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Wie schnell ist Usain Bolt?

Beginnen wir mit einer Definition: Wie definiert man, wer der schnellste Mann der Welt ist? Wir wissen, dass es Usain Bolt ist, aber warum? Wie schnell ist Usain Bolt?
Der schnellste Mann der Welt wird als die Person definiert, die den Weltrekord über 100 Meter hält, da dies der offizielle Sprint-Wettkampf ist, bei dem die Geschwindigkeit am höchsten ist. Der schnellste Mann der Welt ist demnach Usain Bolt, da er den Geschwindigkeitsrekord für diesen 100-Meter-Sprint hält. Dieser Weltrekord wurde in 9 Sekunden 58 Hundertstel aufgestellt.
Wir können dann mehrere Geschwindigkeitsindikatoren für dieses Rennen berechnen: Durchschnittsgeschwindigkeit, Höchstgeschwindigkeit und auch Beschleunigung.

Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit von Usain Bolt

Beginnen wir mit einer recht einfachen Rechnung. Wir verwenden die Formel, die besagt, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit die Entfernung geteilt durch die Zeit ist. Das erlaubt uns dann, diese Formel in der Form v=d/t zu schreiben. Wir haben also eine Entfernung von 100 Metern geteilt durch 9,58 Sekunden, was uns 10,43 Meter pro Sekunde ergibt.

Dieses Ergebnis ist nicht sehr aussagekräftig. Sie muss daher in Kilometer pro Stunde (km/h) umgerechnet werden. Wenn wir in einer Sekunde 10,43 Meter zurücklegen (das bedeutet 10,43 Meter pro Sekunde), bedeutet dies, dass wir in einer Minute 60-mal mehr und in einer Stunde 60 x 60 = 3600-mal mehr zurücklegen. Wir erhalten also 10,43 x 3600 = 37 Meter in einer Stunde. Wir teilen durch 548, um Kilometer zu erhalten, was a ergibt durchschnittliche Sprintgeschwindigkeit bei 37,548 km/h.

Kehren wir zu dieser Berechnung zurück. Also haben wir zuerst mit 3600 multipliziert, um von Sekunden auf Stunden zu kommen, und dann durch 1000 geteilt, um von Metern auf Kilometer zu kommen. Alles, was Sie tun müssen, ist, Meter pro Sekunde mit 3600/1000 = 3,6 zu multiplizieren, um Kilometer pro Stunde zu erhalten. 10,43 x 3,6 = 37,548 km/h.

Einige Vergleiche

  • 3 Wochen lang geht die Tour de France mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 40,22 km/h (Quelle Team)
  • Die Länge eines Marathons beträgt 42,195 Kilometer. Der Weltrekord liegt bei 2 Stunden 1 Minute und 39 Sekunden = 2,0275 h. Wir erhalten eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 20,811 km/h
  • Die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Autos in Paris beträgt 14 km/h. Die der Metro schwankt zwischen 20 und 40 km/h. Wenn du Usain Bolt bist und in Paris bist, ist es besser zu rennen!
  • finale~~POS=TRUNC, Usain Bolt hat die Geschwindigkeit einer Katze. Die Durchschnittsgeschwindigkeit einer Katze beträgt 38 km/h, wenn sie eine ausreichend lange Strecke läuft

Berechnung der Höchstgeschwindigkeit von Usain Bolt

Die maximale Geschwindigkeit in der Praxis wird nicht berechnet. Jedenfalls nicht für dieses Beispiel da. Mathematisch gesehen hebt sich die Ableitung bei Erreichen der Höchstgeschwindigkeit auf (aber nicht weil die Ableitung sich aufhebt, ist die Geschwindigkeit maximal, sie kann auch Null sein oder nur ein Plateau erreichen).

Hier werden wir also ein wenig schummeln. Le Monde sagt uns, dass die Höchstgeschwindigkeit von Usain Bolt 44,72 km/h beträgt. Damit liegt er zwischen Wolf (50 km/h) und Alligator (32 km/h) und wäre daher nicht lächerlich, innerorts neben einem Auto herzulaufen. Diesmal wird er von der U-Bahn und dem Auto mit Höchstgeschwindigkeit bis zum Anschlag geschlagen.

Beschleunigungsannäherung

Forscher haben gezeigt (Hier ist der Artikel für die Erfahreneren), dass die maximale Geschwindigkeit in etwa 5 Sekunden Laufen erreicht werden könnte. Wie wir oben gesehen haben, beträgt die Höchstgeschwindigkeit von Usain Bolt 44,72 km/h oder wenn wir diese Zeit durch 3,6 teilen, können wir sagen, dass es 12,4 m/s sind. Wenn wir davon ausgehen, dass seine Beschleunigung konstant ist, beträgt sie 12,4 / 5 = 2,48 m / s2 = 8,9 km/h/s. Übersetzt man das ins Französische, bedeutet das, dass jeder zweite Usain Bolt seine Geschwindigkeit um 8,9 km/h erhöht.
Für diese Berechnung wurde jedoch angenommen, dass die Beschleunigung konstant ist. Dies ist jedoch nicht der Fall, sodass er auf dem Höhepunkt seiner Beschleunigung 10 km/h pro Sekunde überschritten haben muss.

Um diese Zahlen ein wenig zu vervollständigen, lernen wir etwas über dieses Papier, dass Usain Bolt nicht sehr aerodynamisch ist, dass er sein Maximum entwickelt a Macht von 2619,5 W und dass er seine Zeit hätte verbessern können, weil er einen Gegenwind von 0,9 m/s hat, der ihn verlangsamt.

Möchten Sie den Begriff der Geschwindigkeit weiter ausführen? Hier ist unser Artikel über diequadratische Gleichung

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