Yarışlarda temel amaç, tüm sporcuların mümkün olduğunca adil koşullarda yarışmasını sağlamaktır. Atletizmde bu, herkesin aynı mesafeyi koşması anlamına gelir. Bu adalet de atletizm pistinin geometrisi ile sağlanır.
Kısa mesafelerde, özellikle 100 metrede, bu adalet düz bir başlangıç ve bitiş çizgisi çizilerek kolayca sağlanır. Ancak mesafe uzadığında işler karmaşıklaşır. Daha uzun yarışlar için düz ve çok uzun pistler yapmak teorik olarak mümkün olsa da, bu hem pratik değildir hem de seyircilerin yarışı takip etmesini zorlaştırır.
Bu yüzden çözüm olarak kavisli, yani oval pistler kullanılır. Ancak bu durum da bir sorun yaratır. Pistin tamamı koşulduğunda, iç kulvar dış kulvara göre daha kısa bir mesafedir. Bunun çözümü, sporcuları pist üzerinde farklı noktalardan başlatmaktır.
Atletizm Pistinin Geometrisi Nasıldır?
En yaygın olanı, iki düz bölüm ve iki yarım daireden oluşan standart pisttir. Bunun yanında, eğrileri birden fazla daire yayından meydana gelen ve “çift virajlı” olarak adlandırılan pistler de vardır. Ne var ki bu tasarım, performans açısından pek avantajlı değildir. Sorun merkezkaç kuvvetidir.
Bu kuvvet, koşucunun ortaya koyabildiği eforu yavaşlatır. Ne kadar çok çabalarsanız çabalayın, ne kadar güçlü iterseniz itin, bir virajda her zaman düz bir hatta koştuğunuzdan daha yavaş koşarsınız. Bu nedenle bir virajda rakibinizi geçmeyi ummanın bir anlamı yoktur.
Matematiksel hesaplamalar, performans açısından ideal pistin aslında tamamen dairesel bir pist olduğunu gösterir. Yarıçapı yaklaşık 63 metre olan böyle bir pistte viraj etkisi en aza iner ve koşucu hızını daha rahat korur. Ancak bu tür bir pist, günümüz stadyumlarının ölçüleriyle uyumlu değildir. Seyirciler pistten çok uzak kalır ve görüş ciddi biçimde zorlaşır. Bu nedenle pratikte tercih edilmemektedir.
Bir atletizm pistinin resmî uzunluğu 400 metredir ve bu ölçüm iç kenardan 30 cm dışarıdan alınır. Pist iki düz bölüm ve iki yarım daireden oluşur. En iç kulvarın iç çizgisinin yarıçapı 36,5 metredir ve her kulvar 1,22 metre genişliğindedir. Dışa doğru gidildikçe koşulan dairenin yarıçapı büyür. Sekizinci kulvarda koşan bir atletin izlediği dairenin yarıçapı 36,5 + (7 × 1,22) = 45,04 metredir. Herkesin aynı mesafeyi koşması için de dış kulvardaki koşuculara başlangıç avantajı verilir.
İç Kulvar mı Yoksa Dış Kulvar mı Avantajlıdır?
Bir koşucunun virajda koşabilmesi için, dönme hareketini sürdürecek bir yan kuvvet üretmesi gerekir. Bu kuvvet, koşulan viraj ne kadar darsa o kadar büyür. Yani virajın yarıçapı küçükse, aynı hızla koşmak daha fazla çaba ister; viraj genişledikçe iş kolaylaşır. Bu yüzden iç kulvarlarda koşmak, dış kulvarlara göre fiziksel olarak daha zorlayıcıdır.
Uzun boylu koşucular için iç kulvarın keskin virajını dönmek daha da zordur. Bu fark salon yarışlarında çok daha belirgin hâle gelir. Salon pistleri 200 metre uzunluğundadır; virajlar oldukça dardır ve kulvar genişliği 1,22 metreden 1 metreye düşer. Bu koşullar, iç kulvarı ciddi bir dezavantaja dönüştürür.
Açık hava yarışlarında ise virajlar bu kadar keskin değildir. Buna rağmen çoğu atlet en dış kulvarda olmayı da sevmez. Çünkü yarışın ilk yarısında, biri sizi geçmedikçe, diğer koşucuları göremezsiniz ve onların temposuna göre koşmak zorlaşır.
Özellikleri tamamen aynı iki atlet olsun. Biri birinci kulvarda, diğeri sekizinci kulvarda koşsun ve yarışın ilk 100 metresinde aynı eforu harcasın. Viraj daha dar olduğu için iç kulvardaki atlet bu eforla daha düşük bir hıza ulaşır. Yaklaşık olarak, dış kulvardaki atletin hızının yüzde 90’ına çıkabilir. Bu da dış kulvardaki atletin aynı mesafeyi belirgin biçimde daha kısa sürede koşması anlamına gelir.
Kâğıt üzerinde bu fark çok büyüktür; 200 metreyi 20 saniyede koşan biri için ilk yarıda neredeyse bir saniyeye karşılık gelir.
Okuma Önerisi: Dick Fosbury: Fizik Sayesinde Dünya Rekoru Kıran Efsane Sporcu
Sonuç Olarak
Eğer mesele yalnızca fizik olsaydı, en iyi derecelerin hep dış kulvarlardan gelmesi gerekirdi. Oysa pratikte durum böyle değildir. Dünya rekorlarının büyük bölümü üçüncü ve dördüncü kulvarlardan kırılmıştır. Bunun bir nedeni, büyük yarışlarda en hızlı elemeleri geçen atletlerin genellikle bu kulvarlara yerleştirilmesidir.
Ama tek neden bu değildir. Rakipleri görebilmek, onların temposunu hissedebilmek ve hızını buna göre ayarlayabilmek önemli bir psikolojik ve taktik avantaj sağlar. Bu etki, dış kulvarın daha geniş viraj avantajını büyük ölçüde dengeler.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Aftalion, A. (2024). RUNNING. In: Be a Champion. Copernicus Books . Copernicus, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-54082-0_1
- Quinn, Mike. (2008). The effect of track geometry on 200- and 400-m sprint running performance. Journal of sports sciences. 27. 19-25. 10.1080/02640410802392707.
- How Do You Ensure Track Runners Go an Equal Distance? Math! Yayınlanma tarihi: 15 Ağustos 2016. Kaynak site: The Wired. Bağlantı: How Do You Ensure Track Runners Go an Equal Distance? Math!
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
