人类百米赛跑极限速度100米跑的极限究竟是多少

人类百米短跑极限成绩是6秒?
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&一年前,乌塞恩?博尔特在北京的奥林匹克运动会上创下百米9.69秒的世界纪录,一位美国教授说,如果他在70米后没有东张西望,足可以冲出9.55秒的惊人成绩。不过,那场较量也因美国选手Tyson Gay的缺席而留下了悬念。如今,在上次表演结束的一周年纪念日,博尔特又在柏林世界田径锦标赛上把自己的记录缩短了0.11秒——非常接近美国教授的大胆预期。人们称他是“一个传奇”,跑到90米,他知道一块新金牌已然到手,竟用最后十米的时间检查对手跑到哪里了,然后扭头看成绩牌,结束后还和队友一起裹起国旗,真像北京一幕的重演。
可怜的Tyson Gay屈居第二,他说他很高兴,博尔特的表现让他知道自己也可能跑到9.5秒,可惜这次还没能够……和博尔特并驾齐驱几十米,逼出了对手的新成绩,自己成绩也不坏,要是放在一年零一天前,便是“新的世界纪录”了。
一如以往,运动员每次将人类的潜力再释放出一点,旁观者都忍不住问:人还能跑快多少?
最大手笔的预测是百米6秒。曾经有位记者问生物动力学家Peter Weyand,你说人有一天能在6秒内跑完百米么?专家回答:“猎豹反正可以。”“那你说人呢?”“这……我们人和猎豹有相似的肌肉……”记者说:“恩,人类百米极限成绩是6秒,我觉得这么预测挺保险的;可是Weyand博士好像不愿意和我一伙儿。”
博尔特啊,既然你有猎豹的肌肉,为什么只跑出人家二分之一的水平?事实上,做出6秒预测的人忽视了许多问题,我们一直嫉妒猎豹的速度,10年前,科学家终于按捺不住,将这位短跑能手大卸八块,尤其对它的腿部肌肉进行了拆卸和分析。他们发现,虽然在极好的情况下,人类快速收缩肌细胞的比例可以达到70%,确实和猎豹相仿,但猎豹的糖原分解速率却至少是人的两倍,它们体内其它掌管能量利用的酶活性,也是人类望尘莫及的。
看过生理差异,再从物理原理的角度来说。速度受到体重和肢体对地面发力的双重限制。虽然博尔特力大无穷,可以在1/10秒的时间内以体重4、5倍的力量击地,然而,男子猎豹短跑选手才不过80斤重,博尔特和它一比俨然成了大胖子!更不要说猎豹可以四足发力——看来,人既然把直立行走标榜成一种荣耀,就要承受这种能力带来的损失。
利用生物动力学来预测极限速度似乎不定因素不少,数学家们则采取了一种幕后作战的工作方式,他们不用学习人体结构,也不用了解生理学常识,而是待在电脑前,将历史上人类创下的速度记录拟合成分段对数曲线,这条曲线的走势即告诉了他们“极限”的数据,如果随着时间的推进产生了新数据,他们只需将之加入,重新计算,然后,被修正的曲线又会将修正后的极限速度告诉他们。
许多生物学家对此不屑一顾,“一条没有生命的曲线,既没有考虑发展的科技,也没有考虑营养和训练方法的进步,如何能同我们那些精确复杂的分析同日而语?”然而数学家也有自己的辩驳:这条曲线实际上已经将历史上发生的种种变故记录进来,比如,运动员的训练从一周2次变为3次,再加到4次、5次,世界纪录也随之一次次上升再达到极值,再比如“违禁药物”这个概念的诞生,给世界纪录的产生加上了一定的限制……所有这些因素才造就了曲线的形状;而像这样值得考虑的因素太多了,生物学家们根本无法全都考虑进来进行准确推算。事实上,数学家的方法已经在跳远等项目上赢得了人们的信服。
即使如此,人们在阐释曲线时还是得留个心眼儿,毕竟大名鼎鼎的《自然》杂志就在三年前刊登过一篇论文,文中根据拟合曲线预测:由于女子百米成绩进步趋势太显著,因此女子总有一天会跑过男子,这一论断自然在运动员界成了一条笑料……
说到这儿,让人不禁想起Weyand的一句话:“单从‘极限’的定义来看,极限速度就是不可知的。”
闹不好很多年后,运动员已经学会四足跑路,那时生物学家即可以把人类同豹子摆在同一条起跑线上进行科学比较;说不定未来的比赛将明确规定:“参赛运动员只能双足着地”呢。
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专家为什么说人类100米跑的极限是在9.2s左右?如题
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跑到这个速度 全身 肌肉 纤维受不了 会断裂
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人类短跑速度的理论极限是多少?
