Märchen und Mythen aus dem Land der Läufer, Teil 1: Der Luftwiderstand

Was für ein Fest!

Schön habt Ihr das gemacht... habe mich selten so amüsiert. Toll wieviele Leute sich beteiligt haben, und das ganz unabhängig auf der Kompetenz zu diesem Thema . Dabei war dies zugegeben nur eine Grundlage und hatte noch garnichts mit dem Laufstil zu tun (wird aber später helfen).

Einigen habe ich es wohl zu kompliziert dargestellt, andere haben sich über fehlende Rechnungen beschwert. Man kanns halt nicht allen Recht machen... Ich sehe das so: wenn sich etwas ohne Rechnung anschaulich erklären läßt, brauche ich es nicht mit Formeln zu verkleistern (ich bin übrigens Dr.-Ing., wäre also durchaus möglich).

Mein Beitrag ist sehr einfach aufgebaut, so wie in der Didaktik empfehlenswert: Einführung, These, Beleg, weitere Folgerungen.

Leider wird dies nicht voll allen beherrscht, nicht mal von den Lehrern

Ich hätte mir allerdings gewünscht, dass wenigstens alle kritischen Beiträge irgendeinen logischen Aufbau hätten, das würde die Antwort einfacher machen.

Zu den einzelnen Posts:

Am Streit, welche Berufsgruppe denn nun die "beste" oder "wertvollste" ist, beteilige ich mich nicht, darüber können sich die Leser der Beiträge vielleicht selber Gedanken machen. Ich habe allerdings auch eine Meinung

@CarstenS:
Fühlst Dich wohl angegriffen, selten einen so unsachlichen Beitrag von Dir gelesen. Schade eigentlich; wo ist die Aussage? 12 km/h sind 5min/km, für die meisten hier eine durchaus realistische Renngeschwindigkeit. Selbst wenn Du 17 km/h ansetzt, ändert sich nicht viel.
Dass Du trotz mathematischen Hintergrundes nicht weisst, was "Linearisierung" ist, nehme ich Dir fast nicht ab. Mit 35 bist Du wohl auch kein Erstsemester. 30 sek Zeitverlust auf etwa 50 Minuten ist eine kleine Abweichung und damit ist Linearisierung durchaus zulässig, d.h. eine 25% Kraft bewirkt einen 25% Zeitverlust, ebenso ist die Umkehr (fehlende Widerstandskraft ergibt Beschleunigung) zulässig. 7 ist etwa ein Viertel von 30, da bin ich sicher, das kannst Du auch ausrechnen.
Zu Deiner letzten Frage: Beim Laufband habe ich den Eindruck, dass es leicht federt und dadurch der Vertikalhub des Körpers kleiner ist. Anders als bei einem weichen Boden ist die Energie aber nicht verloren, sondern wird uns zurückgegeben. Das könnte die Erklärung sein... nur eines ist mir nach so klarer Schlussfolgerung deutlich geworden: der Luftwiderstand kann es nicht sein. Sorry.

@Charlemagne: full acknowledge. Was Du sagst, macht Sinn. Ich habe aber ein plausibles und anschauliches Bild bemüht, weil ich den cw-Wert eines Läufers nicht kenne und vor allem vermeiden wollte, dass die Diskussion in diese Richtung geht. Zu den Sprintern: Deren Leistung wird bei 100m auf die Hunderstel gemessen; das ist ein Promille der Laufzeit! Klar, dass man es da sehr genau nehmen muss bei der Anerkennung eines Weltrekordes. Ein Sprinter erreicht allerdings auch 40km/h, so dass der Luftwiderstand ca 10 mal höher ist als bei uns.
Mein Ansatz ist in sich völlig schlüssig und absolut robust gegen kleine Veränderungen der Zahlen. Die 30 Sekunden bei einem leichten Gegenwind kann jeder ohne Formel nachvollziehen. Dass nach Linearisierung folgt, dass wir etwa 7 Sekunden schneller wären ohne unseren Luftwiderstand (und lass es 10 Sekunden sein) ist übrigens auch für mich frappierend und interessant gewesen. Wenn man um 7 Sekunden den WR verfehlt, mag das viel erscheinen, aber bei der Betrachtung der Lauftechnik bleibt es ein völlig unbedeutender Faktor, schliesslich führt irgendwas dazu, dass wir erstmal 30, 40 oder 50 Minuten unterwegs sind...

@Muli: so eine blöde Belehrung habe ich noch nie bekommen. Habe mein Vordiplom mit 1.26 bestanden an der Universität Braunschweig, das Diplom dann mit 1.06. Kannst ja einen Thread mit Bernoulli eröffnen und sehen, wer sich dafür interessiert.

@Brickmaster: kommt noch, Charlemagne hat sich in einem anderen Thread schon sehr kompetent zum Vertikalhub geäußert. Der ist aber hier noch nicht dran... Allerdings muss ich zugeben, dass für Dich alle hier angegebenen Laufzeiten dreifach absurd sind... bei der Gelegenheit mal zu Deinen Leistungen.

@Tell: korrekt, Laufen ist insgesamt kompliziert. Das mit dem Luftwiderstand dagegen ist leicht, siehe erster Beitrag. Das Komplizierte wird manchmal durchschaubar, wenn man es zerlegt...

@Büffelchen: was der Gegenwind mit unserer Psyche macht, war hier nicht gefragt; Steif hat das zweimal schön ausgeführt. Ich bin einmal bei Sturm (!!!) gelaufen und war verblüfft, wie wenig es objektiv ausmacht, dabei waren garantiert mehr als 8 Windstärken (60 km/h). Ich war in Ipanema unterwegs, völlig offenes Gelände, einmal vier km gegen, dann mit dem Wind. Da ich auf meinem langen Lauf war, habe ich mich garnicht bemüht, das Tempo zu halten. Nachher waren es 3:30 Differenz, d.h. auf vier km habe ich mit Gegenwind ca. 1:45 verloren, mit Rückenwind wieder gewonnen, bei Sturm immer noch verblüffend wenig. Angefühlt hat es sich aber beschissen ...

@pingufreundin: Dass Laufen anstrengend ist, wissen wir alle. Wir haben bisher nur festgestellt, dass es nicht der Luftwiderstand sein kann, der uns so viel Leistung abverlangt. Es ist hauptsächlich die fehlende Ökonomie der Laufbewegung, genau deswegen haben wir das Rad erfunden; auch die Schlittschuhe sind ein Versuch in diese Richtung. Nur mit der Reibung liegst Du ganz falsch. Die Haftreibung sorgt zwar dafür, dass der Fuss sicher auf dem Asphalt steht (im Gegensatz zum Schlittschuh), aber da er eben steht, wird keinerlei Energie umgesetzt (Energie = Kraft mal Weg, und der zurückgelegte Weg ist NULL). Bring sowas bloss nicht den Schülern bei...
Das mit dem Sturm hatten wir schon und dann steigt Kraft auch schon mal ins Messbare, unbestritten.

Danach kommen zwei Tabellen, die sich aber augenscheinlich beide auf Sprinter beziehen, jedenfalls zeigen sie (soweit ich miles/h und meter/sec richtig umgerechnet habe) etwa die gleichen Zahlenwerte, und die eine weist Bezug zu einer Zeit von 10.10 auf 100m aus. Wie weiter oben erwähnt, ist bei Sprintern der Luftwiderstand etwa 10fach höher als bei uns, also wenig aussagekräftig für uns. Für die Rechner: selbst der differenzielle Luftwiderstand ist höher, also die Änderung des Luftwiderstandes pro Geschwindigkeit, dF/dv

@empi: Deine Formel enthält ein paar Variablen mehr als Deine Erklärung hergibt, und Deine Masse, die Du netter Weise angibst, finde ich wieder nicht in der Formel was willst Du uns mit Deinem Beitrag sagen?

@knighttowl: Deine Quelle enthält einen Hinweis: Beim Sprinten dienen ca. 10% der Überwindung des Luftwiderstandes; bei uns wegen der geringeren Geschwindigkeit und der quadratischen Abhängigkeit etwa 1%; qed. Ich würde mir gern über die anderen 99% Gedanken machen.

@Meerbuscher: Das Thema ist relevant. Die Mär, wir müssten uns quasi gegen den Luftwiderstand nach vorn quälen, führt zu abstrusen Schlüssen bei der Diskussion der Lauftechnik. CarstenS hat das in einem anderen Thread mal schön gesagt: "in Wirklichkeit geht es darum, wie wir unsere Beine möglichst ökonomisch unter dem Körper durchbringen" oder so ähnlich. Das einzige, was es zu kompensieren gilt, ist der bremsende Effekt bei Aufsatz des Fusses, sonst nichts. Die Lauftechnik muss sich daher darauf konzentrieren, den bremsenden Effekt zu verringern, beim Abstoss auszugleichen und ansonsten keine weiteren Energien zu verschleudern.

Medizin? Nö , ich glaub nicht. Ich fühl mich ganz wohl in der Schule (und den Unterstufenschülern ist es rotzegal, ob ich die Schrödingergleichung herleiten kann...)
Jdem Lästermaul empfehel ich mal 2 Wochen meinen Alltag..

Und doch, lesen kann ich-sogar mehr als 2 Sätze.
aber

...weil er sich gleichförmig dahin bewegt...

ist mir trotzdem suspekt.UNd wenn das die Begründung sein soll, reicht die mir nunmal nicht. Laufen ist nie und nimmer eine gleichförmige Bewegung.

