News: Leistungssteigernde Last
Ballast zur künstlichen Erschwernis oder ein Geheimrezept für extraweite Sprünge? Warum die alten Griechen Hanteln beim Weitsprung schwangen, ist ungewiss. Doch ihrem sportlichen Erfolg tat es wohl keinen Abbruch.
© (Ausschnitt)
Ein Champion hat's nicht leicht. Schumi kann ein Lied davon singen. Da quält er sich jahrelang, um auch mit dem neuen Rennstall an alte Erfolge anzuknüpfen, und wenn es schließlich wie am Schnürchen läuft, wollen die Formel-1-Bosse die Regeln ändern. Strafgewichte für die punktbesten Fahrer sollen her, um die Rennen wieder spannender zu machen.
Niemand weiß, ob es vor mehr als 2700 Jahren auch im alten Griechenland einen solchen Superstar gab, der all seine Konkurrenten beim Weitsprung aus dem Stand deklassierte. Jedenfalls kam es zur 18. Olympiade der Antike im Jahr 708 vor Christus schwer in Mode, mit Hanteln aus Stein oder Blei zu springen. Ob irgendwelche altgriechischen Funktionäre den Athleten die Last aufbürdeten, um den Wettkampf komplizierter und spannender zu gestalten, oder ob findige Trainer darin den ultimativen Wettkampfsvorteil für ihre Schützlinge sahen, ist nicht überliefert. Aber vielleicht hilft ja die Wissenschaft der Klärung des Rätsels auf die Sprünge?
Alberto Minetti und Luca Ardigó, Sportwissenschaftler der Manchester Metropolitan University, untersuchten den Einfluss jener Hanteln, der so genannten Halteres, auf streng physikalischem Wege. Dazu galt es zunächst einmal, die Choreographie des Sprungs zu analysieren – angesichts unzähliger Vasen mit entsprechender Bebilderung kein Problem. Demnach schwangen die Athleten die Halteres zunächst hin und her, streckten dann Arme und Hanteln beim Absprung sowie in der ersten Flugphase nach vorne, um schließlich mit nach hinten ausgestreckten Armen zu landen.
Alles nur Show, oder macht das Gezappel auch Sinn? Der Vergleich von Hantelschwingern und Nacktspringern, die jeweils mit gleicher Geschwindigkeit und in gleichem Winkel abheben, endet jedenfalls mit einem Punktesieg für die Hantel-Fraktion. Denn physikalisch gesehen ist so ein Sprung nichts anderes als ein "schiefer Wurf", und für dessen Flugbahn ist die Masse unerheblich – allein Anfangsgeschwindigkeit und Winkel zählen.
Die Hantelschwinger liegen am Ende aber deshalb vorne, weil sie durch ihre Bewegung und die zusätzliche Masse ihren Schwerpunkt beim Absprung etwas nach vorne und oben verschieben sowie bei der Landung nach hinten. Damit lassen sich in der Horizontalen bei einem Drei-Meter-Sprung in der Startphase 7 und in der Landephase 3 Zentimeter gewinnen. Die Verschiebung des Schwerpunkts nach oben ist noch einmal für weitere 7 Zentimeter gut, da sich die Flugbahn nach unten hin verlängert. Macht in der Summe also ein Plus von 17 Zentimetern für die Hantelspringer.
Und das lässt sich sogar noch steigern: Wirft der Athlet die Gewichte bei der Landung lässig nach hinten weg, dann gewinnt er noch einmal wertvolle Zentimeter. Denn auch in diesem Fall muss der gemeinsame Schwerpunkt von Springer und Hanteln der einmal vorgegebenen parabolischen Flugbahn folgen. Fliegen die Hanteln nach hinten weg, muss der Springer also entsprechend seiner Masse einen Schub nach vorne erhalten. Tatsächlich scheinen die antiken Sportler um diesen Trick gewusst zu haben, zumindest belegen historische Quellen die Praxis.
