Безсумнівно, фігурне катання є одним із таких найочікуваніші види спорту на зимових Олімпійських іграх, але це також один із найвибагливіших видів спорту для спортсменів, які ним займаються. Він включає стільки рухів та принципів, що завжди служить хорошим прикладом, щоб показати, як фізика застосовується до спорту.

питань

Важливо, щоб фігуристи мали хорошу танцювальну рутину, знали інтерпретацію та були у хорошому фізичному стані. Але так само важливо, щоб вони знали певні фізичні принципи для оптимізації та контролю ваших стрибків та поворотів. Наскрізь п'ять питань, я спробую пояснити фізику, яка стоїть за фігурним катанням.

Чому вони так легко ковзають?

Почнемо з того, чим фігурне катання відрізняється від танцю на підлозі. лід - ідеальний матеріал для катання на ковзанах, оскільки має дуже незначне тертя, тобто створює невеликий опір проти полозів. Тертя утворюється, коли дві поверхні контактують і їх молекули з’єднуються. Коли дві поверхні намагаються розділити і розірвати зв'язки, створюється опір. Чим грубіша і неправильніша поверхня, тим легше її молекулам вступати в контакт з молекулами іншої поверхні, а отже, тим більша сила тертя.

Що ще ковзани призначені для того, щоб цим скористатися. Лопатки ковзана мають товщину приблизно в три міліметри, викликаючи мінімальний контакт з і без того поверхнею з низьким тертям, такою як лід. Завдяки цим факторам, фігуристи стикаються з незначним опором під час ковзання по льоду.

Як ви тримаєте рівновагу?

Щось базове для будь-якого фігуриста підтримувати рівновагу або стабільність. І це досягається виявленням центру мас, тобто точка рівноваги, в якій зосереджена маса об'єкта. Це легко визначити на такій геометричній фігурі, як куля, центр мас розташований у центрі. В об'єктах з меншою симетрією важче знайти центр мас.

На фігуристці центр мас, як правило, розташований в районі стегон; досить далеко від точки опори, тобто від ніг. Центр маси фігуристів повинен постійно триматися вище точки опори, щоб підтримувати рівновагу.. Очевидно, що центр маси змінюється зі зміною позицій.

Чому вони так високо стрибають?

Одним з найважливіших фізичних принципів є такий на кожну дію існує рівна і протилежна реакція. Вертикальна швидкість генерується силами, що виробляються в момент зльоту. Перша сила генерується, коли фігурист стискає м’язи ніг, а потім з силою розтягує їх, відштовхуючись до льоду. Лід створить силу на фігуриста, що викликає вертикальна швидкість. Чим більша злітна сила, тим більшої висоти ви досягнете (вертикальна швидкість).

Коли фігурист виконує бічний стрибок, фізично кажучи, це можна розглядати як снаряд, тобто він стає об'єкт, який рухається вертикально одночасно з переміщенням горизонтально. Його центр мас буде йти по вигнутому шляху. Цей кривий шлях математично відомий як парабола. У цих випадках, гравітація діє як сила, яка «тягне» фігуриста вниз, зменшення вертикальної швидкості без впливу на горизонтальну швидкість.

Чому їм вдається так швидко повернутись?

Процедури, як правило, складаються з швидкі повороти навколо фіксованої точки. Фігуристи досягають цих поворотів, не падаючи, завдяки концепції, відомій як момент імпульсу, що допомагає стабілізувати рухоме тіло, обертаючись навколо нерухомого предмета. Імпульс обертається об’єкта - це поєднання розміру людини, швидкості обертання та розподілу маси навколо центру людини.. Наприклад, коли два фігуристи однакової маси, що обертаються з однаковою швидкістю, вищим фігуристом буде той, хто має більший кутовий момент.

Кутовий момент визначає швидкість обертання при стрибку в повітрі. Отже, коли фігурист робить поворот, якщо він створює більший кутовий імпульс, він має можливість швидше повертатись. Кутовий момент породжується натисканням льоду ногою. Підштовхування льоду також створює вертикальну швидкість, допомагаючи підніматися на поворотах.

Один з фундаментальних законів фізики, стверджує, що момент завжди зберігається. Що означає, що якщо в систему не потрапить зовнішня сила, загальний момент повинен залишатися постійним.

Як вони збільшують швидкість при повороті?

Відповідь в руках ... і в закон збереження моменту імпульсу. Коли вони починають обертатися за допомогою витягнувши руки, повільно поверніть. Але як вони розміщують свої руки ближче до вашого тіла, вони починають обертатися все швидше і швидше. Коли вони зупиняються, вони знову витягують руки, щоб загальмувати. Іншими словами, якщо положення тіла менше, швидкість збільшується. Якщо положення тіла більше, швидкість зменшується.

Фігурні фігуристи повинні тримати своє тіло прямо, а кінцівки близько до центральної лінії тіла, щоб досягти швидшої швидкості.

Хочете випробувати цей закон? Робіть тест у поворотному кріслі. Злетіть і підніміть ноги від землі. Витягніть руки, і ви побачите, що швидкість повороту зменшується, тепер станьте кулькою, і ви побачите, що швидкість збільшується.

Це лише декілька біомеханічні принципи фігурного катання. Знаючи фізичні принципи спорту, ти можеш займатися модифікації техніки спортсменів. Крім того, щодня технології більше займаються спортом, що дозволяє ретельно аналізувати навіть найдрібніші деталі.