Фигурното пързаляне несъмнено е един от най-очакваните спортове на зимните олимпийски игри, но това е и един от най-взискателните спортове за спортистите, които го практикуват. Той включва толкова много движения и принципи, че винаги работи като добър пример, за да покаже как физиката се прилага към спорта.

въпроса

Важно е фигуристите да имат добра танцова рутина, да знаят как да тълкуват и да са в добро физическо състояние. Но също толкова важно е те да знаят определени физически принципи за оптимизиране и контрол на вашите скокове и завои. През пет въпроса, ще се опитам да обясня физиката зад фигурното пързаляне.

Защо се плъзгат толкова лесно?

Нека започнем с това, което прави фигурното пързаляне различно от танца на пода. The ледът е идеален материал за кънки, тъй като има много малко триене, т.е. генерира малко съпротивление срещу плъзгачите. Триенето се генерира, когато две повърхности са в контакт и техните молекули се обединят. Когато двете повърхности се опитват да се разделят и разкъсат връзките, се генерира съпротивление. Колкото по-груба и неправилна е повърхността, толкова по-лесно молекулите й влизат в контакт с молекулите на другата повърхност и следователно силата на триене ще бъде по-голяма.

Какво още кънките са проектирани да се възползват от това. Скейт остриетата са с дебелина приблизително три милиметра, което води до минимален контакт срещу и без това повърхността с ниско триене, като лед. Поради тези фактори, скейтърите срещат малка съпротива, докато се плъзгат по леда.

Как поддържате баланса?

Нещо основно за всеки скейтър е поддържа баланс или стабилност. И това се постига чрез идентифициране на центъра на масата, т.е. точката на равновесие, в която е концентрирана масата на обекта. Това е лесно да се идентифицира в геометрична фигура като сфера, центърът на масата е разположен в центъра. При обекти с по-малка симетрия е по-трудно да се намери центърът на масата.

На фигурист центърът на масата обикновено се намира в областта на бедрата; достатъчно далеч от опорната точка, тоест от краката. Центърът на масата на фигуристите трябва да се държи над точката на опора през цялото време, за да се поддържа баланс.. Очевидно центърът на масата се променя при промяна на позициите.

Защо скачат толкова високо?

Един от най-важните физически принципи е този за всяко действие има еднаква и противоположна реакция. Вертикалната скорост се генерира от силите, произведени в момента на излитане. Първата сила се генерира, когато кънкьорът свива мускулите на краката и след това ги разтяга със сила, притискайки надолу към леда. Ледът ще генерира сила върху скейтъра, какво причинява вертикална скорост. Колкото по-голяма е силата при излитане, толкова повече височина ще постигнете (вертикална скорост).

Когато фигурист изпълнява страничен скок, физически казано, това може да се разглежда като снаряд, т.е. обект, който се движи вертикално едновременно с хоризонтално движение. Неговият център на масата ще следва извита пътека. Тази извита пътека е математически известна като парабола. В тези случаи, гравитацията действа като сила, която „дърпа“ скейтъра надолу, намаляване на вертикалната скорост, без да се влияе на хоризонталната скорост.

Защо успяват да се обърнат толкова бързо?

Рутините обикновено се състоят от бързи завои около фиксирана точка. Фигуристите постигат тези завои, без да падат, благодарение на концепцията, известна като ъглов момент, което помага за стабилизиране на движещо се тяло чрез въртене около неподвижен обект. Импулсът на въртящ се обект е комбинацията от размера на човека, скоростта на въртене и разпределението на масата около центъра на човека.. Например, когато двама скейтъри с еднаква маса, въртящи се с еднаква скорост, по-високият кънкьор ще бъде този с по-голям ъглов момент.

Моментът на ъгъла определя скоростта на въртене при скок във въздуха. Така че, когато фигурист прави завой, ако генерира по-голям ъглов момент, той има способността да се завърта по-бързо. Ъгловият момент се генерира чрез бутане на леда с крак. Бутането на леда също изгражда вертикална скорост, което ви помага да се качвате по-високо за завои.

Един от основните закони на физиката гласи, че моментът винаги е запазен. Което означава, че ако в системата не навлезе външна сила, общият момент трябва да остане постоянен.

Как увеличават скоростта си при завиване?

Отговорът е в ръцете ... и в закон за запазване на ъгловия момент. Когато започнат да се въртят с с разперени ръце, обърнете се бавно. Но както поставят своите ръцете по-близо до тялото ви, те започват да се въртят все по-бързо и по-бързо. Когато спрат, опъват ръцете си отново, за да спират. С други думи, ако положението на тялото е по-малко, скоростта се увеличава. Ако положението на тялото е по-голямо, скоростта намалява.

Фигуристите трябва да държат тялото си изправено и крайниците близо до централната линия на тялото, за да постигнат по-бързи скорости.

Искате ли да изпитате този закон? Направете теста на въртящ се стол. Вземете полет и вдигнете краката си от земята. Изпънете ръцете си и ще видите, че скоростта на завоя намалява, сега се превърнете в топка и ще видите, че скоростта се увеличава.

Това са само няколко биомеханични принципи на фигурното пързаляне. Познавайки физическите принципи на даден спорт, можете да се занимавате модификации в техниката на спортистите. В допълнение, всеки ден технологията е по-ангажирана със спорта, което позволява внимателен анализ дори на най-малките детайли.