Soweit so gut, aber irgendwie erscheint es doch wenig plausibel, dass ein schwer bepackter Körper genauso behände abhebt wie ein unbelasteter. Tatsächlich soll es laut Minetti und Ardigó sogar mit maßvollem Zusatzgewicht noch besser funktionieren. Wie das? Die Forscher erklären das folgendermaßen: Muskeln können größere Kraft entfalten, wenn sie mehr Zeit zur Kontraktion haben. Da sich die Arme aufgrund der größeren Masse langsamer bewegen, helfen sie am Boden eine größere Gegenkraft aufzubauen, die dem Athleten letztlich zu einer größeren Absprungsgeschwindigkeit verhilft.
Eine derartige These, die in ähnlicher Weise schon Aristoteles geäußert hatte, will natürlich überprüft werden. Die Wissenschaftler ließen dazu einige Probanden mit unterschiedlicher Zusatzmasse zwischen 0 und 17 Kilogramm auf der Stelle springen, während Sensoren in einer Bodenplatte deren Sprungkraft maßen und ein System zur Bewegungsanalyse die Lage ihres Schwerpunkts erfasste. Tatsächlich verbesserte sich die Leistung der Testpersonen bei Hantelgewichten zwischen 2 und 9 Kilogramm. Ein Maximum wurde mit einer Zusatzmasse zwischen 5 und 6 Kilogramm erreicht. Erst jenseits von 10 Kilogramm waren die Hantelschwinger schlechter gestellt als die normalen Springer.
Ein einfaches Computermodell brachte ähnliche Ergebnisse: Hier ließen sich mit 6 Kilogramm Hantelgewicht zwei Prozent größere Anfangsgeschwindigkeiten erzielen. Da auch die archäologischen Funde mit 2 bis 9 Kilogramm in dieser Gewichtsklasse streuen, scheint es so, als ob die alten Griechen tatsächlich um die Wirkung der Hanteln gewusst haben. Damit waren die Halteres vielleicht das erste Werkzeug, um die menschliche Leistungsfähigkeit im Sport zu steigern. Oder wie Neill Alexander meint, der an der University of Leeds die Mechanik menschlicher Bewegung erforscht: "Leichtathletik ist die Kunst zu mogeln, ohne wirklich die Regeln zu brechen. Und das ist ein schönes Beispiel dafür."
Niemand weiß, ob es vor mehr als 2700 Jahren auch im alten Griechenland einen solchen Superstar gab, der all seine Konkurrenten beim Weitsprung aus dem Stand deklassierte. Jedenfalls kam es zur 18. Olympiade der Antike im Jahr 708 vor Christus schwer in Mode, mit Hanteln aus Stein oder Blei zu springen. Ob irgendwelche altgriechischen Funktionäre den Athleten die Last aufbürdeten, um den Wettkampf komplizierter und spannender zu gestalten, oder ob findige Trainer darin den ultimativen Wettkampfsvorteil für ihre Schützlinge sahen, ist nicht überliefert. Aber vielleicht hilft ja die Wissenschaft der Klärung des Rätsels auf die Sprünge?
Alberto Minetti und Luca Ardigó, Sportwissenschaftler der Manchester Metropolitan University, untersuchten den Einfluss jener Hanteln, der so genannten Halteres, auf streng physikalischem Wege. Dazu galt es zunächst einmal, die Choreographie des Sprungs zu analysieren – angesichts unzähliger Vasen mit entsprechender Bebilderung kein Problem. Demnach schwangen die Athleten die Halteres zunächst hin und her, streckten dann Arme und Hanteln beim Absprung sowie in der ersten Flugphase nach vorne, um schließlich mit nach hinten ausgestreckten Armen zu landen.
