Predição da performance de Usain Bolt para o RIO 2016

Andrigo Zaar

Department of Sport Science, Exercise and Health University of Trás-os-Montes and Alto Douro (UTAD). Portugal. IDEAU, Brazil.

Éderson Szlachta

Specialist in Management Information Systems. Anglican College Erechim, Rio Grande do Sul, Brazil.

Resumo: Nos Jogos Olímpicos todos desejam conhecer o homem mais rápido da terra. Usain Bolt bicampeão olímpico e recordista mundial dos 100 e 200m almeja tornar-se uma lenda do esporte ao conquistar o tricampeonato olímpico no RIO 2016. O objetivo foi predizer a performance de Bolt com base na progressão dos resultados desportivos obtidos nos últimos 15 anos. Um modelo matemático de regressão linear com recurso retrospetivo a bases de dados existentes. Verifica-se que os resultados expressos pelo modelo matemático apresentam uma predição da performance para os 100m 9.88s (94,6%) e para os 200m 19.50s (98,4%). Apesar da sua primazia, as evidências não são favoráveis à conquista do tricampeonato olímpico, sua performance lhe assugura uma medalha apenas nos 200m sem quebra de recorde mundial.

Palavras-chave: Atletismo; Performance Esportiva; Modelação.

Abstract: The Olympics everyone wants to know the fastest man on earth. Usain Bolt Two-Time Olympic Championship and world record holder of the 100 and 200m aims to become a legend of the sport to win the Olympic third championship in RIO 2016. The objective to predict Bolt’s performance based on the progression of sporting results over the last 15 years. A mathematical model linear regression with retrospective application to existing databases. It was observed that the results were expressed by the mathematical model predicting the performance feature to 100m 9.88s (94.6%) and 200m 19.50s (98.4%). Despite its primacy, the evidence is not conducive to the achievement of the Three-Time Olympic Championship, your performance you just ensure a medal in the 200m free world record breaking.

Keywords: Athletics; Sports Performance; Modeling.

Introdução

Em 21 junho de 1960, em Zurique, na Suíça, o alemão Armin Harry surpreendeu o mundo ao alcançar o que foi considerado o limite fisiológico para os 100m rasos com 10s. Foi em 20 de junho de 1968, em Sacramento na Califórnia que Jim Hines correu os 100m quebrando esta barreira, com 9.9s. Nos anos seguintes muitos velocistas correram esta distância abaixo dos 10s, mas 31 anos foram necessários para diminuir o recorde de Harry por 0.14s (Carl Lewis, 25 de agosto de 1991, em Tóquio, Japão). O atual recorde mundial de 9.58s foi estabelecido por Usain Bolt, que também detém o recorde mundial dos 200m 19.19s no 12º Campeonato Mundial de Atletismo em Berlim, Alemanha (2009).

Nos últimos anos muitos pesquisadores tem investigado a evolução da performance dos corredores (Gómez et al. 2013; Zaar et al. 2013; Barrow, 2012; Majumdar & Robergs, 2011). O desempenho de Usain Bolt nos 100m é do nosso interesse, uma vez que atingiu, até agora, acelerações e velocidades que nenhum outro corredor já obteve.

Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi predizer a performance do bicampeão olímpico e recordista mundial Usain Bolt para o RIO 2016.

Metodologia

A pesquisa foi do tipo descritiva, com dados quantitativos e com recurso retrospetivo a bases de dados existentes. A amostra foi constituída pelos tempos registrados no ranking mundial da IAAF (International Association of Athletics Federations) nos últimos 15 anos alcançados pelo velocista Usain Bolt nas provas de 100 e 200m. Os dados recolhidos no âmbito deste estudo foram organizados para formulação de um modelo de predição da performance para os Jogos Olímpicos do RIO 2016.

Modelação Matemática

Para o cálculo da predição da performance dos resultados desportivos por distância, foi aplicado o modelo matemático de previsão de resultados através de regressão linear expresso pela equação:

y=m*x+b

Sendo: y – Previsão; m – Inclinação da Regressão com base nos valores conhecidos;

x – Referência futura para obtenção da Previsão (idade do atleta no dia da competição);

b – Intercepção da Regressão com base nos valores conhecidos.

