Giải mã sức chạy của "tia chớp" Jamaica

Tại giải Diamonds League London, Anh, vừa diễn ra, Usain Bolt dễ dàng vượt xa các đấu thủ còn lại để cán đích với thành tích 9 giây 85, tốt nhất trong năm 2013.

Một nghiên cứu mới phát hiện, Usain Bolt - vận động viên Jamaica được mệnh danh là "người đàn ông nhanh nhất hành tinh" đã tạo ra số năng lượng nhiều gấp 50 lần một viên đạn đang bay trong lần chạy 100 mét phá kỷ lục thế giới.

Các nhà khoa học đã phân tích những khía cạnh vật lý của giải điền kinh vô địch thế giới tại Berlin năm 2009, nơi Usain Bolt đã lập kỷ lục thế giới mới ở đường chạy 100 mét với thời gian 9,58 giây. Theo đó, Usain Bolt đã đạt vận tốc tối đa là 43,5km/h cũng như tạo ra một lực trung bình 815,8 newton (N).

Bolt đã sản sinh ra 81,58 kJ năng lượng khi chạy, trong khi một viên đạn rời khỏi nòng của một khẩu súng ngắn đường kính 11,2 mm chỉ tạo ra 1,6 kJ.

Tuy nhiên, không giống như viên đạn có thể đạt tới vận tốc 1.609km/h, vóc dáng to lớn của Bolt (anh cao 1m95) đồng nghĩa với việc 92% năng lượng anh sản sinh ra bị tiêu hao trong cuộc chiến chống lại lực cản của không khí.

Theo các nhà nghiên cứu, Bolt phải tạo ra số năng lượng lớn bất thường để có thể đạt được thời gian chạy 100 mét nhanh kỷ lục thế giới vì ít khí động lực hơn người có vóc dáng trung bình. Anh đạt mức sản sinh năng lượng tối đa 2.619,5 Watt trong vòng 0,89 giây khi chỉ chạy ở vận tốc bằng một nửa vận tốc tối đa. Điều này cho thấy, lực cản đã ảnh hưởng tới khả năng tăng tốc của "người đàn ông nhanh nhất thế giới".

Ngày nay, rất khó để phá được các kỷ lục, ngay cả chỉ vài phần trăm giây do các vận động viên phải chạy hết sức để chống lại lực cản lớn, gia tăng tỉ lệ thuận với tốc độ của họ. Đây chính là 'rào cản vật lý' do các điều kiện trên Trái đất gây ra.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố, các phương trình của họ có thể được sử dụng để tính ra tác động của gió xuôi chiều, vốn có thể thay đổi giữa các cuộc đua và làm giảm đáng kể thời gian chạy.

Một số nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra các khía cạnh khác về khả năng chạy của Usain Bolt.

Giáo sư Alan Neville, nhà thống kê sinh học của Đại học Wolverhampton (Anh) cho biết Usain Bolt có những lợi thế khác về sức mạnh cơ bắp, độ dài tương đối của chân, gót chân và các ngón chân cũng như hệ thần kinh hoạt động tốt nhất. Đây là những tố chất sinh học để làm nên một vận động viên đua nước rút đẳng cấp thế giới.

Lợi thế về hình thể dễ thấy nhất của Usain Bolt so với các VĐV chạy nước rút khác là anh cao hơn (1m95) và sải chân dài hơn. Các vận động viên cao và gầy giành được lợi thế vì có thể nhanh chóng thải nhiệt khỏi cơ thể nhờ vào kích thước lớn của lớp da bề mặt, cho phép cơ bắp hoạt động căng thẳng trong thời gian lâu hơn.

Bên cạnh đó, trọng lực mà Bolt áp dụng lên bàn chân khi tiếp xúc đất cũng lớn hơn so với các VĐV khác. Hiểu một cách đơn giản, người nhanh chóng tiếp đất một cách mạnh mẽ (liên quan đến trọng lượng cơ thể) sẽ chạy nhanh hơn. Ở Usain Bolt anh thường tiếp đất với một lực khoảng 2,5 lần trọng lượng cơ thể (ở người bình thường khoảng 2 lần). Theo thống kê của các nhà khoa học Mỹ thì với chiều cao vượt trội và sải chân dài, Usain Bolt thường hoàn thành đường chạy của mình trong khoảng 41 sải chân trong khi các VĐV khác phải mất đến 44 sải chân.

Một yếu tố không kém phần quan trọng khác ảnh hưởng trực tiếp đến thành tích của Bolt chính là gene. Các yếu tố liên quan đến sức mạnh, tốc độ, sức chịu đựng trong một số bộ môn thể thao như chạy, bơi lội, cử tạ… không hề phụ thuộc vào quá trình huấn luyện, đào tạo mà được quyết định bởi gene. Trong cơ thể con người phân chia thành 2 nhóm sợi cơ chính là: co nhanh và co chậm. Với những VĐV chạy marathon hay cự ly đường dài, sợi cơ co chậm chiếm từ 80-90%, còn các VĐV chạy nước rút chiếm ưu thế là sợi cơ co nhanh. Trong cơ thể của các VĐV chạy nước rút Jamaica trong đó có Usain Bolt có một số biến thể R của gene ACTN3  tạo ra nhiều sợi cơ co nhanh đặc biệt phù hợp với các môn đòi hỏi tốc độ và sức mạnh.

Những yếu tố đó cộng với việc tập luyện thường xuyên với những HLV giỏi đã giúp Usain Bolt hoàn thiện được mình để trở thành ông vua tốc độ của thế giới.

Lam An