Sport.pl

Nauka w służbie sportu fizyka latającego Piotra Liska

Jacek Krywko
09.03.2015 , aktualizacja: 09.03.2015 19:50
A A A
Piotr Lisek

Piotr Lisek (DAVID W CERNY/REUTERS)

Piotr Lisek, rekordzista Polski w skoku o tyczce i brązowy medalista halowych mistrzostw Europy, stwierdził, że jest za duży i za ciężki, by skakać tak wysoko, jak skacze. Czy rzeczywiście? Sprawdźmy to.
Skakanie z punktu widzenia fizyki to przekształcanie energii kinetycznej w energię potencjalną, którą mamy w momencie uzyskania szczytowej wysokości. Energię kinetyczną możemy policzyć ze wzoru Ek = 1 . mv2. Jeśli ważący 94 kg Lisek rozpędzi się do, powiedzmy, 9,5 m/s (tyle osiągają skoczkowie podczas rozbiegu), jego energia kinetyczna wyniesie ok. 4,24 kJ.

Energię potencjalną liczymy natomiast, mnożąc masę obiektu przez przyspieszenie grawitacyjne Ziemi oraz przez wysokość, na jakiej ten obiekt się znajduje. Zrównując obie energie i przekształcając wzory, wyliczymy, że środek ciężkości Piotra Liska powinien polecieć ok. 4,59 m w górę. Ponieważ u większości ludzi środek ciężkości ciała znajduje się w okolicach miednicy, a Piotr Lisek ma 194 cm wzrostu, powinien osiągnąć wynik ok. 5,70 m (zakładamy, że środek ciężkości ma na wysokości ok. 110 cm). Jego rekord wynosi dziś o 20 cm więcej. Sprawa musi być więc bardziej skomplikowana. I jest.

Skok o tyczce dzieli się na kilka etapów. Najpierw rozbieg - 40-45 m. Pod jego koniec następuje moment przyłożenia. W nim naukowcy z reguły po raz pierwszy mierzą energię. Dla uproszczenia od razu też przeliczają ją na uzyskiwaną wysokość. Energia Piotra Liska wyniesie więc 5,70 m (suma kinetycznej i potencjalnej). Kilka setnych sekundy po przyłożeniu koniec tyczki ląduje w tzw. pudle, które zapewnia jej oparcie. Tu następuje pierwsza strata energii, która ucieka w postaci odczuwalnych dla skoczka wibracji związanych z nagłym uziemieniem tyczki. Mijają następne setne sekundy i tyczkarz startuje, czyli stopa wykorzystana do wybicia odrywa się od ziemi. W tym momencie większość energii układu tyczka - skoczek skupia się w tyczce, która przyjmuje ją podczas zginania, by w ciągu następnej sekundy oddać ją przy powrocie do kształtu wyprostowanego, na zasadzie sprężyny. Używane dzisiaj przez sportowców tyczki są wykonane z materiałów kompozytowych, włókna szklanego i węglowego. Ich sztywność i długość dobierane są do wagi i wzrostu skoczka, dlatego 94 kg Liska są znacznie mniejszym problemem, niż można by sądzić. Niestety wszystkie tyczki gubią część energii, która ucieka w postaci ciepła powstającego przy odkształceniu. To zjawisko potrafi urwać sportowcom od 10 do 25 cm. Skoczek o tyczce dysponuje jednak przewagą np. nad skoczkami wzwyż lub w dal. Dopóki trzyma tyczkę, ma za jej pośrednictwem punkt podparcia. Pracą mięśni może do całego układu dodawać energii. Robi to, podciągając się na tyczce, obracając i odpychając na koniec. O ile suma strat energii rozchodzącej się w postaci wibracji czy ciepła może obniżyć wynik o niemal metr, o tyle praca wykonana przez sportowca już po oderwaniu się od ziemi wystarcza, u najlepszych, do wyniesienia ciała nawet na 1,4 m. Skoczek w szczytowym momencie skoku ma więc wyższą energię niż pod koniec rozbiegu.

Piotr Lisek, osiągając prędkość 9,5 m/s, po odliczeniu strat na uziemieniu i odkształceniu tyczki, uzyska 4,70 m. Siłą i techniką może zrobić z tego ok. 6,10 m, czyli 8 cm powyżej najlepszego w tym sezonie wyniku Francuza Renauda Lavillenie. Trzymamy kciuki. To jest fizycznie możliwe.

Najlepsze kadry i historie z halowych mistrzostw Europy w lekkiej atletyce [ZDJĘCIA]


Zobacz także

Zobacz więcej na temat:

Skomentuj:
Zaloguj się

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX

Najczęściej czytane