Hvordan slår man nye rekorder på 200 meter?

Usain Bolts rekord på 200 m er ikke blevet slået i ti år og Florence Griffith Joyners i mere end tredive år. Og hvad hvis hemmeligheden bag at slå rekorder var at bruge matematik? Takket være en matematisk model, Amandine Aftalion, CNRS-forsker ved Centre d'analyse et de mathématique sociales (CNRS/EHESS), og Emmanuel Trélat, en Sorbonne Université-forsker ved Laboratoire Jacques-Louis Lions (CNRS/Sorbonne Université/ Université de Paris) har bevist, at geometrien af ​​atletiske baner kunne optimeres for at forbedre rekorder. De anbefaler at bygge kortere straights og større radier i fremtiden. Disse resultater skal offentliggøres i Royal Society Open Science den 25. marts, 2020.

På nuværende tidspunkt der er tre designs af baner, der kan certificeres af World Athletics:standardbaner (bestående af lige og halvcirkler) og to typer dobbeltbøjningsbaner (hvor dobbeltbøjningen er lavet af tre buer med to forskellige radier). Det indrømmes normalt i det atletiske miljø, at standardbanen er den hurtigste, og at der ikke er nogen chance for at slå en rekord på en dobbeltbøjningsbane. Dobbeltbøjede baner er faktisk blevet designet til at rumme et fodbold- eller rugbystadion, og den største ulempe er, at bøjningerne har en mindre krumningsradius. Derfor, centrifugalkraften er større, og dobbeltbøjningssporene er langsommere. Multisportsarenaer er derfor ikke tilpasset atletiske rekorder, og der er en stor ulempe ved at være på inderbaner.

Den matematiske model udviklet af Amandine Aftalion og Emmanuel Trélat kombinerer mekanik og energi, især den maksimale iltoptagelse (VO ₂ ^max ) og anaerob energi, ind i et system af differentialligninger, der kombinerer hastighed, acceleration, fremdriftskraft, neuralt drive med cost- og benefit-parametre for at bestemme den optimale strategi til at køre et løb.

Da denne model optimerer indsatsen for at producere det bedste løb, det gør det muligt at beregne den optimale geometri af et spor og forudsige uoverensstemmelsen i poster i henhold til denne geometri og banetypen. For standardspor, den viser, at kortere lige strækninger og større krumningsradier kunne forbedre 200m rekorden muligvis med 4 hundrededele af et sekund. Begrænsningen for at rumme andre sportsgrene kan opfyldes ved at vælge nye baner med kortere vandrette lige og små vertikale lige. Forskernes anbefaling er at privilegere sådanne baner i fremtiden for at forbedre løbernes præstationer.

De tilpasser deres model til hestevæddeløb med støtte fra AMIES.