A műkorcsolya kétségtelenül az egyik a téli olimpia legjobban várt sportágai, de az ezt gyakorló sportolók számára is az egyik legigényesebb sport. Annyi mozgást és alapelvet foglal magában, hogy mindig jó példaként szolgál annak bemutatására, hogy a fizika miként vonatkozik a sportra.

mögött

Fontos, hogy a műkorcsolyázók jó táncrutinnal rendelkezzenek, tudják értelmezni és jó fizikai állapotban vannak. De ugyanolyan fontos, hogy tudják bizonyos fizikai elvek az ugrások optimalizálásához és irányításához. Keresztül öt kérdés, megpróbálom elmagyarázni a műkorcsolya mögött álló fizikát.

Miért csúsznak ilyen könnyen?

Kezdjük azzal, hogy miben különbözik a műkorcsolya a padlón táncoló tánctól. A a jég ideális anyag a korcsolyázáshoz, mert nagyon kevés a súrlódása, vagyis kevés ellenállást vált ki a csúszásokkal szemben. Súrlódás akkor keletkezik, amikor két felület érintkezik és molekuláik összeérnek. Amikor a két felület megpróbálja elválasztani és megszakítani a kötéseket, ellenállás keletkezik. Minél durvább és szabálytalanabb a felület, annál könnyebben érintkezhetnek molekulái a másik felület molekuláival, és ezért nagyobb lesz a súrlódási erő.

Mi több a korcsolyát ennek kihasználására tervezték. A korcsolyapengék vastagsága körülbelül három milliméter, ami minimális érintkezést okoz az amúgy is alacsony súrlódású felülettel, például jéggel. Ezen tényezők miatt, a korcsolyázók kevés ellenállással találkoznak, miközben a jégen siklanak.

Hogyan lehet tartani az egyensúlyt?

Valami alapvető minden korcsolyázó számára az egyensúly vagy a stabilitás fenntartása. Ezt pedig a tömegközéppont azonosításával érik el, vagyis az egyensúlyi pont, amelyen a tárgy tömege koncentrálódik. Ezt könnyű azonosítani egy geometriai ábrán, például egy gömbön, a tömegközéppont középen helyezkedik el. Kevesebb szimmetriájú tárgyaknál nehezebb megtalálni a tömegközéppontot.

Műkorcsolyázón a tömegközéppont általában a csípő területén helyezkedik el; elég távol a támasztóponttól, vagyis a lábaktól. A korcsolyázók tömegközéppontját az egyensúly fenntartása érdekében mindig a támaszpont felett kell tartani.. Nyilvánvalóan a tömeg középpontja változik a pozíciók változásával.

Miért ugranak ilyen magasra?

Az egyik legfontosabb fizikai elv az minden cselekvésnél van egyforma és ellentétes reakció. A függőleges sebességet a felszállás pillanatában keletkező erők generálják. Az első erő akkor keletkezik, amikor a korcsolyázó összehúzza a lábizmokat, majd erősen kinyújtja őket, lenyomva a jeget. A jég erőt generál a korcsolyázóra, mi okozza a függőleges sebesség. Minél nagyobb az erő a felszállásnál, annál nagyobb magasságot fog elérni (függőleges sebesség).

Amikor egy műkorcsolyázó oldalirányú ugrást hajt végre, fizikailag azt tekinthetjük lövedéknek, vagyis egy objektum, amely vízszintesen mozog egyidejűleg függőlegesen. Tömegközpontja görbe utat fog követni. Ez az ívelt út matematikailag parabola néven ismert. Ezekben az esetekben, a gravitáció olyan erőként működik, amely "lehúzza" a korcsolyázót, a függőleges sebesség csökkenése a vízszintes sebesség befolyásolása nélkül.

Miért sikerül ilyen gyorsan fordulniuk?

A rutinokat általában a következők alkotják gyors fordulatok egy fix pont körül. A korcsolyázók ezeket a kanyarokat elesés nélkül érik el, köszönhetően az elnevezésnek perdület, amely egy rögzített tárgy körüli forgatással segít stabilizálni a mozgó testet. A forgó tárgy lendülete a személy méretének, a forgás sebességének és a tömeg eloszlásának kombinációja a személy közepe körül.. Például, amikor két azonos tömegű korcsolyázó ugyanolyan sebességgel forog, akkor a magasabb korcsolyázó lesz az, akinek nagyobb a szöge.

A szögimpulzus meghatározza a forgás sebességét a levegőben történő ugráskor. Tehát, amikor a műkorcsolyázó kanyarodik, ha nagyobb szögmomentumot generál, képes arra, hogy gyorsabban forduljon. A szögmomentum a jég lábbal való nyomásával jön létre. A jég tolása függőleges sebességet is növel, ami segít magasabbra fordulni a kanyaroknál.

A fizika egyik alaptörvénye kimondja, hogy a pillanat mindig megőrződik. Ami azt jelenti, hogy ha egy külső erő nem lép be a rendszerbe, a teljes pillanatnak állandónak kell maradnia.

Hogyan tudják növelni a sebességet kanyarodáskor?

A válasz a karokban ... és a a szögimpulzus megőrzésének törvénye. Amikor elkezdenek forogni a kinyújtott karokkal, lassan forduljon meg. De ahogy elhelyezik a helyüket karjai közelebb vannak a testéhez, egyre gyorsabban forogni kezdenek. Amikor megállnak, ismét fékezésre nyújtják a karjukat. Más szavakkal, ha a testhelyzet kisebb, akkor a sebesség növekszik. Ha a testhelyzet nagyobb, a sebesség csökken.

A műkorcsolyázóknak testüket egyenesen, végtagjaikat pedig a test középvonalánál tartaniuk kell a gyorsabb sebesség elérése érdekében.

Meg akarja tapasztalni ezt a törvényt? A tesztet forgószéken végezze. Repüljön, és emelje fel a lábát a földről. Nyújtsa ki karjait, és látni fogja, hogy a kanyar sebessége csökken, most váljon labdává, és látni fogja, hogy a sebesség növekszik.

Ez csak néhány a műkorcsolya biomechanikai alapelvei. A sport fizikai elveinek ismeretében megteheti a sportolók technikájának módosítása. Ezenkívül a mindennapi technológia jobban foglalkozik a sporttal, lehetővé téve a legkisebb részletek alapos elemzését is.