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No sentido de relativizar a pontuação da prova de acordo com a idade em questão, de tal forma que a pontuação correspondente a um determinado tempo seja coerente com o constrangimento fornecido pelo recorde mundial (equivalente ao escore de 1.000 pontos) na referida prova e coerente com a idade no qual este tempo é obtido, foi utilizada a média dos tempos do atleta ao longo da sua carreira, retirada da tabela de rankings atualizado da IAAF. Desta forma, uma constante (Cprova) específica, para as provas de 100m e 200m, foi calculada.

Análise Estatística

Para o cálculo da predição da performance dos resultados, foi utilizado um modelo de regressão linear obtendo-se assim a marca predita para o RIO 2016.

Resultados

Na tabela 1 e 2, são apresentadas as marcas que serviram de base à construção do modelo de regressão em cada distância. Na tabela 3, são evidenciados os resultados que decorreram da análise das marcas de Usain Bolt, com o cálculo da predição da performance para o RIO 2016. Este tende a obter 9.88s nos 100m e 19.50s para os 200m.

Tabela 1 – Principais resultados de Usain Bolt para os 100m rasos

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Tabela 2 – Principais resultados de Usain Bolt para os 200m rasos

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Tabela 3. Equações de regressão linear para obtenção da predição da performance

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Ao analisar a evolução dos resultados desportivos confrontam-se os valores preditos pelos modelos matemáticos em função das marcas obtidas por Bolt ao longo do tempo (Figura 1 e 2). Verifica-se um declínio da performance nos 100m e um incremento do rendimento ao longo do tempo nos 200m.

Figura 1 – Predição da performance para os 100m rasos

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Figura 2 – Predição da performance para os 200m rasos

Discussão

O propósito deste estudo foi predizer a performance de Usain Bolt, o homem mais rápido da terra, bicampeão olímpico dos 100 e 200m para os Jogos Olímpicos do RIO 2016.

Bolt pode ser o melhor velocista que já existiu, no entanto, poucos teriam imaginado que ele iria correr tão rápido os 100m depois de passar a treinar para os 200m e 400m na adolescência. Seu treinador decidiu mudá-lo para os 100m para melhorar a sua velocidade básica de corrida. Com biótipo peculiar ninguém esperava que ele brilhasse, ledo engano! Ao invés de conquistar ocasionalmente um centésimo de segundo do recorde mundial, como seus antecessores, ele arrebatou o mundo (Figura 3). Primeiro, ele reduziu o tempo de Asafa Powell de 9.74s a 9.72s em Nova Iorque (Maio de 2008), em seguida baixou para 9.69s (na verdade 9.683s) nos Jogos Olímpicos de Pequim, reduzindo-o drasticamente para 9.58 s (na verdade 9.578s) no Campeonato Mundial de 2009 em Berlim. Sua progressão nos 200m foi ainda mais surpreendente, reduzindo o supostamente o “imbatível” recorde de 19.32s (na verdade 19,313s) de Michael Johnson 1996 a 19.30s (na verdade 19,296s) em Pequim e em seguida para 19.19s em Berlim.

Figura 3. Progressão do recorde dos 100m masculino. Cronometragem eletrônica para 1 centésimo de segundo tornou-se obrigatória em 1977 (Barrow, 2012)

Estes resultados equivalem a 94,6% do recorde mundial nos 100m e 98,4% para os 200m. Ao analisar o desempenho dos medalhistas olímpicos nos últimos 20 anos, a predição da performance de Bolt o levaria a 4ª posição nos 100m e a medalha de prata nos 200m na final olímpica do RIO 2016.

