Corsa e Tecnologia, Limiti umani

Dotare l’uomo di tecnologie capaci di incrementarne capacità fisiche ed intellettive è la grande sfida del futuro. Entro la fine del XXI secolo, disporremo di dispositivi weareable in grado di rivoluzionare la prevenzione medica, di pianificare la nostra dieta ed attività fisica, di guidarci in decisioni di importanza strategica grazie all’integrazione di sofisticati sistemi di intelligenza artificiale. Le innovazioni ci consentiranno di essere più sani, efficienti e longevi. La specie umana conoscerà una svolta evolutiva epocale ed il dibattito morale ed etico che nascerà in seno alle nuove conquiste tecnologiche, costituirà un argomento centrale in ogni organizzazione sociale.

“Ognuno di noi, se si prepara nella sua vita, può raggiunge risultati impossibili” Eliud Kipchoge

La grande sfida andata in scena a Vienna sotto l’egida Ineos, con Eliud Kipckoge pioniere nel territorio attraente ed inesplorato dell’ora e cinquantanove minuti, ha segnato un momento storico e denso di significati, non solo per lo sport, ma per chiunque conservi in se quella primitiva attrazione verso l’ignoto e l’innovazione. Il campione keniano, leader di una banda multietnica di campioni, fulgido esempio di come le demagogie filo-razziali siano quisquille dinanzi al rombo di “motori umani” assemblati con genotipi provenienti da evoluzioni parallele, ha dimostrato ancora una volta, di essere un atleta straordinario.

Non dedichiamo questo articolo a discutere circa le sue capacità, né tantomeno ad eccepire il progetto di Jim Ratcliffe, founder della multinazionale britannica Ineos, che merita invero il nostro plauso per aver investito risorse economiche e know-how scientifici in una disciplina, l’atletica leggera, che ha attori dalle capacità tanto straordinarie quanto poco valorizzate. E’ nostra intenzione invece, aprire ad una riflessione sul significato di prestazione, introducendo nuovi criteri di valutazione in grado di discernere le reali potenzialità umane, dal contributo della tecnologia, dei regolamenti e della mutevolezza delle condizioni di gara.

Metodo di analisi Runbull

I fattori analizzati per valutare la prestazione di Kipkoge a Vienna sono:

  • Fisici
  • Climatici
  • Altimetrici/Planimetrici

Prima di addentrarci nell’analisi, meritano una citazione le Nike ZoomX Vaporfly Next%, le calzatura utilizzate da Kipchoge ed accusate di migliorare l’efficienza di corsa degli atleti fino al 4%. Ad oggi non esiste alcuna pubblicazione che confermi gli effetti migliorativi sulla performance della tecnologia Alpha Fly. E’ indubbio che nel futuro avremo a disposizione materiali sempre più efficienti e che sarà necessario intervenire per regolamentare il settore della calzatura sportiva, ma il modello dalla casa di Beaverton certamente non rompe, con il nuovo brevetto, quel lungo processo evolutivo che dalle Plimsoll utilizzate da Dorando Pietri alle olimpiadi di Londra 1908, ci ha condotto alle moderne scarpe da running.

Fattori Fisici


La potenza necessaria a vincere la resistenza dell’aria aumenta esponenzialmente all’ aumentare della velocità secondo la formula:

0.5*densità dell’aria*CdA*velocità^3

con

Cd: Coefficient Drag

A: Area frontale dell’atleta

Passo al km Watt (resistenza dell’aria)
6’00” 3
5’00” 5
4’00” 10.5
3’00” 25
2’30” 44

La tabella si riferisce ad un atleta di 1,70 m e 60 kg ed in condizioni di densità dell’aria standard (1,225 kg/m³).

A ritmi elevati, la potenza necessaria a vincere la resistenza dell’aria, costituisce una percentuale rilevante della potenza complessiva sprigionata dall’atleta. Ad un ritmo di 2’51″/km ad esempio, (pari ad una proiezione di 2 h in maratona) essa rappresenta l’8% della potenza totale, ad un ritmo di 2’17″/km (WR dei 1500 m piani ) il 12%, a 37.57 Km/h, ovvero la velocità di Usain Bolt sui 100 m, il 23%.

L’utilizzo di lepri nelle discipline di mezzofondo, è pratica consolidata dalla metà del scolo scorso, quando Chris Brasher e Chris Chataway lanciarono Roger Bannister sotto la storica barriera dei 4 minuti sul miglio, d’altra parte l’organizzazione di manifestazioni in altura (celebre l’olimpiade ai 2250 m slm di Città del Messico del 1968 nella quale si registrò l’incredibile numero di 24 record mondiali) consente agli sprinter ed ai lanciatori di ottenere risultati di livello superiore, grazie alla minore densità dell’aria.

Nelle discipline di endurance invece, la ridotta disponibilità di ossigeno alle quote elevate, compromette le performance in una misura maggiore rispetto al guadagno imputabile al minore attrito: ad un’altitudine di 2250 m slm, le prestazioni peggiorano del 5%. L’edizione dei record dell’olimpiadi del 1968, difatti, consegnò alla storia risultati mediocri in tutte le discipline di mezzofondo prolungato.

Appare sin d’ora chiaro che i limiti umani dipendono da una serie di condizioni e che qualsiasi prestazione sia corretto intenderla come relativa ad esse.

Torniamo a Vienna, l’orologio segna le 08:15 del 12 Ottobre 2019.