人类的体能到目前为止是否已经达到了极限?是否可以通过几种模型计算出不同的限制条件下,人类所可能的最大速度范围是多少?《闪电侠》
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古生物学博士生,科学松鼠会成员
1世界顶尖短跑运动员(比如博尔特)的瞬时最高速度差不多是45千米/小时,但只是瞬时。不过2010年,一项研究认为(未经改造的)人类的生物学极限可以达到60千米/小时以上。这篇论文名为The biological limits to running speed are imposed from the ground up。传统上计算人类跑步极限依据的是这样一个假定:人类运动速度的短板,是脚蹬地面的力度。目前短跑运动员一条腿能够对地面施加4000牛顿的力,大家都觉得这差不多到头了。事实上按照之前的计算,人类百米跑到9.48秒就差不多到头了。但这项研究发现,其实短板不光有力度,还有施力时间。短跑者冲刺的时候其实很像弹力球,大部分时间在空中,每一步接触地面的时间不到0.1秒。他们认为,人类的肌肉其实还能释放出更大的潜能,只不过接触时间太短了没用出来——肌肉收缩也是要花时间的。要是想办法释放出来的话,那就是60千米以上了。按照最为乐观的估计,跑完百米只需要5.18秒(龟仙人速度?)。遗憾的是,这是最理想的情况。现实中如果你想延长受力时间,就意味着迈步频率也要变慢。这也就是为啥我们现在还突破不了9.5秒的原因……2从另一个角度说,跑步者在跑的时候其实只有大概7%的力是向前推动的,剩下的力都用来向上推动弹跳了。如果我们发明一种办法能将所有的力都用来克服空气阻力而非重力,那么用最简单的估算,人类速度还能再提高3-4倍。所以最最理想的极限情况下,不改造人体,我们可能可以瞬间跑到200千米/小时(超过哆啦A梦被老鼠吓的速度)——当然那时候我们的姿态肯定就无法称之为”跑“了。3如果放宽对跑姿的要求,还会有很多别的好玩的结论。比如,NASA计算人类坐姿单腿静蹬最大力度可达2400牛。如果人能把双腿力量这样一刻不停向后施加作为推力,那么相当于8-9个g,粗略估计这可以让人抵达600千米/小时的终末速度。4如果再进一步,调节一下人体的姿势、装备和海拔的话……世界速降跳伞纪录是531.42km/h,由Marco Wiederkehr在2013年创造。他采用了特别的姿势和专用头盔衣服,而且最高速度是在高海拔稀薄空气中获得。我们的短跑运动员拥有9g推力,理论速度可以达到他的三倍(1600千米/小时),但是因为三倍就要遭遇音障,所以实际上速度恐怕不会比音速(1200千米/小时)高太多。5 (本部分感谢 同学热心帮忙)世界上纯肉身最快的人可能是Felix Baumgartner,他从39045米高处跳下来的时候,最快速度达到了1342km/h,合1.26马赫 (不过,因为不合速降跳伞规定,这不算上面的纪录)。到了超音速,就没有什么方便的经验公式可算了……(请忽略攻角啦空气密度啦之类参数,假定那些不变好了……)按这个图,阻力系数正好在1马赫附近有了突跃,让计算很困难。不过如果还是勉强估算的话,假定1.26马赫的阻力系数为0.9,2马赫以上阻力系数都是0.4,那么我们的最快极限理论速度可以达到6000千米/小时,超过5马赫。不过到了这个程度,我们就要担心另一个问题:人会不会烧起来。6 SR71黑鸟侦察机的标准速度就是3马赫。它的表面温度从230摄氏度到510摄氏度不等。显然一个人到这时候怎么着都熟了(黑鸟表面是钛合金,挡风玻璃也是特制的能抗300度以上)。遗憾的是,我不知道有什么好的公式估算飞行时的速度……鉴于Baumgartner活下来了,所以我们大致可以推定,他的速度(在稀薄的空气中)是可以活下来的。所以一个未经改造的人在最最最理想的情况下,应该是可以略微超过音速”奔跑“并且存活的……吧……
“从另一个角度说,跑步者在跑的时候其实只有大概7%的力是向前推动的,剩下的力都用来向上推动弹跳了。如果我们发明一种办法能将所有的力都用来克服空气阻力而非重力,那么用最简单的估算,人类速度还能再提高3-4倍。”骑自行车啊,我骑自行车最高速度达到53千米/小时。嘿嘿
其实我觉得变量更少更好回答的问法是人类可输出的最大功率是多少...