äh..und Leistung ohne Arbeit???
aus "Halliday" : "die Zeitrate, mit der eine Kraft Arbeit verrichtet, wird als Leistung bezeichnet..."
Für Schulphysiker: Leistung ist Arbeit pro Zeit... *fertig*
Ich hasse es, wenn man versucht mich als total blöde hinzustellen

@rio gaaanz theoretisch (und vermutlich total zu vernachlässigen) bei der Haftreibung dürfte Energie in Form von Wärme "verlorengehen"
Welche Kraft wirkt denn auf den Läufer, dass er immer wieder neu beschleunigen muss? Ich habe zumindest noch keinen Läufer gesehen, der sich nach dem Loslaufen ohne sein zutun weiter bewegt. Nee, hab ich nicht. *nachdenk* bestimmt nicht. Wenn aber keine Kraft wirkt, verharrt der Körper (der Läufer) in seinem Zustand, hier Bewegung.

Ach ja, eigentlich hatte ich gedacht, ich würde ein bißchen Wind aus den Segeln nehmen. Das war wohl nix. Geht wohl auch gar nicht mehr ums Thema, sondern darum, wer der tollste und Schlauste mit dem grandiosesten Beruf ist.
Ich bin total beeindruckt, doch, echt.Ach, was bin ich doch klein und mickrig, als nur LA-Student (die, wo man immer ein Auge zudrücke muss)
Dürfen nicht studierte noch mitspielen?

RioLouco hat geschrieben:Ich sehe das so: wenn sich etwas ohne Rechnung anschaulich erklären läßt, brauche ich es nicht mit Formeln zu verkleistern (ich bin übrigens Dr.-Ing., wäre also durchaus möglich).

Da wir alle einig sind, dass der Luftwiderstand existiert, wirst Du wohl, wenn Du darlegen willst, dass er zu vernachlässigen ist, um eine quantitative Analyse nicht herumkommen. Im Gegensatz zu Dir hätte ich das Wissen dazu übrigens nicht. Also liefer uns doch einfach mal eine Abschätzung dafür, wievel Arbeit verrichtet werden muss, um beim Laufen von einem Kilometer den Luftwiderstand zu überwinden, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit.

Mein Beitrag ist sehr einfach aufgebaut, so wie in der Didaktik empfehlenswert: Einführung, These, Beleg, weitere Folgerungen.

Hilfreicher wäre gewesen, wenn Du die These genauer gefasst hättest. Dann hätte man auch entscheiden können, ob sie den von Dir erwähnten in anderen Threads gemachten Äußerungen widerspricht, oder ob es sich dabei nur um ein Missverständnis gehandelt hat.

@CarstenS:
Fühlst Dich wohl angegriffen,

In der Tat hat mich Dein Beitrag ziemlich verärgert.

selten einen so unsachlichen Beitrag von Dir gelesen.

Ich habe meinen Beitrag noch einmal gelesen und kann das nicht nachvollziehen.

Schade eigentlich]

"Meine Aussage war: Während der Flugphase wird man wegen des Luftwiderstandes (und nur seinetwegen) langsamer. Deshalb muss man bei jedem Bodenkontakt beschleunigen, um das gewünschte Tempo zu halten. Daran ist wohl nicht zu zweifeln."

Hier habe ich, da Du Dich in Deinem Eingangsposting auf einen Beitrag von mir zu beziehen schienst, noch einmal dargestellt, was ich dort sagen wollte, damit Du entscheiden kannst, ob es sich dabei um eine Mär handelt. Hast Du zu dieser Aussage einen Widerspruch?

"Das ist jetzt je nach Deiner Definition von `fast' richtig oder nicht."

Hier weise ich darauf hin, dass Deine These schwammig ist.

"Tut er. Noch leichtere Überlegung: Wäre der Luftwiderstand egal, dürfte ein Rückenwind in Laufgeschwindigkeit keine merkliche Erleichterung sein. Meinst Du das?"

Eine klare Aussage und eine klare Frage, auf die mich Deine Antwort wirklich interessieren würde.

12 km/h sind 5min/km, für die meisten hier eine durchaus realistische Renngeschwindigkeit. Selbst wenn Du 17 km/h ansetzt, ändert sich nicht viel.

Einerseits ist es tatsächlich egal, weil Du ja keine Rechnung angegeben hast. Andererseits ist es vielleicht doch wichtig, weil nicht klar ist, wie allumfassend Deine These gemeint war. Was heißt denn nun "fast keine Rolle"? Zum Beispiel wird allgemein davon ausgegangen, dass zumindest bei schnellen Läufern das Laufen im Windschatten bei Wettkämpfen einen zwar kleinen, aber lohnenden Effekt hat. Das sind natürlich Geschwindigkeiten von mehr als 20km/h.

Dass Du trotz mathematischen Hintergrundes nicht weisst, was "Linearisierung" ist, nehme ich Dir fast nicht ab.

Habe ich nie behauptet.

Mit 35 bist Du wohl auch kein Erstsemester.

In der Tat nicht.

30 sek Zeitverlust auf etwa 50 Minuten ist eine kleine Abweichung und damit ist Linearisierung durchaus zulässig, d.h. eine 25% Kraft bewirkt einen 25% Zeitverlust,

Vielleicht ist das ja sogar exakt richtig, aber wie Du darauf kommst, ist mir trotzdem nicht klar. Mehr habe ich nicht geschrieben. Was ist denn Dein Ansatz? Konstante Leistung? Und wie folgt daraus dann was?

ebenso ist die Umkehr (fehlende Widerstandskraft ergibt Beschleunigung) zulässig. 7 ist etwa ein Viertel von 30, da bin ich sicher, das kannst Du auch ausrechnen.

Irgendetwas willst Du ja linearisieren. Vielleicht meinst Du, der Zeitverlust durch den Luftwiderstand wäre proportional zu der dem Luftwiderstand entsprechenden Kraft. Wenn nun der Unterschied zwischen der einfachen und der vierfachen Kraft 30s ausmacht, müsste doch aber die einfache Kraft 10s ausmachen, oder? Vielleicht meinst Du auch etwas ganz anderes. Ich kann Deine Rechnung jedenfalls nicht nachvollziehen, und das habe ich geschrieben.

Und ich will mich jetzt nicht um 3s streiten. Du beginnst mit einer Schätzung und bringst dann eine Rechnung, die ich nicht nachvollziehen kann. Da ist es für mich ebenso überzeugend, wenn Du gleich das Endergebnis schätzt.

Zu Deiner letzten Frage: Beim Laufband habe ich den Eindruck, dass es leicht federt und dadurch der Vertikalhub des Körpers kleiner ist. Anders als bei einem weichen Boden ist die Energie aber nicht verloren, sondern wird uns zurückgegeben. Das könnte die Erklärung sein...

Das würde heißen, dass ein Laufband in etwa die Charakteristika einer Kunststoffbahn hat.

nur eines ist mir nach so klarer Schlussfolgerung deutlich geworden: der Luftwiderstand kann es nicht sein. Sorry.

Welche Schlussfolgerung meinst Du?

Ich war noch nicht auf einem Laufband, aber es wird allgemein gesagt, dass man auf einem ebenem Laufband eine gegebene Geschwindigkeit leichter laufen kann als draußen, und das schließt Bahnen ein. Dabei geht es bei den Fällen, an die ich denke (und die nicht die sein mögen, um die es in dem ursprünglichen Thread ging), auch um Läufer, die im Winter Tempoeinheiten ins Studio verlegen wollen, also geht es einerseits um relativ hohe Geschwindigkeiten und andererseits um einen Bereich, bei dem dem Läufer schon kleine Unterschiede in der Geschwindigkeit bewusst sind. Da zumindest auf einem idealen Laufband der Luftwiderstand der einzige Unterschied ist, finde ich es naheliegend, davon auszugehen, dass er der Unterschied ist, durch den das Laufen auf dem Laufband leichter ist. Das wäre auch damit konsistent, dass langsamere Läufer das Laufen auf dem Laufband weniger einhellig als leichter beschreiben.

Natürlich sind die Laufbänder real und nicht ideal, und es gibt auch die These, dass gerade billigere Modelle bei jedem Fußkontakt leicht bremsen. Dass es diesen Effekt zusätzlich gibt, finde ich plausibel.

Zu den Sprintern: Deren Leistung wird bei 100m auf die Hunderstel gemessen; das ist ein Promille der Laufzeit! Klar, dass man es da sehr genau nehmen muss bei der Anerkennung eines Weltrekordes.

Der wesentlichere Unterschied zu den Bahnlangstrecken ist wohl, dass letztere im Kreis führen. Ein 10.000m-WK dauert mehr als 150 Mal so lange wie ein 100m-Sprint und wird auf Zehntelsekunden gemessen.

aber bei der Betrachtung der Lauftechnik bleibt es ein völlig unbedeutender Faktor, schliesslich führt irgendwas dazu, dass wir erstmal 30, 40 oder 50 Minuten unterwegs sind...

Hat eigentlich irgendjemand behauptet, man würde ohne Luftwiderstand eine andere Technik brauchen?

Ich tu es jetzt aber einfach mal: Ich glaube, dass es bei Gegenwind sinnvoll ist, die Schrittfrequenz zu erhöhen, um die Geschwindigkeitsdifferenz während eines Schrittzyklus zu verringern.