Panorama del centro di Vienna, la capitale austriaca è stata individuata come location ideale in virtù delle caratteristiche climatiche

Questi i dati meteo rilevati presso l’aeroporto di Lower:

Temperatura: 9°; Umidità: 100 % ; Vento: ESE 9 km/h ; Pressione: 999.03 hPa; Fenomeni: Foschia

La pressione assoluta alla quota di 160m slm della zona Prater, è ricalcolata in 979,41 hPa, la densità dell’aria è dunque pari a 1,203 kg/m³

Tale valore avrà un influenza marginale nella nostra analisi,mentre gli effetti della scia, risulteranno determinanti.

La disposizione dei “rabbits”, la distanza tra di essi e dall’ auto apri pista, sono stati accuratamente studiati in test di laboratorio effettuati dal professor Bert Blocken dell’ Eindhoven University of Technology.

Quanta potenza (in Watt) è possibile risparmiare correndo in tale formazione e a quanti secondi di miglioramento della prestazione essa corrisponde?

Sulla base dei dati forniti dalla letteratura ed i valori antropometrici di Kipchoge, abbiamo rideterminato il cdA nella misura di 0,13

Ricalcoliamo ora la potenza necessaria a vincere la resistenza dell’aria a varie andature

Passo al Km WATT res. dell’aria( formazione V)
6’00” 1.7
5’00” 3
4’00” 5.7
3’00” 13.8
2’30” 23

Siamo ora in grado di determinare il vantaggio cronometrico risultante.

Watt necessarie a vincere la resistenza dell’aria al ritmo di 2’50″/km senza pacer: 29

Watt necessarie a vincere la resistenza dell’aria al ritmo di 2’50″/km formazione a V: 16

Watt risparmiate: 13 (13/58)pari a 0,21 W/kg

Utilizzando una funzione specifica, rideterminiamo il tempo di Kipchoge se avesse corso l’intera prova in solitaria: 02:03:55 (+00:04:15)

E’ evidente che in nessuna delle principali competizioni internazionali i migliori atleti corrono in solitudine l’intera gara, in particolare nelle prove organizzate con delle lepri, l’azione del vincitore si realizza generalmente tra il 25° ed il 30°km.

Simuliamo dunque, fornendo in input gli stessi valori di potenza, il risultato realizzabile in una competizione classica.

Assumendo un coefficente CdA di 0,17, derivante dalle indicazioni della letteratura, il tempo equivalente risultante è di 02:02:35 (+ 00:02:55)

Fattori Meteorologici

La località di gara ed il giorno e l’orario del test, sono stati appositamente scelti a tavolino, prevedendo un eventuale slittamento in caso di condizioni non ottimali.

Le condizioni rilevate durante il test, sono risultate molto vincine a quelle identificate come ideali dal modello matematico Runbull. Livelli di umidità leggermente inferiori avrebbero contribuito ad un ulteriore miglioramento della performance, grazie contestualmente, ad un asfalto più asciutto. Considerato lo scarso raffreddamento convettivo del corpo dell’atleta leader, a causa dell’effetto protettivo delle lepri, il test può essere svolto in futuro in condizioni ottimali con temperature fino a 5° gradi più basse.

Riepilogo Fattori Meteo + 10″

Fattori Altimetrici/Planimetrici

L’altimetria del percorso, la planimetria e le condizioni dell’asfalto sono state appositamente scelte per assicurare la migliore prestazione possibile. il 90% del percorso risulta rettilineo, il dislivello quasi nullo (variazione di pendenza netta dello 0,06%), e gli unici cambiamenti di direzione avvengono in maniera graduale grazie alle ampie rotonde del “green lung” di Vienna. Pur considerando come metro di paragone il percorso delle maratone più veloci al mondo come Berlino, Tokyo o Valencia, il confronto risulta impari.

Riepilogo Fattori Altimetrici/Planimetrici -15″

Quanto vale la prestazione di Kipchoge?

Tempo equivalente in solitaria su percorso stradale veloce (Berlino) ed in condizioni meteo ideali:

01:59:40+00:04:15-00:00:10+00:00:15 = 02:04:00

Tempo equivalente con lepri fino al 25° km su percorso stradale veloce (Berlino) ed in condizioni meteo ideali:

01:59:40+00:02:55-00:00:10+00:00:15 = 02:02:40

Non significa che queste siano le potenzialità del campione keniano, ma semplicemente che, con lo stesso wattaggio espresso durante il test del 12 Ottobre, siano queste le prestazioni realizzabili in una competizione classica o in una corsa solitaria di 42 km. D’altra parte, l’espressione del volto del 35 enne di Nandy Country sotto la linea del traguardo, era tutt’altro che stravolta e la progressione nei chilometri finali lo dimostra.

Il Wr di 02:01:39 in termini di prestazione assoluta, risulta dunque essere ancora un gradino superiore all’ 01:59:40 del test INEOS, considerate le condizioni relative di realizzazione. Qual’e dunque l’effettiva distanza dell’uomo dal muro delle 2 ore? Quali potenzialità cela la recente prestazione di Bekele a Berlino? Ed ancora, se i velocisti avessero allo stesso modo a disposizione supporto di scie artificiali, quale sarebbe il migliore tempo di un uomo sui 100 metri? Di questo ed altro ancora parleremo prossimamente.

Curiosità

Con quale tempo potresti concludere una maratona potendo contare del supporto di un gruppo di pacer in formazione a V? Ci siamo divertiti a riportare i risultati nella tabella sottostante:

In solitaria In gruppo In formazione a V
02:30:00 02:27:35 02:26:32
03:00:00 02:57:59 02:57:07
03:30:00 03:28:16 03:27:33
04:00:00 03:58:29 03:57:53
04:30:00 04:28:39 04:28:10

Se nelle prossime competizioni ti vedremo attorniato da un gruppo di podisti avanzare in formazione sospetta, sapremo certamente di essere complici della tua crazy idea!

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