Segundo Barrow (2012), para Bolt melhorar sua marca, precisaria melhorar o tempo de reação no bloco de partida. Os atletas são julgados ter falsa largada quando estes reagem através da aplicação de pressão do pé para seus blocos de partida no prazo de um décimo de segundo da largada. Notavelmente, Bolt tem uma das largadas mais lentas entre os principais velocistas, sendo o segundo mais lento de todos os finalistas em Pequim e o terceiro mais lento em Berlim, quando ele correu 9.58s. A reação e tempos de Berlim para todos os finalistas são apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 – Tempo de reação e corrida dos finalistas dos 100m no Campeonato Mundial em Berlim

Na final olímpica de Pequim, o tempo de reação de Bolt foi 0.165s, apenas a frente de Burns, o que permitiu uma velocidade média de 10,50 m/s e em Berlim, onde ele reagiu mais rápido foi 10,60 m/s.

Para Gómez et al. (2013), Bolt possui uma reação lenta, mas não significa que ele tenha um início de prova lento. O velocista possui estatura elevada e membros longos, o que prejudica os movimentos iniciais, com grandes momentos de inércia. Para se mover, atletas do topo levam cerca de 0.3s para sair dos blocos. Bolt poderia iniciar abaixo de 0.13s o que é muito bom, mas não excepcional, então ele iria reduzir o seu recorde de 9.58s para 9.56s. Se ele pudesse obtê-lo de forma consistente, reduziria para 0.12s assim, seria possível obter 9.55s e se ele respondesse tão rapidamente quanto a regra permite com 0.10s, teríamos 9.53s.

Na Figura 4 são apresentados os tempos de reação masculina e feminina preparados por Lipps et al. (2009) tomadas a partir de 425 velocistas nos Jogos Olímpicos de Pequim. O tempo de reação média dos homens foi de 168 m/s (±160-178 m/s) e a média para as mulheres foi de 191 m/s (±180-205 m/s).

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Figura 4 – Tempo de reação dos 425 velocistas participantes dos Jogos Olímpicos de Pequin. Tempos de reação das mulheres são 23 m/s mais lentos do que dos homens (Lipps et al. 2009)

Incontestavelmente esta modelação matemática é apenas uma forma bruta de estimar as marcas de Bolt para RIO 2016 considerando seu desempenho nos últimos 15 anos, são desconsiderados aspectos como auxílio do vento e altitude, fatores que poderiam tornar seu resultado ainda mais surpreendente.

A velocidade do vento é um assunto esquecido no atletismo que pode contribuir com a melhora do recorde mundial. O limite da velocidade do vento para este fim é de 2 m/s, imaginemos que este vento esteja a favor dos atletas, será suficiente para Bolt correr 0,2-0,5 m/s mais rápido (Majumdar & Robergs, 2011). Muitos recordes mundiais usufruiram do vento. O conjunto mais notório de recordes mundiais em corridas de velocidade e saltos horizontais foram estabelecidos nos Jogos Olímpicos do México em 1968, onde o anemômetro gravou 2 m/s no momento do recorde mundial. Mas este certamente não é o caso para o registro corridas de Bolt, em Berlim, ao correr 9.58s a velocidade do vento estava em 0,9 m/s a favor e em Pequim não havia vento, então em condições vantajosas de vento Bolt poderia melhorar o recorde. Para um atleta típico, cerca de 3% do seu esforço é dispendido pelo arrasto do vento (Mureika, 2001), assumindo que Bolt corresse os 100m com vento a favor de 2 m/s, resultaria em cerca de 0.11s melhor em comparação a Pequim. Então, se Bolt combinásse um tempo de reação de 0.12s com uma assistência máxima permitida do vento, ele poderia transformar os 9.58s alcançados em Berlim para 9.50s. E se ele pudesse atingir o limite do tempo de reação teórica de 0.10s, com o auxílio máximo do vento ele estaria chegando a incríveis 9.48s.

É de realçar que Bolt domina as provas de velocidade nos últimos 10 anos e considera encerrar sua carreira no RIO 2016, fato que corrobora com os achados deste estudo, os valores expressos pela análise dos dados revelam que Bolt encontra-se em declíneo da velocidade de base para a performance nos 100m, o que é natural com o passar dos anos, entretanto, permanece soberano nas pistas.