航空动力工程师
简化的过头了,速度限制岂止是蹬地力量。照这么说跑的快的是举重运动员了。
正常情况能达到理论极限基本不可能,即使使用技术使速度达到或者接近极限,也可能会对身体造成不可修复的损伤。
借鉴游泳项目,短跑的服装和裤子可以改进成流线型紧身衣,然后戴帽子或者干脆光头,甚至可以戴个尖头的东西,来劈开空气。。。。
三手的艺术家
人体结构包含了多数的费力杠杆,我会乱说?
昨天看央视,貌似有多个科学家通过模型来预测在2060年,百米达到极限9.2秒左右,记录就将永远冻结。当然以上只是砖家的理论。
有没有人尝试过双手着地,象猎豹那样奔跑?
试一下从斜坡往下跑就知道了,看谁能在最陡的斜坡跑下来而不是滚下来,差不多就是奔跑极限了
注册税务师
从另一个角度说,跑步者在跑的时候其实只有大概7%的力是向前推动的,剩下的力都用来向上推动弹跳了。如果我们发明一种办法能将所有的力都用来克服空气阻力而非重力,那么用最简单的估算,人类速度还能再提高3-4倍。所以最最理想的极限情况下,不改造人体,我们可能可以瞬间跑到200千米/小时(超过哆啦A梦被老鼠吓的速度)——当然那时候我们的姿态肯定就无法称之为”跑“了。这个已经被机械实现了——自行车。自行车的速度已经远远超过人了,虽然还没达到200千米每小时
所有力都克服空气阻力,拿什么力平衡自身重力啊喂
目前百米都是听指令枪开跑的,也就是百米速度还涵盖了起跑反应时间,如果把反应时间去掉目前的速度已经在9秒5以内了,感觉很惊人了
看了评论,里面举出诸多理论,诸多在特殊情况下的可能,但是一句话总结:在正常情况下,基本达到极限了。
理论死角太多~
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伦敦相关信息男子百米巅峰对决中,北京奥运会三冠王、男子100米世界纪录保持者博尔特以9秒63的成绩卫冕成功。世人再次把博尔特当做人类追逐极限的样本。
40多年前,科学家经过认真推算得出结论:人类百米极限速度不可能突破“10秒”大关。
而在1968年墨西哥城奥运会上,美国选手海因斯跑出9.95秒,成为闯关第一人。自那以后,科学家不断预言人类极限关口,又被人类速度一次次突破。随着世界纪录一次次被刷新,人们对极限的猜想也越来越大胆,最近有专家预测,到2156年,人类能跑到8秒079。有人甚至认为,所谓“极限”根本不存在。
伦敦相关信息男子百米巅峰对决中,北京奥运会三冠王、男子100米世界纪录保持者博尔特以9秒63的成绩卫冕成功。世人再次把博尔特当做人类追逐极限的样本。
40多年前,科学家经过认真推算得出结论:人类百米极限速度不可能突破“10秒”大关。
而在1968年墨西哥城奥运会上,美国选手海因斯跑出9.95秒,成为闯关第一人。自那以后,科学家不断预言人类极限关口,又被人类速度一次次突破。随着世界纪录一次次被刷新,人们对极限的猜想也越来越大胆,最近有专家预测,到2156年,人类能跑到8秒079。有人甚至认为,所谓“极限”根本不存在。
数字 7名运动员跑进10秒10秒大关不再是难事
在参加这场奥运会男子100米决赛的8名选手中,有4人是史上最快选手,博尔特(9秒58)、美国飞人盖伊(9秒69)、博尔特的同胞鲍威尔(9秒72)和布雷克(9秒75)。还有曾经在2006年以9秒77(人类第五快)平过世界纪录,但后来因禁药问题被取消所有成绩的加特林,即便不算那次,加特林在6月24日的美国奥运选拔赛中跑出了9秒80,也是人类历史上第七快的百米速度。
这样含金量十足的参赛阵容也是这4年来罕见的。这场100米决赛也堪称票价之冠,达到725英镑。这意味着观众看一秒牙买加人要花上75英镑。
最终,8名运动员中有7名跑进了10秒大关。就像博尔特给这场百米大战贴上的标签“史上最快的百米大战”,“唯一遗憾的就是鲍威尔受伤了,不然的话所有人都会跑进10秒。 ”
