המספרים קיימים כבר עשרות שנים. דרפטינג מאחורי רץ אחר, לפי הנתונים, יכול לחסוך למרתוניסט עילית עד שש דקות . זה מספר שקשה להאמין לו וזו כנראה הסיבה שרובנו באמת לא מאמינים לו. אחרי הכל, המחקר המפורסם והמתקדם ביותר על דרפטינג בריצה התפרסם ב-1970 על ידי הפיזיולוג החלוצי גריפית' פו (שהיה גם הפיזיולוג של המשלחת הראשונה שהגיעה לפסגת האוורסט), התבסס על ניסוי במנהרת רוח עם נבדק אחד ויחיד.
שני הניסיונות של אליוד קיפצ'וגה לרוץ מרתון בפחות משעתיים ב-2017 ו-2019, שכללו צוות של מכתיבי קצב מתחלפים בכוריאוגרפיה מוקפדת היטב הפכו את הדרפטינג לנושא לשיחה בין רצים. אבל הערכת החיסכון בזמן שמתקבל ממנו נותרה שנויה במחלוקת, במיוחד מכיוון שמחקרים שלאחר המחקר של פו הניבו תוצאות מגוונות מאוד ולעתים קרובות השתמשו בקיצורי דרך נוחים, אך לא מדויקים, כדי להעריך את ההשפעות של התנגדות האוויר על צריכת האנרגיה ומהירות הריצה.
ואז הגיע מחקר חדש מאת אדסון סוארס דה סילבה מאוניברסידה פדרל דו ריו גרנדה דו סול בברזיל, רוג'ר קראם מאוניברסיטת קולורדו, וווטר הוגקאמר מאוניברסיטת מסצ'וסטס באמהרסט, שפורסם בכתב העת Journal of Applied Physiology . המחקר כיוון לספק תשובות מוחלטות לגבי ההשפעות של התנגדות האוויר על ריצת מרתון, ומצא כמה הפתעות לאורך הדרך. מסתבר שיש אנשים שטובים יותר מאחרים בריצה כנגד הרוח, ויותר מעניין – רצי מרתון של חמש שעות חוסכים בערך את אותו זמן כמו שקיפצ'וגה חוסך.
כוח הגרר המופעל בזמן ריצה
המחקר החדש מספק את החולייה שמחברת שני גופי מחקר קיימים. מחקרים קודמים השתמשו בדינמיקת נוזלים חישובית כדי להעריך את כוח הגרר שהאוויר מפעיל בזמן ריצה. כפי שתיארתי לפני שנתיים, מחקרים אלו מצביעים על כך שריצה באוויר עומד בקצב מרתון עילית מפעילה כוח גרר של כ-8 ניוטון, ודרפטינג צמוד מאחורי רץ אחר מוריד את הגרר בחצי לכ-4 ניוטון. ניוטון אחד מקביל לכוח המופעל של משקל של 102 גרם או בערך תפוח בינוני, ולכן הפער מקביל לזה שבין להימשך לאחור על ידי משקל של שקית גדולה או קטנה של תפוחים.
אפילו דרפטינג לא מושלם נראה כמו מאמץ כדאי | צילום: shutterstock
זה מעניין, אבל הכרת הכוחות המעורבים עדיין לא עונה ישירות לשאלה מה ההשפעה על המהירות. אבל אם היינו יודעים כמה אנרגיה נוספת נשרפת עקב התנגדות האוויר, וכמה מהאנרגיה הזו נחסכת על ידי דרפטינג, אפשר היה לרתום מחקר מוקדם יותר של שליה קיפ מאוניברסיטת קולומביה הבריטית (יחד עם קראם והוגקאמר) שקישר חיסכון באנרגיה למהירויות הריצה. כדי לחבר את שני הרעיונות האלה יש צורך לדעת כמה אנרגיה נוספת נשרפת כאשר נמשכים לאחור על ידי כוח קטן בסדר גודל של 4 עד 8 ניוטון. וזה מה שהמחקר של דה סילבה מדד.
