Bí mật sức chạy của VĐV nhanh nhất hành tinh

Các nhà khoa học đã phân tích những khía cạnh vật lý của giải điền kinh vô địch thế giới tại Berlin năm 2009, nơi Usain Bolt đã lập kỷ lục thế giới mới ở đường chạy 100 mét với thời gian 9,58 giây. Họ khám phá ra rằng, “tia chớp” Jamaica đã đạt vận tốc tối đa là 43,5km/h cũng như tạo ra một lực trung bình 815,8 newton (N).

Nhự vậy, Bolt đã sản sinh ra 81,58 kJ năng lượng khi chạy, trong khi một viên đạn rời khỏi nòng của một khẩu súng ngắn đường kính 11,2mm chỉ tạo ra 1,6 kJ.

Tuy nhiên, không giống như viên đạn có thể đạt tới vận tốc 1.609km/h, vóc dáng to lớn của Bolt (anh cao 1m95) đồng nghĩa với việc 92% năng lượng anh sản sinh ra bị tiêu hao trong cuộc chiến chống lại lực cản của không khí.

Theo các nhà nghiên cứu, Bolt phải tạo ra số năng lượng lớn bất thường để có thể đạt được thời gian chạy 100 mét nhanh kỷ lục thế giới vì ít khí động lực hơn người có vóc dáng trung bình. Anh đạt mức sản sinh năng lượng tối đa 2.619,5 Watt trong vòng 0,89 giây khi chỉ chạy ở vận tốc bằng một nửa vận tốc tối đa. Điều này cho thấy, lực cản đã ảnh hưởng tới khả năng tăng tốc của “người đàn ông nhanh nhất thế giới”.

Jorge Hernandez, đồng tác giả nghiên cứu vừa đăng tải trên tạp chí European Journal of Physics, nhấn mạnh: “Hệ số lực cản do chúng tôi tính toán được đã nêu bật khả năng phi thường của Bolt. Anh vẫn có thể phá nhiều kỷ lục bất chấp vóc dáng cơ thể ít tính khí động lực hơn những người khác.

Ngày nay, rất khó để phá được các kỷ lục, ngay cả chỉ vài phần trăm giây do các vận động viên phải chạy hết sức để chống lại lực cản lớn, gia tăng tỉ lệ thuận với tốc độ của họ. Đây chính là “rào cản vật lý” do các điều kiện trên Trái đất gây ra. Tất nhiên, nếu Bolt chạy trên một hành tinh có bầu khí quyển ít đậm đặc hơn Trái đất, anh có thể tạo ra những kỷ lục gây sửng sốt hơn nữa”.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố, các phương trình của họ có thể được sử dụng để tính ra tác động của gió xuôi chiều, vốn có thể thay đổi giữa các cuộc đua và làm giảm đáng kể thời gian chạy.

Họ cũng đã so sánh thành tích của Bolt trên đường chạy 100 mét ở Berlin với thời gian lập kỷ lục trước đó tại Thế vận hội Bắc Kinh một năm trước đó (9,69 giây). Ở Bắc Kinh, “tia chớp” Jamaica thi đấu mà không có sự hỗ trợ của gió xuôi chiều, nhưng tại Berlin có xuất hiện gió xuôi chiều với vận tốc 3,24km/h./.