Para quebrar os recordes mundiais Bolt necessitaria da influência de outros fatores, como da altitude (Pritchard, 1993). Cada 1.000 m de altitude vai reduzir seu tempo nos 100m por cerca de 0.03s, devido à queda na densidade do ar (Eriksen et al. 2009). Se ele corresse na altitude da Cidade do México, poderia ser 0.07s mais rápido, no entanto, para fins de registro, os recordes são válidos até 1.000m de altitude.

Em síntese, para Usain Bolt melhorar seu recorde mundial de 9.58s, necessita melhorar o seu tempo de reação, utilizando o limite teórico na largada, onde obteria 9.48s. Com a assistência máxima permitida do vento de 2 m/s, ele pode chegar a 9.45s, e correndo com a melhor altitude legal de 1.000m ele pode atingir 9.43s e 9.41s no México.

Esta evolução surpreendente pode acontecer sem grande progresso da performance de Bolt, ilustrando o quão longe estamos do “limite” do ser humano. A modelação matemática utilizada para a predição da performance nos possibilita verificar que Bolt não é o homem mais rápido do mundo. Seu companheiro de treino, Yohan Blake, que possui a segunda melhor marca mundial para os 200m com 19.26s (vento 0,7 m/s) correu de forma extraordinária, largando letargicamente (0,269s), portanto a corrida de Blake foi 18.99s contra 19.06 de Bolt (Barrow, 2011). Se dividirmos pela metade estes tempos encontramos 9.495s para Blake contra 9.530s para Bolt. São mais rápidos do que o recorde dos 100m por se tratar de uma corrida lançada, apesar do glamour sobre os 100m, são os 200m que você realmente quer ver!

Os resultados obtidos, em conjunto com os fatos apontados na presente discussão, nos deixam ansiosos pelos Jogos Olímpicos do RIO 2016, para testar o nosso modelo com os dados experimentais obtidos a partir de tais registros, bem como, a expectativa se o homem mais rápido na terra é capaz de bater seu próprio recorde mundial mais uma vez.

Conclusão

No presente estudo verificamos que apesar da primazia, as evidências não são favoráveis à conquista do tricampeonato olímpico. Sua performance lhe assugura a medalha apenas nos 200m, sem obtenção do recorde mundial.

Referências

BARROW, J.D. Slow off the mark, Athletics Weekly, September 29th, (2011).

BARROW, JOHN D. “How Usain Bolt can run faster–effortlessly.” Significance 9.2; (2012): 9-12.

ERIKSEN, HANS KRISTIAN, et al. “How fast could Usain Bolt have run? A dynamical study.” Am. J. Phys 77.3; (2009): 224-228.

GÓMEZ, JJ HERNÁNDEZ, V. MARQUINA, AND R. W. GÓMEZ. “On the performance of Usain Bolt in the 100 m sprint.” European Journal of Physics 34.5; (2013): 1227.

LIPPS, D. B., ECKNER, J. T., RICHARDSON, J. K., GALECKI, A. and ASHTON-MILLER, J. A. On gender differences in the reaction times of sprinters at the 2008 Beijing Olympics. American Society of Biomechanics Annual Assembly, State College, Pennsylvania; (2009): August.

MUREIKA, J. R. “A realistic quasi-physical model of the 100 m dash.” Canadian Journal of Physics 79.4 (2001): 697-713.

MAJUMDAR, ADITI, and ROBERT ROBERGS. “The science of speed: Determinants of performance in the 100 m sprint.” International Journal of Sports Science and Coaching 6.3; (2011): 479-494.

PRITCHARD, W.G. Mathematical models of running. SIAM Review, 35; (1993): 359–379.

ZAAR, A. et al. “Performance progression in Brazilian middle-distance runners from early training to peak performance: a pilot study.” Revista Brasileira de Cineantropometria & Desempenho Humano 15.5; (2013): 570-577.

 

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