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Fakten über die Physik des Sports - Wussten Sie eigentlich...?

Folge 45 Staffel 1

Spitzensportler vollbringen atemberaubende Höchstleistungen. Wussten Sie, dass ein Stabhochspringer bis zum 10fachen des eigenen Körpergewichts aushalten muss?

17.10.2016 14:51 | 5:15 Min | © ProSiebenSat.1 Media SE

Die Physik des Sports: 2 Sportarten im Visier

Spitzensportler vollbringen atemberaubende Höchstleistungen. Wussten Sie, dass ein Stabhochspringer bis zum Zehnfachen des eigenen Körpergewichts aushalten muss?! Die Physik des Sports haben wir einmal sichtbar gemacht …

Hammerwerfen – ein Wunder der Physik des Sports

In dieser Frau steckt mehr Power als in jedem Bodybuilder: Betty Heidler ist eine der besten Hammerwerferinnen der Welt und eine der stärksten Frauen Deutschlands. Ein paar Umdrehungen zum Schwungholen sind genug, dann schleudert sie ihren Hammer fast 80 Meter weit. Wie ist das überhaupt möglich? Wie können Hammerwerfer so weit werfen?

Schauen wir genauer hin: Bettys Hammer hängt an einem 1,20 Meter langen Draht und wiegt vier Kilo. Das klingt erst mal nicht besonders viel. Aber sobald der Hammer in Bewegung kommt, entwickelt er die Wucht einer Kanonenkugel. Genau diesen Effekt der Physik des Sports machen sich Hammerwerfer zunutze. Durch die Fliehkraft zerrt die Kugel mit über 200 Kilo an den Armen der Athleten – so viel, wie ein Motorrad wiegt. Je schneller die Drehung, desto größer die Kraft, mit der es den Hammer aus seiner Umlaufbahn zieht. Das ist der Grund, warum Hammerwerfer so stark sind. Über 10.000 Würfe machen Spitzenathleten pro Jahr. Und bei jedem einzelnen müssen sie über 200 Kilo Fliehkraft unter Kontrolle halten. Wer das nicht schafft, wird von seinem Hammer im wahrsten Sinne umgehauen.

Geübte Hammerwerfer beschleunigen die Kugel erst in Windeseile und lassen sie...
Geübte Hammerwerfer beschleunigen die Kugel erst in Windeseile und lassen sie dann im richtigen Moment los.

In Originalgeschwindigkeit sieht das Ganze so einfach aus. Aber die Technik, die dahintersteckt, ist eine Wissenschaft für sich. Schauen wir auf die Füße, diese vollführen eine Art Ballett. Denn der Abwurfring ist mit 2,13 Meter Durchmesser ziemlich klein. Um trotzdem möglichst viele Drehungen hinzubekommen, braucht man diese ganz spezielle Schritttechnik.

Aber haben Sie mitbekommen, wie viele Drehungen Betty vor dem Abwurf eigentlich macht? In Superzeitlupe erkennt man: Es sind vier. Und mit jeder Drehung wird der Hammer schneller. Kurz vor dem Abwurf ist er über 100 Kilometer pro Stunde schnell, die Beschleunigungskräfte liegen bei 3g – das entspricht der Belastung von Astronauten beim Start eines Space-Shuttles. Das ist nur mit der Physik des Sports zu erklären und der Grund dafür, dass niemand auf der Welt eine Metallkugel weiter schleudern kann, als Betty Heidler und ihre Hammerwerfer-Kollegen.

Stabhochsprung und die Physik des Sports

Von den starken Frauen zu den Herren der Lüfte. Kein Sportler kommt höher hinaus als ein Stabhochspringer. Auch hier spielt die Physik des Sports eine entscheidende Rolle: Über sechs Meter schaffen die besten, Marvin Caspari überwindet mehr als fünf Meter.

Wie kompliziert die Technik ist, die hinter solchen Riesensprüngen steckt, das kann man in Echtzeit nur erahnen. Beim Anlauf ist Marvin fast so schnell wie ein Sprinter: um die 30 Kilometer pro Stunde.

Sobald sein Stab am Boden einrastet, springt Marvin ab. Beim Verbiegen speichert der Stab die Anlaufenergie. Federt er in seine ursprüngliche Form zurück, gibt er die Energie wieder ab. Dabei schleudert der Stab den Springer senkrecht nach oben. Mit gerade mal 3 Km/h, also Schrittgeschwindigkeit, segelt Marvin in fünf Metern Höhe über die Latte. Den Rest von seinen 30 Sachen-Anlauftempo hat er mit seinem Stab in Höhe verwandelt.

Im Originaltempo hat man den Eindruck: Der Springer läuft und den Rest der Arbeit macht sein Stab. Doch so ist es nicht, ganz im Gegenteil, denn Stabhochspringer brauchen jede Menge Kraft: Beim Einstich muss die Schulter für einen winzigen Moment das Achtfache von Marvins Körpergewicht aushalten – ein Schlag mit der Wucht von 600 Kilo, so viel, wie ein Formel-1-Rennwagen wiegt. Danach geht es mit Fahrstuhltempo aufwärts in den 2. Stock. Mit den Beinen holt Marvin dabei zusätzlichen Schwung.

Am höchsten Punkt ist er dann beinahe schwerelos wie ein Astronaut im Weltraum, für einen Augenblick sind dann Sprungkraft und Schwerkraft etwa gleich stark. Am Ende gewinnt natürlich die Schwerkraft und zieht Marvin zuerst langsam und dann immer schneller zu Boden. Wenn er nach fünf Metern freiem Fall unten ankommt, ist er wieder genauso schnell wie beim Anlauf: um die 30 Km/h. Zum Glück ist die Matte groß und weich und federt seinen freien Fall gut ab. Stabhochsprung – für viele Experten ist es nicht zuletzt wegen der Physik des Sports die schwierigste Leichtathletik-Disziplin überhaupt.

Was halsbrecherisch aussieht, ist zwar Teil der Technik, aber dennoch nicht u...
Was halsbrecherisch aussieht, ist zwar Teil der Technik, aber dennoch nicht ungefährlich: Immerhin schweben Stabhochspringer wie Marvin Caspari in über fünf Metern Höhe über dem Boden.

Fazit: Hammerwerfen und Stabhochspringen – bei diesen zwei Sportarten geht es nicht nur um Talent, Technik und Disziplin, sondern hier wirken in Sekundenbruchteilen auch gewaltige Kräfte, die sich die Sportler zunutze machen. Durch die Physik des Sports können hier mit Hammer und Stab Weiten und Höhen erzielt werden, die ohne Hilfsmittel gar nicht möglich wären.

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