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Die Mathematik findet sich überall – in unserer Umgebung, in unseren alltäglichen Aktivitäten und auch im Sport. In diesem Bereich nimmt Mathe seit Jahren immer mehr an Bedeutung zu.
Verbesserte Leistungen, neue Technologien, technische Revolutionen – selbst im Amateursport sind derartige Entwicklungen zu beobachten. Die Leistung von Sportlern ist so wichtig, dass sich Mathematiker aus verschiedenen Teilbereichen intensiv damit beschäftigen.
Sportliche Aktivitäten und die Leistungen hochrangiger Athleten wecken allgemeine Begeisterung.
Eine Studie der schottischen Dundee University zufolge haben Sport und Fitness einen starken positiven Einfluss auf die schulische Performance von Teenagern in Mathe.
Schauen wir uns gemeinsam etwas genauer an, welchen Effekt Mathematik heute auf den Sport hat.
Weltrekorde begeistern in Zahlen
Schon von Geburt an entdecken Kinder die Zahlen und verschiedenen geometrischen Formen und lernen bereits im Kindergarten erste kleine Rechnungen.
Aber auch als Erwachsene nutzen wir Mathe in verschiedenen Situationen im Alltag – zum Beispiel im Sport!
Manche Sportler sind einfach außergewöhnlich und besitzen ein einzigartiges Talent. Jeder kennt zum Beispiel Usain Bolt, DEN jamaikanischen Sprinter und elffachen Weltmeister.
Auf der Rennbahn lässt er seine Konkurrenten ohne Anstrengung weit hinter sich. Am 16. August 2009 brach er auf der Leichtathletik-WM in Berlin seinen selbst aufgestellten Weltrekord und lief 100 Meter in 9,58 Sekunden.
Der Kubaner Javier Sotomayor hält bis heute den Weltrekord im Hochsprung der Herren, den er 1993 aufstellte, als er über 2,45 Meter sprang. Bis heute ist das niemand anderem gelungen!
2014 brach der französische Stabhochspringer Renau Lavillenie den 21 Jahre vorher aufgestellten Weltrekord in seiner Disziplin. Er sprang ganze 6,16 Meter hoch – das muss man sich erst einmal vorstellen!
Auch der neuseeländische Apnoetaucher William Trubridge ist ein wahres Phänomen: Er hat bereits 15 Mal seinen eigenen Weltrekord gebrochen! Im März 2016 tauchte er mit nur einem Atemzug in 4,22 Minuten auf eine Tiefe von 122 Metern.
Diese beeindruckende Liste kann man noch eine Weile fortführen. Jeder Rekord ist so bemerkenswert, dass er Bewunderung hervorruft – ebenso wie Fragen.
Ihr habt Euch bestimmt auch schon einmal gefragt:
- „Wie kann es sein, dass Sportler immer wieder Rekorde brechen?“
- „Gibt es ein Limit für die Leistung des menschlichen Körpers?
Kann man mit Mathematik diese Fragen beantworten?
Einer Studie des Max-Planck-Instituts in Leipzig zufolge steht das Ranking von Sportlern in engem Zusammenhang mit dem mathematischen Potenzgesetz. Die Wahrscheinlichkeit, dass der besser bewertete Sportler den schlechter bewerteten Sportler besiegt, ist proportional zu der Differenz ihrer Ränge.
Wie Technologie dem Sport dient
Erinnert Ihr Euch an die Weltmeisterschaft im Schwimmen in Rom 2009?
Ein Rekord nach dem anderen wurde gebrochen und die Experten und Journalisten suchten nach einer Erklärung für dieses Phänomen. Insgesamt wurden in nur wenigen Tagen 43 neue Weltrekorde aufgestellt!
Die Schwimmanzüge aus Polyurethan haben auf jeden Fall etwas damit zu tun. Die Leistung beim Schwimmen hängt bekanntermaßen vom archimedischen Prinzip ab. Dieses besagt, dass der statische Auftrieb eines Körpers in Wasser exakt der Gewichtskraft des Wassers entspricht.
Sportausrüstung wird vor einem sehr wissenschaftlichen Hintergrund entwickelt. Das Material der Schwimmanzüge hatte einen derartig positiven Effekt auf die Zeiten, dass es anschließend verboten wurde.
Auch im Radsport spielt die technische Entwicklung der Fahrräder eine große Rolle für die Leistung der Radfahrer. Leichteres Material und neue Entdeckungen im Feld der Aerodynamik ermöglichen ein besseres Durchdringen der Luft.