的确,这场百米大战中,博尔特打破奥运会纪录,布雷克的9秒75平了个人最佳,加特林的9秒79创造了个人最佳纪录,盖伊跑出了赛季最佳(9秒80),而贝利也追平了个人最佳成绩(9秒88)。
解构博尔特为什么跑得这么快?身体构造、运动方式都特殊
随着时间的前行,越来越多的人开始把博尔特视作人类挑战速度极限的范本。无论是他的身体构造,还是基因,科学家都能在细微处找到这个“怪物”异于常人的地方。研究发现,大约75%牙买加短跑运动员的ACTN3基因类型为“CC型”。ACTN3基因具有增强肌肉构造的功能。专家解释说,属于“CC型”的人,在可产生瞬间爆发力的快肌纤维内部,会产生一种能够强化肌肉构造的特殊蛋白质。因此,即使肌肉纤维高速收缩,也能够获得足以耐受的强度。
此外,博尔特拥有很好的躯干比例,腿长,在跑步的过程中重心很高。博尔特最长的一步可达到2.95米,而其他选手平均只能达到2.43米,因此100米的比赛中他能比对手少跑2步,也就减少了能量的损失。科隆生物力学研究所所长布吕格曼也认为,博尔特的踝关节和膝盖比较僵硬,这样就比其他选手能量损失得少。博尔特每一步的力量达到450公斤,相当于他95公斤体重的近5倍。而他在跑步时上身几乎一动不动,没有任何多余动作,因此不会因为多余的动作浪费能量。
研究表明,博尔特的特别之处还在于,他不是越跑越慢,而是越跑越快。 30米时他的时速高达40.2公里。50米时时速接近43.45公里。当其他运动员慢下来时,他能一直保持最高的速度直到终点。在80米处,他的时速更是高达45.06公里。
分析人类为啥越跑越快?营养提高,科技水平提高提供助力
尽管物理、生理等各方面的专家都有不同的看法,但至少有一点,人类在挑战极限的道路上依然在前进。现在甚至有专家预测,到2156年,人类能跑到8秒079。
从日,美国名将海因斯跑出9秒80突破10秒大关后(后因顺风速度不达标成绩不予认可),人类对速度的追求就孜孜不倦起来。
与专家们“破纪录的时间间隔将越来越长”的论断相反,如今人类突破百米极限的时间间隔却越来越短。
除了天赋,还有什么在帮助人类继续挑战极限?
首先是运动员的饮食、营养在提高,人类身体的强壮程度、速度和爆发力的进化是前提。其次,训练手段在不断科学化和丰富化,从站立式起跑到更能发挥腿部力量的蹲踞式,这为人类频破百米极限提供了可能。
高科技的应用无疑也是个助推剂。起跑器的应用和助推,让运动员可以从更合理的角度出发。高科技在跑鞋上的使用,也让运动员的脚下更轻便,有弹性,蹬地更加有力。
一些运动服装的技术不但可以保护肌肉避免受伤,还最大限度地辅助力量的爆发,更能减少风的阻力……
同样,无论是北京奥运会的“鸟巢”、柏林奥林匹克体育场还是“伦敦碗”,采用的都是高科技含量十足的塑胶跑道,这种世界上最先进的跑道也在促使运动员们发挥出最佳的水平。
随着人类身体条件的进步以及科技的继续运用,极限似乎将永远是一个代名词。就像博尔特自己说的那样,“人们都希望讨论极限,但一旦你全力以赴与时间赛跑,那么极限就会存在于你脚下。 ” 据《辽宁日报》报道
不同预测已经被突破
美国生物机械学博士吉迪恩·阿里尔
9秒60也许是人类极限。从人体机械角度讲,超过这个速度可能会导致骨头断裂,关节软组织脱离。(博尔特的速度已经成功反驳了这个论断)
法国佩龙内特和蒂博博士
综合了优秀运动员的身体代谢样本,经过数学方法计算后,得出的结论是人类能够在2040年跑出9秒49。
德国一所大学荷兰籍数学家阿尹马鲁教授
经过对田径各个项目的世界纪录进行研究后,认为人类100米的极限为9秒29。
英国牛津大学的安德鲁·泰特姆
在经过统计学的分析后,预测2156年人类能跑到8秒079。
如何才能跑得更快?需要改变训练、竞技方法
除去违禁药物和违规技术手段,要保证未来的比赛也能达到“更快、更高、更强”,或许还是需要其他的方法来提高。
预测男女100米都能达到8.08秒