@Meerbuscher: Das Thema ist relevant. Die Mär, wir müssten uns quasi gegen den Luftwiderstand nach vorn quälen, führt zu abstrusen Schlüssen bei der Diskussion der Lauftechnik.

Hast Du dafür ein Beispiel?

wikipedia.org hat geschrieben:As a rhetorical term, "straw man" describes a point of view that was created in order to be easily defeated in argument]

Gruß,

Carsten

Hi Rio,
ich habe immer noch nicht genau verstanden, ob wir über Luftwiderstand oder Gegenwind reden und ob das am Ende einen Unterschied ausmacht.

Doch was anderes, was ich noch nicht verstehe:

RioLouco hat geschrieben:...
Anders wird das erst bei starkem Gegenwind ab etwa Stärke 5 oder 6. Der hat dann aber auch über 30 km/h und die Kraft steigt damit etwa auf das 20-fache (!) der Situation bei Windstille. Hier würde ich mit einer Abweichung der 10 km Zeit um wenige Minuten rechnen.

Wenn ich mir aber jetzt mal die hier gelinkte Tabelle mit den 100 Meter Zeiten anschaue und die Daten in ein Diagramm bringe, verläuft die Kurve so, dass der Zeitverlust bei zunehmender Windgeschwindigkeit immer weniger zunimmt und eigentlich nie über - ich glaube es war eine halbe Sekunde - hinausgeht. Was du oben sagst, hätte ich auch so gesehen, was aber verstehe ich dann an den Sprintzeiten falsch?

@Laufen gegen Gegenwind - Psyche
Hier meine ich aber, dass die Zeitverluste nur deshalb nicht so groß sind, weil ich bewusst oder unbewusst versuche mein "normales Lauftempo" zu halten und dabei wesentlich mehr Energie in den Lauf stecke, wie dann auch meine Laufdiagramme zeigen. Ich habe da so eine Art persönlicher Windskala von 3 bis 10 in meinen Trainingsprotokollen. Ab 3 ist er spürbar, aber nicht groß behindernd. 5 fängt an nervig zu sein. Das macht beim "normalen Trainingstempo" ca. 5-7 Schläge/min aus, das Tempo ändert sich aber nicht.
@cw-Wert des Läufers. Den findest du in dem Link den ich dir oben weiter gegeben habe.

pingufreundin hat geschrieben:Und doch, lesen kann ich-sogar mehr als 2 Sätze. ... Ich hasse es, wenn man versucht mich als total blöde hinzustellen.

Hallo pingufreundin, dann wirst du vielleicht auch gerne hier weiter lesen: http://f27.parsimony.net/cgi-bin/topic- ... ummer=5534

Wenn ich die 30 Jahre zurückliegende Anekdote aus meiner Jugend hier erwähnt habe, so lag es an deiner Antwort zum Thema. Es liegt mir vollkommen fern, die Tätigkeit von Pädagogen generell als nicht so wertvoll anzusehen.

Trotzdem würde es mich freuen, wenn du eines Tages ganz gelassen und verständnisvoll und ohne Hintergedanken die beiden Sätze zur Kenntnis nehmen würdest. Es wäre nicht der Weg ins Nirwana, aber von deinem vertieftem Physikverständnis wäre ich dann überzeugt.

Viele Grüsse von Karl

CarstenS hat geschrieben:Meine Aussage war: Während der Flugphase wird man wegen des Luftwiderstandes (und nur seinetwegen) langsamer. Deshalb muss man bei jedem Bodenkontakt beschleunigen, um das gewünschte Tempo zu halten.

Da Du das jetzt zum wiederholten Male schreibst, muss ich da doch noch eine Frage loswerden (auch wenn sie etwas vom Sinn dieses Threads wegführt): Für die Flugphase hast Du zweifellos recht. Aber ist die Flugphase wirklich die einzige Phase, in der Bremskräfte auftreten? Anders ausgedrückt: Kann ein guter Läufer mit seiner Lauftechnik die Stützphase wirklich so gestalten, dass da keine bremsenden Kräfte mehr wirken?

Michael

RioLouco hat geschrieben:... ich bin übrigens Dr.-Ing...

Wasfürn Ing bist du denn? Masch ? ElTech? Bau? ...

Nur so aus Neugier, der Vollständigkeit wegen.

Nochmal zurück zum Thema ... hier ein paar weitere Fakten, die zeigen, daß Wind auch im Langstreckenbereich nicht zu vernachlässigen ist:

http://magthree.com/Thoughts/Running%20 ... 0wind.html


Andreas

RioLouco hat geschrieben:...
Hier im Forum wurde vermutet, wir müssten den Körper während des Bodenkontakts nach vorn beschleunigen, um den Luftwiderstand zu kompensieren.

Ich würde mal laienhaft sagen, die Beine beschleunigen durch den Druck auf die Straße den Körperschwerpunkt, der dann wiederum langsamer wird, um erneut vom abstoßenden Bein beschleunigt zu werden. Der Luftwiderstand spielt nach allem was ich bisher gelesen habe eine Rolle zwischen 8% und 15% bei 400m bis 100m Läufen, bei unserem Gurkentempo von 5min/km wahrscheinlich 1-2%, was die meisten hier als "gering" einstufen würden, ein 31 Minuten Läufer wohl eher nicht.

RioLouco hat geschrieben:...
Fazit
Bei jeglichen Betrachtungen über den Laufstil können wir das Thema vernachlässigen, ebenfalls bei der Frage, ob Laufen auf dem Laufband wohl anders ist auf dem Asphalt.

Und hier verstehe ich jetzt überhaupt nicht die Einbeziehung des Laufbandes in das Thema. Davon war doch vorher keine Rede?

Egal: Dass laufen auf dem Laufband "anders" als auf der Straße ist, wird wohl jeder bestätigen, der es mal gemacht hat und danach sofort versucht hat auf der Straße zu laufen. Schon das Beschleunigungsprinzip läuft doch hier ganz anders. Die Körpermasse ruht und ich erkenne keine vorwärtstreibenden Kräfte. Die Lauffläche treibt sozusagen meine Beine an und deren Hauptaufgabe ist es doch nur noch, mich bzw. den Körperschwerpunkt zu stabilisieren.

Aber du bringst jetzt den Laufstil und den Luftwiderstand ins Spiel. Tatsache ist doch, dass ich auf dem Laufband a) schneller laufen kann, als auf der Straße und b) bei gleicher Geschwindigkeit weniger Energie verbrauche (ersichtlich am Puls).

Ich denke, dass vor allem zwei Aspekte eine Rolle spielen, nämlich biomechanische Unterschiede (damit meine ich, was ich oben beschrieben habe) und auch der geringere Luftwiderstand auf dem Laufband und der spielt natürlich eine größere Rolle, je schneller man läuft - und das tut man ja auf dem Laufband. Ob du diese Rolle bei 12 km/h mit 30 Sekunden Zeitverlust auf 10 km vernachlässigbar gering findest, spielt keine Rolle und ist eine subjektive Interpretation.

Eine völlig andere Frage ist, welchen Einfluss man mit dem Laufstil nehmen kann (diese Anspielung verstehe ich aber insofern nicht, weil du nur von ehemaligen Diskussionen im Forum gesprochen hast, die ich offensichtlich nicht gelesen habe, die du aber nicht weiter ausführst). Bezogen auf Sprinter sehe ich im Laufbandtraining z. B. durchaus Möglichkeiten, die im Zusammenhang mit Luftwiderstand und Laufband stehen. Hier hat der Sprinter - und gerade er aufgrund des fehlenden Luftwiderstands und seiner hohen Geschwindigkeit - die Möglichkeit schneller zu laufen als auf der Bahn und damit vermutlich die Chance seine Schnelligkeit zu verbessern (aber ich bezweifle, dass die das tun - oder?). Zumindest wäre das denkbar.

Ansonsten halte ich von Laufbändern nichts, sie verändern Schrittgeschwindigkeiten und Schrittlängen und was weiß ich noch alles. Allerdings: Besser auf dem Laufband laufen als gar nicht.

brickmaster hat geschrieben: ... hier ein paar weitere Fakten, die zeigen, daß Wind auch im Langstreckenbereich nicht zu vernachlässigen ist:

http://magthree.com/Thoughts/Running%20in%20the%20wind.html

...

Hi Andreas,
womit wir für mich "beim Punkt des Anstoßes" wären. Was der eine als "vernachlässigbar gering" einstuft, ist für den anderen "eine Menge Holz". Die Konsequenz aus Rios Fazit wäre ja, auch bei Windstille nicht im Windschatten zu laufen - oder sehe ich das falsch?

Aber jeder, der das mal gemacht hat weiß, dass man trotzdem spürbar Energie spart. Und wer mal mit 30 schnellen Leuten vor sich gestartet ist, weiß auch "wie das zieht" und wie schnell das nachlässt, wenn sich das Feld dann streckt (und das sind nicht "psychische Effekte") - hier spielt aber dann wohl noch sowas wie "Sog" eine Rolle (ich sage doch "Physikniete" - bei mir kommt der Strom aus der Steckdose ... ). Riesig natürlich dieser Effekt auf dem Rennrad mit 30 Leuten vor sich. Hier kann man 45er Schnitte fahren und fragt sich hinterher: "War was?"

