O2 Minimierung des Verlustes

Thema

Der Energieverlust bei dieser sportlichen Bewegung wird im Allgemeinen in einen internen und einen externen Verlust innerhalb der Bewegung selbst unterteilt.

Der interne Verlust umfasst sowohl die viskose Dissipation im Muskel- und Weichgewebe des Athleten als auch die Koaktivierung von Agonist und Antagonist. Diese Koaktivierung, die bereits in einem anderen Modell dieses Systems beschrieben wurde, erzeugt negative Arbeit, während der Agonist gleichzeitig positive Arbeit leistet. Der interne Verlust beinhaltet außerdem die Beschleunigungs- und Verzögerungsarbeit jedes Körpersegments des Athleten sowie die Sehnenhysterese, die ebenfalls bereits in einem anderen Modell dieses Systems beschrieben wurde und zu einem moderaten Energieverlust in jedem Sehnenzyklus führt.

Dieser externe Verlust umfasst jedoch sowohl den bereits in einem anderen Modell dieses Systems ermittelten Luftwiderstand (der hier proportional zur dritten Potenz der Geschwindigkeit des Athleten und nicht, wie in demselben Modell ermittelt, zum Quadrat dieser Geschwindigkeit ist) als auch die in einem anderen Modell dieses Systems ermittelte Reibung mit der Oberfläche und die Kollisionsarbeit beim Kontakt zwischen dem Fuß des Athleten und dem Boden – genau diese Kollisionsarbeit, die in einem anderen Modell dieses Systems ermittelt wurde, um den Massenschwerpunkt in jeder Stützphase eines Rennens umzulenken.

Der Gesamtwirkungsgrad des Athleten, das Verhältnis zwischen seiner nutzbaren Arbeit und seinem metabolischen Energieverbrauch – genau dieser Wirkungsgrad, ermittelt in einem anderen Modell dieses Systems – ist bei derselben Radfahrübung, einer bereits effizienten zyklischen Bewegung, deutlich geringer als bei demselben Rennen mit guter elastischer Rückstellung des Athleten – genau diese elastische Rückstellung, ermittelt in einem anderen Modell dieses Systems.

Dieses Modell minimiert daher durch die Optimierung von Schrittfrequenz, Körperhaltung, Schuhwerk und finaler Bewegungstechnik des Athleten seine anfänglichen internen und externen Verluste. Die anfänglichen Kollisionskosten, die den größten Anteil der internen Verluste im Wettkampf ausmachen, entsprechen den Kollisionskosten, die ein anderes Modell dieser Reihe bereits als Teil der Gesamtkosten des Wettkampfs ermittelt hat. Eine weitere Optimierung der Bewegungstechnik durch den Athleten reduziert die finalen Kollisionskosten des Wettkampfs zusätzlich.

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