Feladat: 3712. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Buday Péter ,  Peregi Tamás 
Füzet: 2005/február, 107 - 108. oldal  PDF file
Témakör(ök): Kinematika, Egyéb feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2004/május: 3712. fizika feladat

Az 1996-os olimpián Frank Fredericks 100 méteren 9,89 másodperces, 200 méteren 19,68 másodperces időt futott. Ugyanebben az évben fedett pályán 10,05 másodperc, illetve 19,92 másodperc alatt tette meg a 100, illetve 200 méteres távot.
a) Miért rosszabbak a fedett pályán elért idők a szabadtéri időknél?
b) Miért kevesebb a 200 méteren elért idő a 100 méteren elért idő kétszeresénél?

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Megoldás. a) A fedett pályás és a szabadtéri időeredmények eltérésének több oka is lehet. Egy sportverseny meglehetősen összetett ,,jelenség'', az eredményeket számos (fizikai, élettani, lelki stb.) tényező befolyásolhatja.
Élettani ok pl. a levegő oxigéntartalma és ennek hatása a teljesítményekre. Egy zárt térrészben, ahol sok ember van együtt, még a legkiválóbb légkondicionálók működtetése esetén is rosszabb a levegő, mint szabad térben. További élettani ok lehet a magasabb páratartalom, a mesterséges megvilágítás, a verseny rendezésének időpontjából adódó különbség, és mindezek pszichés hatása.
A lélektani okok között megfontolásra érdemes a versenyzők felkészülésének, formába hozásának időzítése. Az atléták általában októbertől kezdődően készülnek fel a versenyekre, és a ciklus végére, nyárra (az olimpiák idejére) szeretnének csúcsformába kerülni. A fedett pályás versenyeket viszont rosszabb időjárási körülmények mellett is meg lehet tartani, tehát nem kell ezeket nyárra időzíteni.
A fizikai okok közül kettőt említünk. Míg a szabadban a 100 métert egyenes pályán futják, fedett pályán ugyanez a táv egy 65 méteres félkörívből és egy 35 méteres egyenes szakaszból áll. A félköríven a versenyzőnek a centripetális gyorsuláshoz szükséges erőt is biztosítania kell, ami ,,teljesítményének'' egy részét ,,leköti'', a haladó mozgás sebességét csökkenti. (Igaz ugyan, hogy a kanyarban a pályát ,,megdöntik'', s emiatt a versenyzőnek elvben nem kellene a pályához képest ,,bedőlnie'', de a pálya dőlésének szöge csak egy bizonyos futási sebesség esetén ideális, és nem biztos, hogy a futó éppen akkora sebességgel halad, amekkorához valamikor a pályát tervezték.)
A másik effektus: szabadban szinte soha nincs teljes szélcsend, míg a fedett pályás versenyeken a futópálya közelében a levegő (a verseny előtt) gyakorlatilag mozdulatlannak tekinthető. A szabadban felépített stadionokat (az uralkodó széljárást figyelembe véve) úgy tervezik, hogy a 100 méteres versenyeken a futók lehetőleg hátszélben fussanak. Igaz ugyan, hogy az eredmény csak akkor hitelesíthető, ha a hátszél sebessége nem halad meg egy kritikus értéket, de a légmozgás már a kritikus sebesség alatt is segítheti a versenyzőket. (Természetesen a szél néha nem segíti, hanem nehezíti a futást, de itt most az egyes pályákon elért legjobb időkről van szó, nem pedig az időátlagokról.)
b) A 200 méteres síkfutásnál ‐ legyen az akár szabadtéri, akár pedig fedett pályás verseny ‐ a versenyzőknek csak egyszer kell felgyorsulniuk, a második 100 métert már meglehetősen nagy ,,kezdősebességgel'' kezdik; a 200 méteres futás tehát nem 2 egymás utáni 100 méteres futás! Emiatt a 200-asok átlagsebessége (a nyilvánvalóan fellépő fáradás ellenére is) nagyobb, mint a 100 méteres távot futóké. (Ugyanez elmondható lenne a hosszabb távoknál is, ezeknél azonban a fáradásból adódó sebességvesztés lerontja a meglévő kezdősebességből adódó előnyt.)