Meerbuscher hat geschrieben:Hi Andreas,
womit wir für mich "beim Punkt des Anstoßes" wären. Was der eine als "vernachlässigbar gering" einstuft, ist für den anderen "eine Menge Holz". Die Konsequenz aus Rios Fazit wäre ja, auch bei Windstille nicht im Windschatten zu laufen - oder sehe ich das falsch?

Aber jeder, der das mal gemacht hat weiß, dass man trotzdem spürbar Energie spart. Und wer mal mit 30 schnellen Leuten vor sich gestartet ist, weiß auch "wie das zieht" und wie schnell das nachlässt, wenn sich das Feld dann streckt (und das sind nicht "psychische Effekte") - hier spielt aber dann wohl noch sowas wie "Sog" eine Rolle (ich sage doch "Physikniete" - bei mir kommt der Strom aus der Steckdose ... ). Riesig natürlich dieser Effekt auf dem Rennrad mit 30 Leuten vor sich. Hier kann man 45er Schnitte fahren und fragt sich hinterher: "War was?"

Wenn man nur durch reines Windschattenlaufen bei WINDSTILLE schon 30 Sekunden gewinnt, dann ist das für mich schon eine Menge. An einem windigen Tag wird das noch deutlich mehr.
Auch das Marathonbeispiel aus dem Artikel ist doch beeindruckend: ein 3-Stunden-Läufer verliert 5 Minuten bei einem konstanten Gegenwind von gerade mal 8 km/h bzw. 11 Minuten bei einem doppelt so starkem Wind. Und das sind ja nicht einmal richtig hohe Windgeschwindigkeiten. Wenn man berücksichtigt, daß man bei Rückenwind nur die Hälfte zurückgewinnt, dann bleibt immer noch ein satter Zeitverlust.
Und für den 4-Stunden-Läufer, d.h. LANGSAMERE Läufer ist der Zeitverlust bei Gegenwind noch viel größer. 4:15 Stunden statt 4:00 Stunden wegen 8 km/h Gegenwind sind doch keine Peanuts.

Andreas

@RioLouco:

Um auf den ursprünglichen Startbeitrag dieses Threads zurückzukommen - Der "Beleg" zur "These" besagt folgendes:

Ich nehme die Laufgeschwindigkeit mal mit 12km/h an (5min/km). Würde ein gleich starker Gegenwind herrschen (das ist etwa Windstärke 2, also eine leichte Brise), vervierfacht sich bereits die Kraft, die die Luft auf uns ausübt (quadratische Abhängigkeit). Wäre der Luftwiderstand eine entscheidende Größe, müsste sich die 10km Zeit also schon bei einer leichten Brise von vorn um Größenordnungen verändern. Ich schätze die objektive Beeinträchtigung auf weniger als 30 Sekunden. Das heisst aber im Umkehrschluss, dass wir ohne Luftwiderstand (also mit 1/4 weniger Gegenkraft) gerademal 7 Sekunden (!!!) schneller wären. Damit kann der Luftwiderstand keinesfalls einen bedeutenden Einfluss auf die Laufgestaltung oder Technik haben.

Der Beleg beruht also auf dem willkürlich angenommenen Wert von 30s. Diese geschätzte "objektive Beeinträchtigung" kann sich nur auf den Unterschied zwischen einem Lauf bei Gegenwind und einem Lauf ohne jeglichen Luftwiderstand beziehen, sonst macht die folgende Ableitung auf 7 Sekunden Unterschied (ungefähr ein Viertel von 30s) keinen Sinn. Laufen ohne jeglichen Luftwiderstand bedeutet aber: Laufen im absoluten Vakuum. Hast Du irgendwelche Quellen oder Erkenntnisse über die zu erwartenden Laufzeiten unter solchen Bedingungen, die auf die angenommene Differenz von 30s (bei gegebener Strecke und Geschwindigkeit) schliessen lassen?

Solange keine Abschätzung, Messung, Berechnung oder zumindest eine Grundüberlegung zu diesen 30s angegeben wird, handelt es sich nur um einen vollkommen willkürlichen Wert - hier könnte auch 3s oder 300s stehen - auf dem man natürlich keinen ernstzunehmenden "Beleg" aufbauen kann. Ich würde Dich daher bitten, etwas genauer darzulegen, wie Du zu diesen 30s gekommen bist.


Es wurde bereits erwähnt, daß die Physik des Laufens durchaus nicht trivial ist. Ich denke, daß bereits die Abschätzung des Luftwiderstands komplexer ist als bisher dargelegt. Eine statische Betrachtung der Luftwiderstandskraft reicht dazu wohl nicht aus.

Die Laufgeschwindigkeit geht in der 2. Potenz in die Luftwiderstandskraft ein, die aufzubringende Leistung für die Überwindung des Luftwiderstands über eine gegebene Strecke hängt allerdings in noch höherem Ausmaß von der Laufgeschwindigkeit ab.

Man betrachte dazu die Stirnfläche und den Luftwiderstandsbeiwert eines Läufers. Sowohl die projezierte Stirnfläche als auch der Widerstandsbeiwert cW sind bei einem Läufer nicht nur relativ schwierig zu bestimmen, sondern sie verändern sich auch noch signifikant während der Laufbewegung. Der Beiwert cW steigt ausserdem mit zunehmender Geschwindigkeit (überproportional?) an, da die immer schneller schwiegenden Arme und Beine ihrerseits zunehmend lokale Luftwirbel erzeugen, die zusätzlichen Luftwiderstand für den Läufer bewirken und mit den vom Torso erzeugten Verwirbelungen interagieren. Eine einfache Abschätzungen mit konstantem A und cW wäre deshalb irreführend. Man muß daher davon ausgehen, daß die Gesamtluftwiderstandskraft eines Läufers bei zunehmendem Tempo nicht nur in der 2. Potenz, sondern deutlich stärker ansteigt.

Ferner muß berücksichtigt werden, daß bei zunehmendem Tempo nicht nur die Luftwiderstandskraft in einer Potenz größer 2 ansteigt, sondern sich auch die Zeit für die Erbringung der Luftwiderstandsarbeit linear verringert. Also steigt bei zunehmendem Tempo die zu erbringende Luftwiderstandsleistung in einer Potenz größer 3.

Und für die biomechanische Maschine, die ein Läufer darstellt, ist auch die Leistung eine entscheidende Kenngröße, nicht nur die Luftwiderstandskraft bzw. -arbeit. Um dies zu erkennen genügt die Betrachtung der physiologischen Abläufe im Muskel - hier sind die Grenzen gesetzt durch die maximal pro Zeiteinheit abtransportierbare Wärme (ein Großteil der durch den Abbau von ATP bereitgestellten Energie ist Wärmeenergie), und durch die maximal pro Zeiteinheit heranführbare Menge an Sauerstoff und neuem Brennstoff.


Es deutet also alles daraufhin, daß der Luftwiderstand bei niedrigem Lauftempo nur eine minimale Rolle spielt, dieser Beitrag bei zunehmenden Tempo aber stark überproportional ansteigt. Im Wettkampfbereich ist er ein möglicherweise nicht mehr vernachlässigbarer Faktor.

@RioLouco:

Um auf den ursprünglichen Startbeitrag dieses Threads zurückzukommen - Der "Beleg" zur "These" besagt folgendes:

Ich nehme die Laufgeschwindigkeit mal mit 12km/h an (5min/km). Würde ein gleich starker Gegenwind herrschen (das ist etwa Windstärke 2, also eine leichte Brise), vervierfacht sich bereits die Kraft, die die Luft auf uns ausübt (quadratische Abhängigkeit). Wäre der Luftwiderstand eine entscheidende Größe, müsste sich die 10km Zeit also schon bei einer leichten Brise von vorn um Größenordnungen verändern. Ich schätze die objektive Beeinträchtigung auf weniger als 30 Sekunden. Das heisst aber im Umkehrschluss, dass wir ohne Luftwiderstand (also mit 1/4 weniger Gegenkraft) gerademal 7 Sekunden (!!!) schneller wären. Damit kann der Luftwiderstand keinesfalls einen bedeutenden Einfluss auf die Laufgestaltung oder Technik haben.

Der Beleg beruht also auf dem willkürlich angenommenen Schätzwert von 30s. Diese geschätzte "objektive Beeinträchtigung" kann sich nur auf den Unterschied zwischen einem Lauf bei Gegenwind und einem Lauf ohne jeglichen Luftwiderstand beziehen, sonst macht die folgende Ableitung auf 7 Sekunden Unterschied (ungefähr ein Viertel von 30s) keinen Sinn. Laufen ohne jeglichen Luftwiderstand bedeutet aber: Laufen im absoluten Vakuum. Hast Du irgendwelche Quellen oder Erkenntnisse über die zu erwartenden Laufzeiten unter solchen Bedingungen, die auf die angenommene Differenz von 30s (bei gegebener Strecke und Geschwindigkeit) schliessen lassen?

Solange keine Abschätzung, Messung, Berechnung oder zumindest eine Grundüberlegung zu diesen 30s angegeben wird, handelt es sich nur um einen vollkommen willkürlichen Wert - hier könnte auch 3s oder 300s stehen - auf dem man natürlich keinen ernstzunehmenden "Beleg" aufbauen kann. Ich würde Dich daher bitten, etwas genauer darzulegen, wie Du zu diesen 30s gekommen bist.