המחקר השתמש במערכת המוצגת בתרשים. הנבדק רץ על מסילה תוך כדי נשימה לתוך מסכה המודדת את צריכת האנרגיה, ונמשך לאחור על ידי צינורות גומי המחוברים באמצעות גלגלות למשקל תלוי שמפעיל את הכוח הרצוי – במקרה זה 0, 4 או 8 ניוטון – הטווח של כוחות גרר אווירודינמיים שנצפו במחקרי דינמיקת נוזלים חישובית על דרפטינג של רצים.
שריפה של יותר אנרגיה
התוצאה העיקרית ברורה: כוחות גרר גדולים יותר גורמים שריפה של יותר אנרגיה. השאלה היא רק כמה יותר אנרגיה. בשלוש מהירויות בדיקה שבין 5:00 ל-3:07.5 דקות לק"מ, הם גילו שצריכת האנרגיה עלתה בכ-6% אחוזים על כל עלייה של 1% ממשקל הגוף בכוח המושך אותם לאחור.
עבור אליוד קיפצ'וגה, השוקל כ-52 ק"ג ורץ בקצב מרתון בשעתיים ללא מכתיבי קצב, כוח הגרר הוא 1.39% אחוז ממשקל גופו, מה שאומר שהוא שורף 7.8% יותר אנרגיה ממה שישרוף עם דראפטינג מושלם. נחבר את המספר הזה למשוואות של קיפ, ונגלה שדראפטינג מושלם יחסוך לו 6:28 דקות במהלך מרתון. עבור מחזיקת השיא העולמי לנשים, בריג'יד קוסגיי, שרצה בקצב מעט יותר איטי, החיסכון יהיה עדיין 5:58 דקות ענקיות.
הדבר הראשון שיש לציין הוא שהמחקר של פו מלפני חצי מאה על נבדק יחיד, שהניב את התחזיות הבלתי סבירות לכאורה על חיסכון של שש דקות, יצא מדויק לחלוטין. עם זאת, זה היה מזל גדול. עלות האנרגיה הממוצעת במחקר החדש הייתה 6 אחוזים, אך הטווח בין 12 הנבדקים היה מ-4.2% ועד 8.1%. במלים אחרות, חלק מהנבדקים משלמים פי שתיים על ריצה נגד הרוח בהשוואה לאחרים, וכתוצאה מכך מרוויחים בערך פי שניים מדרפטינג. זה ממצא מדהים.
החוקרים השתמשו במסילה עם חיישני כוח כדי למדוד את עוצמת פגיעות הרגליים של הרצים, וראו שגרר גדול יותר שמושך אותם לאחור מפחית את כוחות הבלימה האופקיים שלהם עם הנחיתה ומגדיל את כוחות ההנעה קדימה בעת הדחיקה. אבל הם לא מצאו שום קשר בין המשתנים הביומכניים המבודדים האלה למי שהרוויחו הכי הרבה מדרפטינג. זה נראה כמו יעד מפתה למחקר עתידי, מאחר שאם נבין למה אנשים מסוימים כל כך טובים יותר בהתמודדות עם התנגדות אוויר – ונבין איך ללמד אחרים לעשות זאת – נקבל את המקבילה האנרגטית של זוג נעלי על דמיוניות. תועלת זו דומה או גדולה יותר מנעלי פלטות הקרבון שכבשו את שוק הנעליים המקצועני בשנים האחרונות.