Mathematik hilft Athleten dabei, ihre Technik zu verbessern
Wenn Mathe Euch dabei helfen kann, Euer Geld zu verwalten, und Ihr mit Mathematikstunden lernt, Prozente auszurechnen, dann kann Mathematik auch im Sport von Nutzen sein.
Sportler kommen heutzutage nicht mehr nur in Begleitung ihres Trainers, Ernährungsberaters und Physiotherapeuten zu großen Wettkämpfen. Diese Zeiten sind vorbei, zumindest für professionelle Athleten.
Bei den Olympischen Spielen 2016 zum Beispiel gehörten auch Mathematiker zu den australischen und neuseeländischen Teams. Ihre Aufgabe besteht darin, Daten zu sammeln und Statistiken aufzustellen, um die Techniken der Sportler zu optimieren.
Das Ziel ist klar: Perfektion in der jeweiligen Disziplin und die Optimierung der Herangehensweise an sportliche Veranstaltungen.
Es ist wenig überraschend, dass der Sport heutzutage in einem engen Zusammenhang mit mathematischen Gebieten wie der Algebra, Geometrie, Arithmetik und Funktionsrechnung steht.
Die ideale Bahn für ein Rennen berechnen
Mathematische Gleichungen bilden die wissenschaftliche Grundlage für jede Sportart. Sie hilft Sportlern dabei, Ihre Technik und damit ihre persönliche Leistung zu perfektionieren.
Eine französische Forschungsorganisation hat ein Modell entwickelt, mit dem die optimale Laufbahn für ein Rennen berechnet werden kann. Dabei werden verschiedene Kenngrößen miteinbezogen:
- die Entfernung,
- die Lungenkapazität,
- die Energiezufuhr,
- die maximale Antriebskraft
- und die Reibung des aktiven Körpers.
Ein Mittel zur Auswahl
Großbritannien ist eines der Länder, die am meisten auf die Wissenschaft setzen, wenn es um Leistungen im Profi-Sport geht.
Mathematiker haben ein mathematisches Modell entwickelt, mit dem bestimmt werden kann, welche Sportler das größte Potenzial für eine Leistungsverbesserung aufweisen.
Sehr praktisch zum Beispiel bei der Wahl der Sportler, die gefördert werden…
Auf diese Weise kann außerdem die Anzahl der Medaillen eingeschätzt werden, die ein Sportler gewinnen wird und wie hoch die Wahrscheinlichkeit auf einen Siegt ist.
Diese Technik scheint sich auszuzahlen, denn das Vereinigte Königreich erreichte bei den letzten Olympischen Spielen den zweiten Platz im Kampf und die meisten Medaillen, nach den USA und vor der Volksrepublik China.
Der Nutzen von Statistik bei der Vorbereitung auf ein Fußballturnier
Einige mathematische Analysen, die Ihr zum Teil im Matheunterricht in der Oberstufe kennenlernt, dienen auch zur Vorbereitung auf ein großes sportliches Ereignis.
Die Leistungsanalyse der Teams und die Entwicklung von mathematischen Modellen helfen einigen Verantwortlichen bei strategischen Entscheidungen. Diese basieren somit nicht auf den Instinkten des Trainers, sondern auf Logik.
Eine komplizierte Aufgabe, die für einen großen Unterschied sorgen kann.
Datensammlung in Echtzeit
Mit Mathematik könnt Ihr Eure Finanzen regeln. Aber das ist bei Weitem nicht der einzige Nutzen von Zahlen und Formeln im täglichen Leben.
Mithilfe der Erfassung zahlreicher Daten können mit Mathe präzise Statistiken über Sportler aufgestellt und genutzt werden. Euer Mathematik-Unterricht kann Euch also genau auf dieses berufliche Feld vorbereiten!
Diese Statistiken dienen dazu, effiziente Trainingsmethoden zu entwickeln und die genauen Bedürfnisse des Sportlers herauszufinden. Im Leistungssport geht es bei Wettbewerben oft nur um den Bruchteil einer Sekunde, der zum Sieg gefehlt hat – was die Wichtigkeit einer genauen Analyse beweist!
Mit dieser Methode stützen sich ganze Trainingseinheiten heutzutage auf wissenschaftliche Ergebnisse. Sobald ein Problem erfasst wurde, ist es offensichtlich einfacher, es zu lösen.