Es wurde bereits erwähnt, daß die Physik des Laufens durchaus nicht trivial ist. Ich denke, daß bereits die Abschätzung des Luftwiderstands komplexer ist als bisher dargelegt. Eine statische Betrachtung der Luftwiderstandskraft reicht dazu wohl nicht aus.

Die Laufgeschwindigkeit geht in der 2. Potenz in die Luftwiderstandskraft ein, die aufzubringende Leistung für die Überwindung des Luftwiderstands über eine gegebene Strecke hängt allerdings in noch höherem Ausmaß von der Laufgeschwindigkeit ab.

Man betrachte dazu die Stirnfläche und den Luftwiderstandsbeiwert eines Läufers. Sowohl die projezierte Stirnfläche als auch der Widerstandsbeiwert cW sind bei einem Läufer nicht nur relativ schwierig zu bestimmen, sondern sie verändern sich auch noch signifikant während der Laufbewegung. Der Beiwert cW steigt ausserdem mit zunehmender Geschwindigkeit (überproportional?) an, da die immer schneller schwiegenden Arme und Beine ihrerseits zunehmend lokale Luftwirbel erzeugen, die zusätzlichen Luftwiderstand für den Läufer bewirken und mit den vom Torso erzeugten Verwirbelungen interagieren. Eine einfache Abschätzungen mit konstantem A und cW wäre deshalb irreführend. Man muß daher davon ausgehen, daß die Gesamtluftwiderstandskraft eines Läufers bei zunehmendem Tempo nicht nur in der 2. Potenz, sondern deutlich stärker ansteigt.

Ferner muß berücksichtigt werden, daß bei zunehmendem Tempo nicht nur die Luftwiderstandskraft in einer Potenz größer 2 ansteigt, sondern sich auch die Zeit für die Erbringung der Luftwiderstandsarbeit linear verringert. Also steigt bei zunehmendem Tempo die zu erbringende Luftwiderstandsleistung in einer Potenz größer 3.

Und für die biomechanische Maschine, die ein Läufer darstellt, ist auch die Leistung eine entscheidende Kenngröße, nicht nur die Luftwiderstandskraft bzw. -arbeit. Um dies zu erkennen genügt die Betrachtung der physiologischen Abläufe im Muskel - hier sind die Grenzen gesetzt durch die maximal pro Zeiteinheit abtransportierbare Wärme (ein Großteil der durch den Abbau von ATP bereitgestellten Energie ist Wärmeenergie), und durch die maximal pro Zeiteinheit heranführbare Menge an Sauerstoff und neuem Brennstoff.


Es deutet also alles daraufhin, daß der Luftwiderstand bei niedrigem Lauftempo nur eine minimale Rolle spielt, dieser Beitrag bei zunehmenden Tempo aber stark überproportional ansteigt. Im Wettkampfbereich ist er ein möglicherweise nicht mehr vernachlässigbarer Faktor.

Hallo!

stachelbär hat geschrieben:Da Du das jetzt zum wiederholten Male schreibst, muss ich da doch noch eine Frage loswerden (auch wenn sie etwas vom Sinn dieses Threads wegführt): Für die Flugphase hast Du zweifellos recht. Aber ist die Flugphase wirklich die einzige Phase, in der Bremskräfte auftreten?

Nein, aber während der Flugphase ist der Luftwiderstand das einzige, das uns langsamer macht. Das ist eine banale Erkenntnis, ich habe das hier nur wiederholt, weil ich es in dem anderen Thread erwähnt hatte und nicht wusste, ob RioLouco mich da vielleicht falsch verstanden hat und ob es dieser Punkt war, der ihn dazu gebracht hat, zu glauben, hier mit Mythen aufräumen zu müssen.

]Anders ausgedrückt: Kann ein guter Läufer mit seiner Lauftechnik die Stützphase wirklich so gestalten, dass da keine bremsenden Kräfte mehr wirken?

Irgendwelche bremsenden Kräfte gibt es im Bein selbst wahrscheinlich schon immer. Ich nehme an, dass man die Kontaktphase so gestalten kann, dass man während ihr nicht langsamer wird, aber leider muss man dazu auch Energie aufwenden. Verlustfrei geht es leider nicht.

Gruß,

Carsten

Meerbuscher hat geschrieben:womit wir für mich "beim Punkt des Anstoßes" wären. Was der eine als "vernachlässigbar gering" einstuft, ist für den anderen "eine Menge Holz".

Ganz genau. Die richtige Frage ist deshalb, bei welchen Betrachtungen man den Luftwiderstand ignorieren darf und bei welchen nicht. Das wäre jedenfalls viel hilfreicher als ein "Ich muss hier mal mit Mythen aufräumen".

Gruß,

Carsten

Hallo!

Meerbuscher hat geschrieben:Und hier verstehe ich jetzt überhaupt nicht die Einbeziehung des Laufbandes in das Thema. Davon war doch vorher keine Rede?

Das erklärt sich aus dem Thread, in dem Rio die Kritik, die er wohl hatte, anscheinend nicht direkt anbringen wollte.

Egal: Dass laufen auf dem Laufband "anders" als auf der Straße ist, wird wohl jeder bestätigen, der es mal gemacht hat und danach sofort versucht hat auf der Straße zu laufen. Schon das Beschleunigungsprinzip läuft doch hier ganz anders. Die Körpermasse ruht und ich erkenne keine vorwärtstreibenden Kräfte. Die Lauffläche treibt sozusagen meine Beine an und deren Hauptaufgabe ist es doch nur noch, mich bzw. den Körperschwerpunkt zu stabilisieren.

Und eben das ist beim Laufen auf der Straße genau das gleiche, wenn Du keinen Luftwiderstand hast, also zum Beispiel Rückenwind in Laufgeschwindigkeit. Es kommt auuf diie Bewegung relativ zum Boden und die relativ zur umgebenden Luft an. Die Bewegung relativ zu den anderen Gegenständen im Raum, von denen keine Kräfte ausgehen, die auf Dich wirken, ist egal. Der Physiker würde an dieser Stelle etwas von Bezugssystem und Galileo murmeln ]Bezogen auf Sprinter sehe ich im Laufbandtraining z. B. durchaus Möglichkeiten, die im Zusammenhang mit Luftwiderstand und Laufband stehen. Hier hat der Sprinter - und gerade er aufgrund des fehlenden Luftwiderstands und seiner hohen Geschwindigkeit - die Möglichkeit schneller zu laufen als auf der Bahn und damit vermutlich die Chance seine Schnelligkeit zu verbessern (aber ich bezweifle, dass die das tun - oder?). Zumindest wäre das denkbar.[/quote]Ich glaube, sie nehmen eher eine leichte Gefällstrecke. Die Trainingsmethode existiert jedenfalls.

Gruß,

Carsten

Hab nicht die ganze Diskussion gelesen. Also auf die Gefahr hin, dass ich diesen Satz einfach so aus dem Zusammenhang reisse.

CarstenS hat geschrieben:Nein, aber während der Flugphase ist der Luftwiderstand das einzige, das uns langsamer macht...

Wohl kaum! Ich weiss nicht wie das bei dir ist aber mich macht die Erdanziehung um einiges langsamer als der Luftwiderstand

aber nicht während der Flugphase. Ob du beim Flug nach vorne gleichzeitig nach unten beschleunigt wirst, ist schnuppe. ( Sichwort "Wurfparabel")
Wenn du am Boden auftriffst, ist die Flugphase ja um

Tell hat geschrieben:Hab nicht die ganze Diskussion gelesen. Also auf die Gefahr hin, dass ich diesen Satz einfach so aus dem Zusammenhang reisse.



Wohl kaum! Ich weiss nicht wie das bei dir ist aber mich macht die Erdanziehung um einiges langsamer als der Luftwiderstand

Die Erdanziehung bremst nicht die Vorwärtsbewegung. Zumindest nicht in der Ebene. Nur beim Bergauflaufen - und bergab hilft sie sogar.

Andreas

[quote="RioLouco"]@Charlemagne: full acknowledge. Was Du sagst, macht Sinn. Ich habe aber ein plausibles und anschauliches Bild bemüht, weil ich den cw-Wert eines Läufers nicht kenne und vor allem vermeiden wollte, dass die Diskussion in diese Richtung geht. Zu den Sprintern: Deren Leistung wird bei 100m auf die Hunderstel gemessen]Hallo RioLuco,

deine Überlegungen sind schon anschaulich, auf der anderen Seite stolpere ich über "Die 30 Sekunden bei einem leichten Gegenwind kann jeder ohne Formel nachvollziehen".

Anschaulichkeit fördert immer das Verständnis. Betrachtungen zu Angela Merkel haben in dieser Diskussion noch zu keinen relevanten Ergebnissen geführt. Mehr Einsichten kann uns der spektakuläre Abgang von Jürgen Möllemann liefern. Er ist deswegen nicht mehr im Wahlkampf dabei.

Möllemann hat annähernd die Sinkgeschwindigkeit in Luft erreicht, wo der aerodynamische Widerstand genau so groß ist wie die Gewichtskraft. Die Geschwindigkeit betrug ungefähr 200 km/h. Berücksichtigen wir nun, dass der Widerstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt, so ist der Widerstand bei 12 km/h ungefähr das (12/200)**2 = 0,0036-fache der Gewichtskraft und in der Tat recht klein.