预测人类运动极限已经成为一项深受数据统计人员喜爱的“猜谜游戏”。最近一项研究表明,女子的100米成绩将会在2156年与男子成绩持平,达到8.08秒。而人们将1992年至1998年男女马拉松比赛的成绩进行统计研究,预测运动员们在两小时零两分钟以内就可以完成42.195千米的赛程。但现在的男子纪录比这个结果慢了1分30秒,而女子纪录更是慢了12分钟。
助力还需要更多方法开发潜能
1968年奥运会在墨西哥城举办,2240米海拔高度的空气密度仅为海平面的五分之一,这可以减少20%的阻力——这对短跑选手是一种独特的“恩惠”,他们更享受的是空气的推动,与耐力型项目不同,他们根本不用在乎氧气含量的减少。那一年的25名选手中,有8名创下了世界纪录。空气阻力的减少可能对美国选手贝蒙在跳远比赛中超越世界纪录55厘米的成绩起到了一定的作用。其中有31厘米的距离应该是与海拔和顺风有关系。
统计学家们认为,像博尔特这样在大赛中所取得的惊人成绩毕竟是少数的,但这会是“不可能的任务”吗?美国得克萨斯州南部卫理公会大学的韦扬德已经证实,尽管这些杰出的短跑运动员赛跑时运用的最大力量是自身体重的四倍多,但他们仍然能够通过在运动中瞬间收缩肌肉来获得更大的推动力。
韦扬德博士认为,人类的肌肉是有能力产生足够的动力来驱动短跑运动员跑出比博尔特还要快三分之一的速度。但他们之所以没有做到是很正常的,跑步时双脚触地时间太短,肌纤维缺少足够的时间让身体发挥全部的潜力。虽然在短跑中发挥身体全部的潜能在生物学上看来是一件不可思议的事情,但是他们可以在日常的训练和步法中注重一些细微的变化,提升发挥自身最大力量的可能性。
现实不是所有项目都容易突破
目前一些体育统计学者认为,这样的数据分析存在瑕疵,因为这种方法过于依赖线性推断。根据斯坦福大学的丹尼博士对女子马拉松运动员们的分析,事实上,她们已经达到了巅峰。法国国家运动与体育学院的贝特洛博士在2010年的研究表明,从1993年起,36个田径项目中有23个项目的成绩处于停滞状态,而其余的13项似乎也只提高一点点。
在游泳方面,贝特洛博士发现,自2000年起有34个项目的成绩有所提高,不过这个结果得益于高科技的全身泳衣,现在已被禁止。
2000年之前,16个项目的成绩裹足不前,但不包括400米混合泳。这个项目的水平不断提升,恰恰也解释了中国16岁游泳选手叶诗文为何能够将世界纪录提高了一秒。虽然她在最后一个回合的速度超过美国男运动员罗切特引发不少争议,但来自英国伍尔弗汉普顿大学的内维尔却认为,这样的表现是在女子自由泳合理范围之内的。据《东南快报》报道
高科技助推人类越跑越快
高科技运动服保护肌肉避免受伤,还能减少风的阻力。
饮食、营养提高,身体更强壮。
起跑器让运动员可以从更合理的角度出发。
高科技跑道,可以提供更大的反推力。
高科技跑鞋,让运动员脚下更轻便,有弹性,蹬地更有力。
从站立式起跑到更能发挥腿部力量的蹲踞式。
人类百米赛道五大关口
10秒关口1968年墨西哥城奥运会海因斯9秒95
9秒90关口1991年东京世锦赛刘易斯9秒8
9秒80关口1999年雅典田径大奖赛格林9秒79
9秒70关口2008年北京奥运会博尔特9秒69
9秒60关口2009年柏林世锦赛博尔特9秒58
目前100米现在的世界纪录为9秒77,多数人认为9秒29极限速度了。20世纪70年代,美国的生物机械学博士吉迪恩"阿里尔预测:9秒60也许是人类百米的极限。从人...
应该不会跑进10S.
引用一段孙海平的话[田径]刘翔纪录仍可打破 孙海平:12'70天才都不行--------------------------------------------...
当然了,上次就用百米的券到烤鱼店美餐了一顿
答: 一般多少周算足月啊?是不是后面再长就是长肉了啊?
答: 人们在欣赏髙水平的国际体育比赛的时 候,也应时刻提醒自己保持良好的观赛礼仪。*因为赛场往往是各国媒体关注的焦点, 一些所谓的“小节”问题,不仅代表你个人, 还代...
答: 8月15日有陕西省运动会
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