Alles nur Show, oder macht das Gezappel auch Sinn? Der Vergleich von Hantelschwingern und Nacktspringern, die jeweils mit gleicher Geschwindigkeit und in gleichem Winkel abheben, endet jedenfalls mit einem Punktesieg für die Hantel-Fraktion. Denn physikalisch gesehen ist so ein Sprung nichts anderes als ein "schiefer Wurf", und für dessen Flugbahn ist die Masse unerheblich – allein Anfangsgeschwindigkeit und Winkel zählen.
Die Hantelschwinger liegen am Ende aber deshalb vorne, weil sie durch ihre Bewegung und die zusätzliche Masse ihren Schwerpunkt beim Absprung etwas nach vorne und oben verschieben sowie bei der Landung nach hinten. Damit lassen sich in der Horizontalen bei einem Drei-Meter-Sprung in der Startphase 7 und in der Landephase 3 Zentimeter gewinnen. Die Verschiebung des Schwerpunkts nach oben ist noch einmal für weitere 7 Zentimeter gut, da sich die Flugbahn nach unten hin verlängert. Macht in der Summe also ein Plus von 17 Zentimetern für die Hantelspringer.
Und das lässt sich sogar noch steigern: Wirft der Athlet die Gewichte bei der Landung lässig nach hinten weg, dann gewinnt er noch einmal wertvolle Zentimeter. Denn auch in diesem Fall muss der gemeinsame Schwerpunkt von Springer und Hanteln der einmal vorgegebenen parabolischen Flugbahn folgen. Fliegen die Hanteln nach hinten weg, muss der Springer also entsprechend seiner Masse einen Schub nach vorne erhalten. Tatsächlich scheinen die antiken Sportler um diesen Trick gewusst zu haben, zumindest belegen historische Quellen die Praxis.
Soweit so gut, aber irgendwie erscheint es doch wenig plausibel, dass ein schwer bepackter Körper genauso behände abhebt wie ein unbelasteter. Tatsächlich soll es laut Minetti und Ardigó sogar mit maßvollem Zusatzgewicht noch besser funktionieren. Wie das? Die Forscher erklären das folgendermaßen: Muskeln können größere Kraft entfalten, wenn sie mehr Zeit zur Kontraktion haben. Da sich die Arme aufgrund der größeren Masse langsamer bewegen, helfen sie am Boden eine größere Gegenkraft aufzubauen, die dem Athleten letztlich zu einer größeren Absprungsgeschwindigkeit verhilft.
Eine derartige These, die in ähnlicher Weise schon Aristoteles geäußert hatte, will natürlich überprüft werden. Die Wissenschaftler ließen dazu einige Probanden mit unterschiedlicher Zusatzmasse zwischen 0 und 17 Kilogramm auf der Stelle springen, während Sensoren in einer Bodenplatte deren Sprungkraft maßen und ein System zur Bewegungsanalyse die Lage ihres Schwerpunkts erfasste. Tatsächlich verbesserte sich die Leistung der Testpersonen bei Hantelgewichten zwischen 2 und 9 Kilogramm. Ein Maximum wurde mit einer Zusatzmasse zwischen 5 und 6 Kilogramm erreicht. Erst jenseits von 10 Kilogramm waren die Hantelschwinger schlechter gestellt als die normalen Springer.
Ein einfaches Computermodell brachte ähnliche Ergebnisse: Hier ließen sich mit 6 Kilogramm Hantelgewicht zwei Prozent größere Anfangsgeschwindigkeiten erzielen. Da auch die archäologischen Funde mit 2 bis 9 Kilogramm in dieser Gewichtsklasse streuen, scheint es so, als ob die alten Griechen tatsächlich um die Wirkung der Hanteln gewusst haben. Damit waren die Halteres vielleicht das erste Werkzeug, um die menschliche Leistungsfähigkeit im Sport zu steigern. Oder wie Neill Alexander meint, der an der University of Leeds die Mechanik menschlicher Bewegung erforscht: "Leichtathletik ist die Kunst zu mogeln, ohne wirklich die Regeln zu brechen. Und das ist ein schönes Beispiel dafür."
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