Durch die Vorlage beim Laufen kann die Komponente der Gewichtskraft senkrecht zur Körperachse das Drehmoment des Luftwiderstands kompensieren. Wie wir aber eben gesehen haben ist der Winkel nur ganz klein und mit dem freien Auge wahrscheinlich gar nicht auszumachen. Wenn ein Langstreckenläufer den Rumpf sichtbar nach vorne neigt, kompensiert er nicht den Luftwiderstand, sondern nimmt eine unnatürliche Haltung ein, die ihn beim Laufen eher behindert.

Grüsse von Karl

Tell hat geschrieben:Wohl kaum! Ich weiss nicht wie das bei dir ist aber mich macht die Erdanziehung um einiges langsamer als der Luftwiderstand

Dann gelten für Dich die Gesetze der Physik nicht. Das kann ein Vorteil sein, scheint sich aber in Deinem Fall eher negativ auszuwirken...

Hallo!

Tell hat geschrieben:Wohl kaum!

Doch, doch, und nur, weil das nicht jedem bewusst ist, habe ich diese Tatsache, die für jeden mit geringen physikalischen Grundkenntnissen eine Selbstverständlichkleit ist, erwähnt.

Ich weiss nicht wie das bei dir ist aber mich macht die Erdanziehung um einiges langsamer als der Luftwiderstand

Das wäre so, wenn Du die Erde hinter Dir hättest, meist hat man sie beim Laufen aber unter sich.

Und entschuldige, falls sich das jetzt überheblich angehört hat, es war nicht so gemeint. Es finde es nicht schlimm, gewisse Dinge aus der Schulphysik nicht zu können, das geht mir in anderen Gebieten ja auch so. Aber ich hatte dieses Thema kürzlich anderswo, und dort war ich irgendwann ziemlich genervt.

Gruß,

Carsten

stachelbär hat geschrieben:Dann gelten für Dich die Gesetze der Physik nicht. Das kann ein Vorteil sein, scheint sich aber in Deinem Fall eher negativ auszuwirken...

Vielleicht meint Tell ja Bergläufe?

charlemagne hat geschrieben:..Anschaulichkeit fördert immer das Verständnis. Betrachtungen zu Angela Merkel haben in dieser Diskussion noch zu keinen relevanten Ergebnissen geführt. Mehr Einsichten kann uns der spektakuläre Abgang von Jürgen Möllemann liefern. Er ist deswegen nicht mehr im Wahlkampf dabei.

Möllemann hat annähernd die Sinkgeschwindigkeit in Luft erreicht, wo der aerodynamische Widerstand genau so groß ist wie die Gewichtskraft. Die Geschwindigkeit betrug ungefähr 200 km/h. Berücksichtigen wir nun......

Das ist mal genau mein Humor. Danke dafür.

Wenn hier einer zuhört - da machste wat mit!

Als Möchtegerntheoretiker wundere ich mich, dass niemand auf meine Quelle eingegangen ist, die ja durchaus mit bekannten Formeln und auch für mich halbwegs verständlich an die Problematik für Läufer herangeht. Klar werden hier auch Annahmen über einen konstanten cw Wert u. ä. gemacht, aber immerhin durchaus berechnet. Auch alle anderen Quellen, die ich gefunden habe, sprechen von ähnlichen Prozentsätzen an Leistung, die benötigt werden - wenn sich auch die Beispiele i. d. R. auf schnellere Laufgeschwindigkeiten beziehen. Von daher reden wir wohl für unsere Tempobereiche über - ich nenne es jetzt mal - "Leistungsverlustsäzte" [und der Physiker macht , der Ingenieur macht ] von 1 bis 3%. Heißt, dass ich 1-3% des Inputs [ ] für die Überwindung des Luftwiderstand verschwende. Heißt das aber auch, dass ich 1-3% an Zeit verschwende - die Frage ist für mich immer noch offen, denn so konkret lässt sich da niemand drauf ein (ich glaube aber ja, aber was hilft hier "Glauben"?).

Und wenn dem so wäre, bedeutet das eine Ersparnis von mindestens 23 Sekunden auf eine 38er Zeit auf 10 km. Der praktische Nutzen dieser Erkenntnis dürfte gegen 0 gehen, denn die renntaktischen Empfehlungen sind wohl ziemlich trivial.

Wo bleibt eigentlich der Chef vom Schützenfest? Liegt unterm Tisch und lacht? Rennt? Muckibude? Brasilianerin? Komm mal ran mit neuen Inputs!

Die eigentlich spannende Frage ist ja gar nicht

"Wieviel Zeit kostet der Luftwiderstand?"

sondern

"Kann ich den Luftwiderstand überhaupt durch Änderung des Laufstils nennenswert verringern - ohne Energie anderswo zu verlieren?"

Das würde ich doch erstmal stark bezweifeln...

Ich denke auch, daß ganz einfache Maßnahmen wie Windschattenlaufen viel mehr bringen als eine aufwändige Laufstilanalyse und -optimierung bzgl. Luftwiderstand.

Meerbuscher hat geschrieben:Als Möchtegerntheoretiker wundere ich mich, dass niemand auf meine Quelle eingegangen ist, die ja durchaus mit bekannten Formeln und auch für mich halbwegs verständlich an die Problematik für Läufer herangeht.

Hallo Meerbuscher,

deine Einschätzung ist zu pessimistisch: Ich habe alle Quellen und somit auch deine miteinander verglichen. Um das alles hier zusammenzufassen bin ich schon zu alt. Schmunzeln musste ich bei Brickmasters Berglaufbeispiel: http://www.laufen-in-siegen.de/html/laelles_1.html. Ich habe da statt 50m in einer Viertelstunde ein realistisches Beispiel vom 28. August 2003 gewählt: http://f27.parsimony.net/forum67219/messages/15311.htm

Grüsse von Karl

Wer sich für die Modellierung des Laufens bei Wind interessiert, findet hier ein paar Ansätze aus der Forschung:

- Mathematical models of athletics (100 - 400m) inkl. Normierungsrechner
- A Model of Wind and Altitude Effects on 110-m Hurdles, sowie moderater Kritik daran:
- Comment on A Model of Wind and Altitude
- Legality of Wind and Altitude Assisted Performances in the Sprints

Die Modelle sind nicht sonderlich komplex, doch beinhalten sie auch den Wechsel der 'Läuferfläche' in Windrichtung. Wichtig scheint die atmosphärische Dichte, festgemacht an der Höhe des Wettkampfortes ü.N.N. zu sein, die bei genügender Abnahme in der Lage ist, Gegenwindnachteile zu kompensieren.

knightowl

Hallo Charlemagne!

Bin gerade dabei, meine Sicht auf die "Wertigkeit" zu korrigieren... . An Anschaulichkeit nicht mehr zu überbieten!!!

Das Beispiel mit Möllemann wählt einen völlig anderen Ansatz und kommt von der Größenordnung zum gleichen Ergebnis... es enthält mit "200km/h" zwar ebenfalls eine Schätzung (im Internet habe ich Angaben zwischen 195 km/h und 225 km/h gefunden), aber das Ergebnis ist trotzdem völlig eindeutig: 0.0036-fache Gewichtskraft!! bei 12 km/h.
Noch mal für alle zum Mitdenken: bei 70 kg entspricht das etwa 2,5 Newton oder der Gewichtskraft, die zweieinhalb Tafeln Schokolade erzeugen. Balanciert mal zweieinhalb Tafeln Schokolade auf einem Finger... das ist die Kraft, die uns die Luft bei 12 km/h abnötigt.

Zur Vorlage: Die Kraft benötigt zur Kompensation die Vorlage von 0.0036 rad = 0,2 Grad, damit bei einer geschätzten Schwerpukthöhe von einem Meter einen Stütz"schwerpunkt" 3,6 mm hinter dem Schwerpunkt (!!!). Dazu in den kommenden Märchen mehr...

Einen Schwank noch zum Internet... bei Google habe ich eingegeben "Fallgeschwindigkeit im freien Fall", ergab nur einen Treffer, die Seite eines Rechtwissenschaftlers. Guggst Du hier. Wieviel Blödheit hier in einem Absatz (dem ersten Beispiel) geballt wurde, und das Ganze dabei als "wissenschaftliches Zitat" verkleidet, ist unglaublich. Das gehört eigentlich bestraft... aber der Rechtsverdreher hat sich bestimmt abgesichert. Auf der anderen Seite läßt es mich sehr nachdenklich werden, was das Nachschlagen im Internet angeht. Besser ist immernoch: selbst denken!

charlemagne hat geschrieben:ll anzusehen.

Trotzdem würde es mich freuen, wenn du eines Tages ganz gelassen und verständnisvoll und ohne Hintergedanken die beiden Sätze zur Kenntnis nehmen würdest. Es wäre nicht der Weg ins Nirwana, aber von deinem vertieftem Physikverständnis wäre ich dann überzeugt.

Viele Grüsse von Karl

Ich habe die Sätze "gelassen und ohne Hintergedanken" zur Kentniss genommen.
Es hilft mir nur nicht. Weil ich nunmal anzweifel, dass Laufen eine gleichförmige Bewegung ist. Und weil ich mal gelernt habe, dass Leistung die Rate ist, mit der eine Kraft Arbeit verrichtet.
Also, um mal zu einem vertiefenden Verständnis Verständnis beizutragen erklär mir doch bitte warum , obwohl keine Arbeit verrichtet wird, " das Laufen einige hundert Watt Leistung erfordert".
und warum Laufen eine gleichförmige Bewegung sein soll. Und wo die Wärme herkommt. (so ohne Arbeit)

Noch was...

