в длине его ног, а в абсолютной длине его ног», - говорит Удофа. «С каждым шагом контактная длина человека - [] горизонтальное расстояние, пройденное человеком, когда ступня соприкасается с землей, - по существу равна длине его ноги. Длина ноги обычно составляет 53 процента от роста тела. При росте 6 футов 5 дюймов» (1,95 метра), Болт возвышается над многими другими спринтерами и в результате имеет гораздо большую длину ног.
«Поэтому с каждым шагом на дорожке он преодолевает большее расстояние по горизонтали, чем другие спринтеры», - говорит Удофа. «Это способствует тому, что он делает на три-пять шагов меньше в ходе гонки по сравнению с другими людьми, с которыми он соревнуется».
Как отмечалось в статье GQ о Болте в 2013 году, это преимущество в длине ног позволяет ему преодолевать 100 метров всего за 40 шагов, в то время как большинству бегунов требуется около 45 шагов, чтобы преодолеть то же расстояние.
«Наше предыдущее опубликованное исследование показало, что для достижения более высоких скоростей необходимы большие усилия на землю, передаваемые за более короткие периоды контакта ног с землей», - говорит Питер Вейанд, руководитель лаборатории двигательных характеристик, в пресс-релизе SMU о исследовать. «Это верно отчасти потому, что время в воздухе не отличается между быстрыми и медленными бегунами на их максимальной скорости. Следовательно, сочетание большей силы земли и более короткого времени контакта характерно для самых быстрых спринтеров в мире."
Превосходство Болта в спринте, несомненно, также связано с его усердием на тренировках. В дополнение к своим беговым тренировкам Болт регулярно занимается 90-минутными силовыми тренировками в тренажерном зале, включая множество сгибаний подколенного сухожилия и разгибаний ног для наращивания четырехглавой мышцы. Чтобы сохранить спину здоровой, Болт также тратит много времени на силу корпуса, выполняя такие упражнения, как подъемы ног, махи в стороны, обратные скручивания и боковые планки..
Мог бы Болт бегать еще быстрее, если бы у него не было сколиоза и если бы у него были ноги одинаковой длины, ученые так и не выяснили. Как Вейанд недавно сказал New York Times: «Это вопрос на миллион долларов».
Интересно
Во время соревнований на чемпионате мира 2015 года оператор на сегвее случайно сбил Усэйна Болта, когда бегун праздновал свою победу в беге на 200 метров.