המחקר החדש הכריע את המצב בנושא הדרפטינג | צילום: shutterstock
במציאות, דרפטינג אינו מושלם. הדרך היחידה שבה קיפצ'וגה ירוויח 6:28 דק' תהיה אם ירוץ בוואקום, מה שיבטל 100% מכוח הגרר. מחקרי דינמיקת נוזלים חישובית בדקו תצורות דראפטינג שונות כדי לקבוע כמה מכוח הגרר נחסם. הדוגמה הפשוטה ביותר שחושבה על ידי דה סילבה ועמיתיו הייתה של שלושה קוצבים שרצים צמודים זה לזה כאשר המתחרה צמוד מאחרי הקוצב המרכזי. תצורה זו חוסמת 57.3% מכוח הגרר, מה שיתורגם לחיסכון של 3:42 עבור קיפצ'וגה. התצורה היעילה ביותר היא חץ הפוך של שבעה אנשים, אשר דומה לזו שבה השתמש קיפצ'וגה בריצה ה-Sub 2 שלו בווינה 2019, ואשר חוסמת 85% מכוח הגרר, ומתאימה לחסכון של 5:29.
אפילו דרפטינג לא מושלם נראה כמו מאמץ כדאי
כשמסתכלים על המספרים האלה, לא ניתן שלא לעשות את החישוב לגבי הריצה של קיפצ'וגה בווינה שהסתיימה בזמן של 1:59:40 שע'. נוסיף 5:29 דק' ונקבל 2:05:09 שע' למרתון סולו. זה אולי נשמע לאט מדי, אבל רק בגלל שאנחנו נוטים לשכוח שכמעט כל המרתונים ברמת העילית מתנהלים כעת עם צורה כלשהי של דרפטינג לפחות במהלך המחצית הראשונה של המרוץ, מציין הוגקאמר. למרות שיותר מ-70 גברים רצו מרתונים מתחת ל-2:05, בהחלט ייתכן שאף אחד מעולם לא עשה זאת בלי שום דרפטינג.
בפועל, כמובן, היתרונות יהיו כמעט תמיד קטנים יותר מהחישובים של המקרה הטוב ביותר האלו. קשה מאוד להישאר בעמדת דראפט מושלמת, כך שרצים צפויים להיסחף ולצאת מהמקלט במהלך המרוץ – במיוחד אם מדובר במרוץ תחרותי שבו יותר מרץ אחד רוצה להיות במקום הטוב ביותר. ואולי אפילו דרפטינג טוב מדי יגזול את ההשפעות המקררות של משב רוח, ויגרום להתחמם קצת יותר מהר ממה שבריצה מעט גלויה יותר.
ובכל זאת, המספרים גדולים מספיק כך שאפילו דרפטינג לא מושלם נראה כמו מאמץ כדאי – ולא רק עבור רצים כמו אליוד קיפצ'וגה ובריג'יד קוסגיי. נכון שההשפעות של דרפטינג גדולות הרבה יותר במהירויות גבוהות יותר, אבל רצים בני התמותה כמונו נמצאים על המסלול הרבה יותר זמן ויש לנו הרבה יותר זמן לצבור את התועלות. לפי החישובים של דה סילבה, רץ מרכז דבוקה טיפוסי בגובה 1.75 מ' ומשקל של 66 ק"ג מאחורי ההרכב הפשוט ביותר של שלושה אנשים יחסוך 3:08 דק' במהלך מרתון של שלוש שעות, 2:59 שע' במהלך מרתון של ארבע שעות, ו-3:00 במהלך מרתון של חמש שעות.
החיסכון של קיפצ'וגה וקוסגיי, 3:42 ו-3:25 בהתאמה, נמצא באותו סדר גודל למרות ההבדלים העצומים במהירות. בכנות, המספרים האלה עדיין כל כך גדולים שקשה להאמין בהם – אבל הראיות הנוכחיות הרבה יותר חזקות. ולכן, אם אתם מחפשים לשפר בשלוש דקות את המרתון הבא שלכם – הן שם ונותר רק לקטוף אותן.
אלכס האצ'ינסון | פיסיקאי לשעבר ורץ ברמה הלאומית וכן כתב מדע עטור פרסים בכתבי עת לאומיים . הוא המחבר של Endure: הנפש, הגוף, והגבולות האלסטיים המוזרים של ביצועים אנושיים, עם הקדמה של מלקולם גלדוול, הזמין מאמזון וחנויות מובחרות