Ich freue mich einmal mehr, wieviel Beteiligung der Thread erfahren hat!!! Das meiste war sachlich, und viele haben mitgedacht; und das ist ja der Sinn des Threads gewesen.

Das Laufband beschäftigt mich noch ein wenig, weil es so gegensätzlich in die Diskussionen eingebracht wurde.
Ich bringe auf dem Laufband überhaupt nicht die Leistung, die ich auf Asphalt schaffe, aber das ist wohl auch Motivationssache. Allein der Gedanke an einen 10km Tempolauf auf dem Band macht mich verrückt... Hat einer aus dem Forum echte Erfahrung und schon mal wesentliche Einheiten auf dem Laufband gemacht?? Für Sprinter wird der Luftwiderstand sicher zum Thema, darum können sie vielleicht auf dem Laufband höhere Geschwindigkeiten erreichen. Trainieren tun sie "Übergeschwindigkeiten" allerdings bergab und nicht auf dem Band.

Ansonsten wählt das Laufband zunächst nur ein anderes Koordinatensystem; eine Kamera, die mit Laufgeschwindigkeit neben einem Läufer mitfährt würde denselben Ablauf zeigen wie eine Kamera neben dem Laufband. Übrigens ist das wie selbstverständliche Einstellen einer 1% Steigung nach der Rechnung von Charlemagne völlig überzogen. Richtig wären 0.36%.

@Pingufreundin:
Es wird leider mit jedem Deiner Posts schwieriger, den ersten Beitrag als Ausrutscher zu werten. Sorry.

Si tacuisses, philosophus mansisses

@ RioLouco, Charlemagne:

RioLouco hat geschrieben:Das Beispiel mit Möllemann wählt einen völlig anderen Ansatz und kommt von der Größenordnung zum gleichen Ergebnis... es enthält mit "200km/h" zwar ebenfalls eine Schätzung (im Internet habe ich Angaben zwischen 195 km/h und 225 km/h gefunden), aber das Ergebnis ist trotzdem völlig eindeutig: 0.0036-fache Gewichtskraft!! bei 12 km/h.

Mal ein paar Fakten zum Fallschirmspringen: Die max. Fallgeschwindigkeit von 195-225 Km/h läßt sich nur in optimaler aerodynamischer Lage (eng angelegte Arme und Beine, fast senkrechte Position) erreichen. In horizontaler Lage mit ausgebreiteten Armen und Beinen beträgt die Fallgeschwindigkeit dagegen nur ca 100 Km/H, also ungefähr die Hälfte.

Was sagt uns dies?

1. A und cW sind unter Umständen doch Parameter, die man bei Luftwiderstandsberechnungen kennen sollte...

2. Man sollte nur Beispiel verwenden (und weiterrechnen!), die man auch halbwegs versteht.


Gruß Fritz,

der das alles langsam ziemlich amüsant findet.

RioLouco hat geschrieben:Hallo Charlemagne!

Bin gerade dabei, meine Sicht auf die "Wertigkeit" zu korrigieren... . An Anschaulichkeit nicht mehr zu überbieten!!!

Das Beispiel mit Möllemann wählt einen völlig anderen Ansatz und kommt von der Größenordnung zum gleichen Ergebnis... es enthält mit "200km/h" zwar ebenfalls eine Schätzung (im Internet habe ich Angaben zwischen 195 km/h und 225 km/h gefunden), aber das Ergebnis ist trotzdem völlig eindeutig: 0.0036-fache Gewichtskraft!! bei 12 km/h.
Noch mal für alle zum Mitdenken: bei 70 kg entspricht das etwa 2,5 Newton oder der Gewichtskraft, die zweieinhalb Tafeln Schokolade erzeugen. Balanciert mal zweieinhalb Tafeln Schokolade auf einem Finger... dass ist die Kraft, die uns die Luft bei 12 km/h abnötigt.

Zur Vorlage: Die Kraft benötigt zur Kompensation die Vorlage von 0.0036 rad = 0,2 Grad, damit bei einer geschätzten Schwerpukthöhe von einem Meter einen Stütz"schwerpunkt" 3,6 mm hinter dem Schwerpunkt (!!!). Dazu in den kommenden Märchen mehr...

Einen Schwank noch zum Internet... bei Google habe ich eingegeben "Fallgeschwindigkeit im freien Fall", ergab nur einen Treffer, die Seite eines Rechtwissenschaftlers. Guggst Du hier. Wieviel Blödheit hier in einem Absatz (dem ersten Beispiel) geballt wurde, und das Ganze dabei als "wissenschaftliches Zitat" verkleidet, ist unglaublich. Das gehört eigentlich bestraft... aber der Rechtsverdreher hat sich bestimmt abgesichert. Auf der anderen Seite läßt es mich sehr nachdenklich werden, was das Nachschlagen im Internet angeht. Besser ist immernoch: selbst denken!

Solange kein Wind weht ist das ja alles noch richtig. Aber wenn es um realistische Wettkampfgeschwindigkeiten geht und dann noch Gegenwind dazukommt, dann hat man schnell eine Relativgeschwindigkeit von 30 km/h und mehr - und dann ist das wegen des quadratischen Einflusses nicht mehr wenig. Da werden aus den 2.5 Tafeln Schokolade schnell ein paar Kilo Schokolade. Und wenn Du dann noch relativ groß bist (große Angriffsfläche) und wenig wiegst (knapp über 60 kg), dann ist das ziemlich übel.

Solange es windstill ist, kannst Du den Luftwiderstand vernachlässigen - da gebe ich Dir recht...

Andreas

Hallo Fritz!

Könntest Du das irgendwie belegen? Ich gehe noch etwas weiter: Deine Aussage über die optimale Fluglage ist schlichtweg falsch.

Der Weltrekord im Speedski liegt bei über 250 km/h, und der Herr hatte sogar den Reibungswiderstand der Skier zu überwinden und da der Hang nicht senkrecht war, stand auch nur eine Komponente seiner Gewichtskraft zur Kompensation des Luftwiderstands zur Verfügung. Er dürfte dafür recht nahe an der aerodynamisch optimalen Form gewesen sein.

Etwas mehr Sorgfalt hätte ich Dir zugetraut, zumal Du in Deinem Beitrag andere direkt der Behauptung von Unwahrheiten bezichtigst.

pingufreundin hat geschrieben:Es hilft mir nur nicht. Weil ich nunmal anzweifel, dass Laufen eine gleichförmige Bewegung ist. Und weil ich mal gelernt habe, dass Leistung die Rate ist, mit der eine Kraft Arbeit verrichtet.
Also, um mal zu einem vertiefenden Verständnis Verständnis beizutragen erklär mir doch bitte warum , obwohl keine Arbeit verrichtet wird, " das Laufen einige hundert Watt Leistung erfordert".
und warum Laufen eine gleichförmige Bewegung sein soll. Und wo die Wärme herkommt. (so ohne Arbeit)

Hi Pingu,

natürlich erfordert Laufen physikalische Arbeit (und Leistung), und natürlich ist es keine ideal gleichförmige Bewegung - hier wurde einfach schon ziemlicher Müll erzählt.

Gruß Fritz

RioLouco hat geschrieben:Hallo Fritz!

Könntest Du das irgendwie belegen? Ich gehe noch etwas weiter: Deine Aussage über die optimale Fluglage ist schlichtweg falsch.

Die tatsächlich erreichbaren Geschwindigkeiten sind sowohl in horizontaler als auch vertikaler Lage etwas höher als ich sie vom Infotag in Erinnerung hatte, den Rest inklusive optimaler Fluglage und relativem Geschwindigkeitsunterschied von 1:2 kannst Du im rec.skyDiving FAQ nachlesen.

mein Fazit:

die genannten Forschungsbeiträge behandeln das Thema Sprint nicht nur, weil dabei gegenüber dem Langlauf schneller gelaufen wird, sondern auch weil die Bedingungen definierter sind:
- gelaufen wird in separaten Bahnen, Windschatten geht nicht
- gelaufen wird in weitgehend konstante Richtung (100, 200), so dass es angesichts der Kürze des Wettkampfs wechselnde Windverhältnisse außer Acht gelassen werden können.

Dann einen Blick in die Wettkampfordnung . Dort spielt Windgeschwindigkeit nur eine Rolle bei Läufen von 200m und geringer. Gibt es mehr als 2m/s Wind, egal aus welcher Richtung, kann ggf. ein Weltrekord nicht anerkannt werden.

Während es nun ein paar weiche Regeln für die Strecken 10k - 100k gibt von der Art 'Gefälle max 1:1000', 'Streckenverlauf nicht über weichen Grund wie z.B. Rasen' (Steigung ist kein Kriterium!), spielt Wind hier keine Rolle.

Und blickt man in die Ausschreibungsbedingungen diverser Laufveranstaltungen, findet man mit ziemlicher Sicherheit einen Hinweis von der Art 'Der Wettkampf findet bei jedem Wetter statt'.