Die Technologien unserer Zeit erlauben es uns, in Echtzeit viele verschiedene Daten zu sammeln. Sportler können Sensoren an ihren Körpern tragen, die sofort Informationen übertragen, die mithilfe einer Software bearbeitet und analysiert werden.
Es gibt intelligente T-Shirts, Schläger und Helme, die über Sensoren mit Computern vernetzt sind. Im Rugby gibt es zum Beispiel einen Helm, der das Risiko von Kopfverletzungen misst – eine absolut hilfreiche Technologie.
Trainer können sich heute auf derartige innovative Tools verlassen und dadurch besser ihre Ziele erreichen. Der Coach kann zum Beispiel während eines Fußballspiels in Echtzeit den Müdigkeitszustand seiner Spieler feststellen und weiß so, wen er auswechseln sollte.
So kann Mathe für Amateursportler nützlich sein
Schaut Euch einmal in Eurer Umgebung um und Ihr werdet Motivation finden, Euch mehr mit Mathematik zu beschäftigen! Schon beim Joggen begegnen Euch zahlreiche statistische Informationen:
- Blutdruck,
- durchschnittliche Geschwindigkeit,
- zurückgelegte Distanz,
- verbrannte Kalorien etc.
Auf diese Weise könnt Ihr ganz einfach Eure Trainingseinheiten vergleichen und effizient trainieren. So verbessert Ihr Euch Stück für Stück und erhaltet eine neue Sichtweise auf Eure sportliche Aktivität.
Mit Apps, Fitness-Armbändern, Smart Watches und anderen High-Tech Accessoires entdeckt Ihr eine neue Seite des Sports. Ihr könnt Euren persönlichen Fortschritt beobachten und Eure besten Ergebnisse messen und festhalten.
Dadurch gewinnt Ihr an Motivation, setzt Euch neue Ziele und schafft es endlich, Euch selbst zu trainieren.
Und sollte das nicht ausreichen, könnt Ihr auf Seiten wie Superprof jede Menge motivierte und kompetente Privatlehrer für Mathe Hilfe in Eurer Nähe (z.B. Mathe Nachhilfe Berlin oder Mathe Nachhilfe Bochum) finden, die Euch in Stunden der Not zur Seite stehen.
Der Hype um Fantasy Leagues
Die etwas weniger Sportlichen unter Euch vertreiben ihre Freizeit vielleicht mit virtuellem Sport und Fantasy Leagues.
Besonders Gruppensportarten sind sehr beliebt unter den Videospielern.
Es ist ganz simpel: der Spieler trainiert sein Team und steigt mit ihm in eine interaktive online Meisterschaft ein.
Er verfügt über ein festgesetztes Budget, stellt seine Mannschaft zusammen, bestreitet die Spiele und kann je nach Ergebnis Punkte gewinnen.
Wie lernt man, eine Mannschaft zu managen?
Mit Videospielen können Spieler tatsächlich sehr viel über Management & Logik lernen und damit, quasi wie nebenbei, Mathe Lernen Online.
Ihr könnt Euch Statistiken anschauen, um strategisch kluge Entscheidungen zu treffen und keinen wichtigen Faktor dabei auszulassen – und dabei Spaß haben!
Ihr könnt die Wahrscheinlichkeit bestimmen, mit der ein Spieler sich verbessern wird, Transfers verhandeln und viele weitere Entscheidungen treffen, die ein wahrer Manager im Fußball, Basketball oder anderen Sportarten treffen muss.
Laut der Fantasy Sports Trade Association (FSTA) gab es 2013 etwa 33,5 Millionen Amerikaner, die als Fantasy League Spieler aktiv waren.
Mathematik hat also in den verschiedensten Bereichen einen Einfluss auf die Entwicklung des Sports gehabt.
Forscher beschäftigen sich im Zusammenhang mit dem Sport immer häufiger mit der Lösung von mathematischen Problemen, ähnlich wie Ihr in Eurem Matheunterricht.
Dieser relativ neue Ansatz ermöglicht es Sportlern, ihre Erfolgschancen zu maximieren – auch wenn es natürlich hauptsächlich die außergewöhnlichen körperlichen Fähigkeiten sind, die uns die beeindruckenden Momente verschaffen, die wir im Sport so schätzen!
Die Plattform, die Lehrkräfte und SchülerInnen miteinander verbindet
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