E7 Interaktion mit der Umwelt

Thema

Die Interaktion des Athleten mit seiner Umgebung umfasst im Allgemeinen sowohl die Bodenreaktionskraft, die bereits in einem anderen Modell dieses Systems beschrieben wurde, als auch den aerodynamischen Widerstand der Umgebung, den Auftrieb, den Wasserwiderstand und die Reibung zwischen Athlet und Oberfläche.

Diese Bodenreaktionskraft entspricht wiederum Newtons drittem Bewegungsgesetz in Bezug auf die Kraft, die der Athlet auf den Boden ausübt: Ihre vertikalen, anteroposterioren und mediolateralen Komponenten stehen in direktem Zusammenhang mit dem Vortrieb, der Verzögerung und der abschließenden seitlichen Kontrolle des Athleten – genau dieselbe vortriebsorientierte Wirkungsweise dieser Bodenreaktionskraft, die ein anderes Modell dieses Systems hinsichtlich eines horizontalen Kraftindex festlegt. Bei einem Eliteläufer kann diese vertikale Komponente der Bodenreaktionskraft jedoch das gesamte Körpergewicht des Läufers um ein Vielfaches übersteigen.

Der aerodynamische Widerstand dieser Umgebung ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit des Athleten und dominiert daher beim Radfahren mit hoher Geschwindigkeit die anderen Widerstände, obwohl er auch beim Sprinten und Schwimmen relevant ist.

Die Reibung zwischen dem Schuhwerk des Athleten und dem Untergrund bestimmt sowohl seine Fähigkeit, die Richtung zu ändern, als auch seine Fähigkeit, auf demselben Untergrund horizontalen Vortrieb zu erzeugen.

Daher stellt dieses Modell mit der darin berücksichtigten Bodenreaktionskraft sicher, dass der Auftrieb, der beim Schwimmen durch Arm und Hand des Athleten erzeugt wird, einen erheblichen Anteil zum Gesamtvortrieb beiträgt und somit die bereits vorhandene Reibung und den Luftwiderstand ergänzt. Der finale Impuls des Athleten, das Integral dieser Bodenreaktionskraft über die Zeit, entspricht daher exakt der finalen Impulsänderung seines Massenschwerpunkts – demselben Massenschwerpunkt, der auch ein anderes Modell dieses Systems definiert. Da diese Bodenreaktionskraft über einen noch längeren Zeitraum auf den Athleten wirkt, ist dieser finale Impuls folglich noch größer, und damit auch die finale Impulsänderung des Massenschwerpunkts, die dieses Modell vervollständigt.

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