Daraus drängt sich mir der Schluß auf, dass es offenbar nicht lohnend ist, über Windeinfluss zu streiten - er scheint gegenüber anderen physikalischen Merkmalen bei Wettkämpfen von untergeordneter Bedeutung zu sein.

knightowl

Fritz hat geschrieben:Die tatsächlich erreichbaren Geschwindigkeiten sind sowohl in horizontaler als auch vertikaler Lage etwas höher als ich sie vom Infotag in Erinnerung hatte, den Rest inklusive optimaler Fluglage und relativem Geschwindigkeitsunterschied von 1:2 kannst Du im rec.skyDiving FAQ nachlesen.

Den Speedskifahrer mit einem normalen Fallschirmspringer zu vergleichen ist auch schon etwas weit hergeholt. Der Speedskyfahrer ist auf minimalen Luftwiderstand getrimmt, d.h. er hat enganliegende Kleidung aus speziellen 'glatten' Fasern und aerodynamische Hilfen (Helm, zusätzliche Formen an den Beinen usw.) während der normale Fallschirmspringer eher weite Kleidung trägt. Mit anderen Worten: der cw-Wert des Skifahrers wird deutlich niedriger liegen - deshalb reicht auch schon die Hangneigung aus. Der Läufer dürfte vom cw-Wert eher in der Nähe des Fallschirmspringers liegen.
Übrigens: Sprinter haben auch enganliegende Kleidung - warum wohl? Bei Windstille laufen die auch am Ende nur zwischen 30 und 40 km/h ...

Andreas

knightowl hat geschrieben: Während es nun ein paar weiche Regeln für die Strecken 10k - 100k gibt von der Art 'Gefälle max 1:1000', 'Streckenverlauf nicht über weichen Grund wie z.B. Rasen' (Steigung ist kein Kriterium!), spielt Wind hier keine Rolle.

Falsch! Rekorde auf Punkt-zu-Punkt-Strecken werden auch im Langstreckenbereich nicht anerkannt - wegen einer möglichen Windunterstützung. Bei Läufen über 200 m auf der Bahn kann man vom Wind nicht mehr profitieren, weil man dann Gegenwind und Rückenwind hat - und damit insgesamt langsamer ist als bei Windstille.

Andreas

CarstenS hat geschrieben:Hallo!Doch, doch, ...

Nein nein!

und nur, weil das nicht jedem bewusst ist, habe ich diese Tatsache, die für jeden mit geringen physikalischen Grundkenntnissen eine Selbstverständlichkleit ist, erwähnt.

Danke, sehr freundlich

Das wäre so, wenn Du die Erde hinter Dir hättest, meist hat man sie beim Laufen aber unter sich.

Also irgendwie reden wir wieder mal aneinander vorbei. Dein Impuls beim Abstossen hat beim Laufen durchaus einen Anteil in Richtung der Erdbeschleunigung und den gilt es zu überwinden. "Bremsen" ist vielleicht das falsche Wort aber ohne die Erdanziehung wärst du viel schneller.

Und entschuldige, falls sich das jetzt überheblich angehört hat, es war nicht so gemeint.

Kein Problem

Es finde es nicht schlimm, gewisse Dinge aus der Schulphysik nicht zu können,

Ähm, meinst du da jetzt mich?
Ich denke nicht, dass ich auf allen Teilgebieten der Physik mit dir mithalten kann aber das hier ist Mechanik und da bin ich jederzeit bereit, meine Kenntnisse mit deinen zu vergleichen. Ich denke nicht, dass du da mithalten könntest! (Sorry, wenn sich das jetzt überheblich anhört )

das geht mir in anderen Gebieten ja auch so.

Mir auch.

Aber ich hatte dieses Thema kürzlich anderswo,

Falsch, wir hatten das Thema anderswo

und dort war ich irgendwann ziemlich genervt.

Und ich erst. Deine dortige Frage hätte man in einem Satz beantworten können.

RioLouco hat geschrieben:Der Weltrekord im Speedski[/url] liegt bei über 250 km/h, und der Herr hatte sogar den Reibungswiderstand der Skier zu überwinden und da der Hang nicht senkrecht war, stand auch nur eine Komponente seiner Gewichtskraft zur Kompensation des Luftwiderstands zur Verfügung. Er dürfte dafür recht nahe an der aerodynamisch optimalen Form gewesen sein.

Beim Speed Skiing wird die anfängliche Hangneigung so gewählt, dass man sich praktisch wie im freien Fall bewegt.

Bei Rutschversuchen auf steilen Firnflanken hat man festgestellt, dass bereits bei einer Hangneigung von 40° Geschwindigkeiten ähnlich wie beim freien Fall auftreten. Wohlgemerkt, nicht auf Skiern, sondern auf dem Allerwertesten.

Gruss
Michael

PS: hier mal ein Bild von einer Startrampe

Hi Fritz!

Entschuldigung angenommen

Demnach ist die höchste erreichte Geschwindigkeit etwa 517 km/h (321 miles per hour), typisch für Fallschirmspringer eher 115-130 miles per hour, also 185 - 210 km/h.

Der Ansatz von Charlemagne lag damit so falsch nicht... und wenn wir schon die Krümel zählen, dann muss man noch bedenken, dass Fallschirmspringer bei der Wahl ihrer Klamotten normalerweise darauf achten, viel Luftwiderstand zu haben.

Vielleicht hatte der Rekordhalter Läufer-Klamotten an? Die 517 im Verhältnis zu den ca. 200 sind schon enorm schnell!!!!

Gruß
RioLouco

Tell hat geschrieben:...beim Abstossen hat beim Laufen durchaus einen Anteil in Richtung der Erdbeschleunigung...

Carsten s schrieb aber von der Zeit in der Luft, also erst nach dem Abstoßen

Das komische Forum ist doch spaßig Ich fand das mit dem Magnetfeld noch viel lustiger

Tell hat geschrieben:Nein nein!

Darf ich mich mal kurz in Eure Diskussion einmischen? Danke.

Lies bitte Carstens Aussage : "während der Flugphase ist der Luftwiderstand das einzige, das uns langsamer macht"
noch einmal genau. "während der Flugphase" kann die Schwerkraft Dich nicht langsamer machen - sie wirkt nur nach unten und beeinflusst die Horizontalgeschwindigkeit nicht. Allerdings erzwingt sie ein Ende der Flugphase, und da dort Bremskräfte auftreten, verlangsamt die Schwerkraft indirekt natürlich schon. Trotzdem ist Carstens Aussage völlig richtig (aber eigentlich auch trivial ) - bitte nicht mehr über so was diskutieren

Michael

Brickmaster schreibt:
Rekorde auf Punkt-zu-Punkt-Strecken werden auch im Langstreckenbereich nicht anerkannt - wegen einer möglichen Windunterstützung.

Interessanter Hinweis. Hast Du vielleicht auch eine Quelle dafür?

knightowl

Stelle ein paar Personen die Frage: "Was ist 2x2?“, und Du wirst folgende Antworten erhalten:

Der Ingenieur zückt seinen Taschenrechner, rechnet und meint schließlich: "3,999999999.“

Der Physiker: "In der Größenordnung von 1*10^1“

Der Mathematiker wird sich einen Tag in seine Stube verziehen und dann freudestrahlend mit einem dicken Bündel Papier ankommen und behaupten: "Das Problem ist lösbar!“

Der Logiker: "Bitte definiere 2 x 2 präziser.“

Der Hacker bricht in den NASA-Supercomputer ein und läßt den rechnen.

Der Psychiater: "Weiß ich nicht, aber gut, das wir darüber geredet haben.“

Der Buchhalter wird zunächst alle Türen und Fenster schließen, sich vorsichtig umsehen und fragen: "Was für eine Antwort wollen Sie hören?“

Der Jurist: "4, aber ich ich weiß nicht, ob wir vor Gericht damit durchkommen.“

Der Politiker: "Ich verstehe ihre Frage nicht.“


scnr, macht ruhig weiter

miatara hat geschrieben:Stelle ein paar Personen die Frage: "Was ist 2x2?“, und Du wirst folgende Antworten erhalten:

Der Ingenieur zückt seinen Taschenrechner, rechnet und meint schließlich: "3,999999999.“

Der Physiker: "In der Größenordnung von 1*10^1“

Der Mathematiker wird sich einen Tag in seine Stube verziehen und dann freudestrahlend mit einem dicken Bündel Papier ankommen und behaupten: "Das Problem ist lösbar!“

Der Logiker: "Bitte definiere 2 x 2 präziser.“

Der Hacker bricht in den NASA-Supercomputer ein und läßt den rechnen.

Der Psychiater: "Weiß ich nicht, aber gut, das wir darüber geredet haben.“

Der Buchhalter wird zunächst alle Türen und Fenster schließen, sich vorsichtig umsehen und fragen: "Was für eine Antwort wollen Sie hören?“

Der Jurist: "4, aber ich ich weiß nicht, ob wir vor Gericht damit durchkommen.“

Der Politiker: "Ich verstehe ihre Frage nicht.“


scnr, macht ruhig weiter

Schöne Definizion, damit dürften sich alle Probleme dieser Welt gelöst haben, oder soll ich besser schreiben, die Lösung ist 42.

Gruß
Markus

miatara hat geschrieben:
Der Mathematiker wird sich einen Tag in seine Stube verziehen und dann freudestrahlend mit einem dicken Bündel Papier ankommen und behaupten: "Das Problem ist lösbar!“

Um dann nochmal drei Wochen in Klausur zu verschwinden und anschließend zu verkünden: ' die Lösung ist eindeutig im Körper der Reellen Zahlen'

Tina, 'ich darf das sagen, ich hab Mathe studiert....'