Können olympische Eiskunstläufer die 5-Spin-Barriere durchbrechen?

Das olympische Publikum wurde letzte Woche verrückt, als Mirai Nagasu eine dreifache Achse landete und damit die erste weibliche Eiskunstläuferin der USA wurde, die bei den Winterspielen ganze 3,5 Umdrehungen in die Luft drehte.

Unterdessen beherrschen männliche Eiskunstläufer den Vierfachsprung, also vier Umdrehungen in der Luft. Aber kein Skater, ob männlich oder weiblich, hat einen Fünflingssprung gemacht.

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"Ich bin im Lager, dass ich zweifele, dass das passieren wird", sagte Jim Richards, Professor für Biomechanik in der Abteilung für Kinesiologie und angewandte Physiologie an der Universität von Delaware. Aber andere Human-Biomechanik-Experten sind optimistischer.

"Ich bin eine Person, die sich der" Ja-Seite "neigt", sagte Deborah King, Professorin am Institut für Sport und Sport am Ithaca College in New York. Eiskunstläufer könnten einen Fünffachschwung erzielen, wenn sie die Schlüsselkomponenten einer Rotation perfektionieren, sagte sie zu Live Science.

Wenn Skater das Eis verlassen, benötigen sie einen Drehimpuls - das ist die Rotationsenergie, die bestimmt, wie schnell und wie stark die Skater sich drehen. Sobald sie in der Luft sind, müssen sie diesen Drehimpuls nutzen, indem sie sich in eine symmetrische, gerade Linie verwandeln - indem sie ihre Arme über ihre Brust kreuzen und ihre Beine und Knöchel kreuzen - damit sie sich schneller drehen können. Indem sie die Arme ziehen, bringen Skater die Massen ihrer Körper näher an die Rotationsachse, was dazu führt, dass der noble Physikbegriff "Trägheitsmoment" abnimmt. Im Wesentlichen wirkt das Trägheitsmoment gegen den Drehimpuls (den Spin). Ergebnis? Der Skater dreht sich schneller.

Außerdem hängt die Zeit, die sie in der Luft verbringen, von ihrer Sprunghöhe ab. Je höher sie springen, desto mehr Zeit haben sie für Revolutionen, bevor sie mit Spannung auf das Eis zurückkommen, sagten die Experten.

Im Allgemeinen springen weibliche Skater zwischen 15 Zoll und 20 Zoll (38 und 51 Zentimeter) und Männer springen normalerweise zwischen 20 Zoll und 23 Zoll (51 und 58 Zentimeter) vertikal vom Eis, Richards sagte.

Die meisten Skater haben diese Komponenten perfektioniert, sagte King. "Sie haben ihre Gliedmaßen bereits vollständig gegen den Körper verputzt, und sie sind so schmal wie sie nur [während des Sprunges] bekommen könnten", sagte sie. Aber einige haben noch Raum für Verbesserungen; ihre Arme sind gekreuzt, aber ihre Ellenbogen stehen hervor oder ihre Knöchel sind gekreuzt, aber ihre Knie sind ein oder zwei Zoll voneinander entfernt, bemerkte sie.

Diese Athleten haben "ein paar Zentimeter Platz, um enger zu werden", sagte King. "Aus physikalischer Sicht werden sie dadurch ein bisschen schneller rotieren."

Zugegeben, die Skater müssten sich selbst trainieren, um sich an eine schnellere Drehung zu gewöhnen. Je schneller sie sich drehen, desto größer ist zudem die Zentripetalkraft, die das Gefühl hat, dass ihre Arme von ihrem Körper weggedrückt werden. "Sie müssen die Muskeln ihrer Arme und Beine benutzen, um sich eng einzuspannen, und das erfordert eine enorme Kraft, weil sie so schnell gehen", sagte King. [Winter Warriors: Die Fitness-Fähigkeiten von 9 Olympischen Sportarten]

Wenn Skater das zusätzliche Drehen und seine erhöhten Kräfte meistern, könnten sie sich um zusätzliche 100 Grad oder 120 Grad drehen, etwa ein weiteres Drittel einer 360-Grad-Drehung, sagte King. Um näher an eine volle Rotation heranzukommen, müssten die Skater trainieren, um noch höher als sonst zu springen - vielleicht weitere 2 Zoll (5 cm), was ihnen weitere 60 Grad Drehung geben könnte, sagte King. Noch mehr Übung könne sie auf 270 Grad bringen, sagte sie.

"Das ist drei Viertel einer Revolution", sagte King. "Es ist technisch kein Fünf-Revolution-Sprung. Wenn sie es im Wettbewerb tun würden, würde es wahrscheinlich heruntergestuft werden, weil es nicht total gedreht ist."

Aber es wäre immer noch eine außergewöhnliche Leistung, und es wäre mehr als eine 4,5-Umdrehung, die in einem Wettbewerb nie abgezogen wurde, sagte sie. King stellte jedoch fest, dass Skater den richtigen Körpertyp benötigen - im Prinzip ein kleiner Körper, der sich schnell dreht, aber auch stark genug ist, um eine gute Sprunghöhe zu erreichen.

Richards stimmte zu. Es ist möglich, dass ein Fünf-Umdrehungs-Sprung abgezogen werden könnte, wenn die richtige Person genug trainiert, sagte er.

"Es könnte eine Person sein, aber ich sehe es nicht in einem großen Maßstab", sagte Richards zu Live Science.

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