Сообщений в теме: 506

[ALEX3M]

Ещё вот такая мысль, прошу покритиковать.

 

С увеличением нагрузки на лыжу в резаном повороте центр давления смещается вперёд  . 

Одновременно происходит сгибание ботинка под нагрузкой  и перемещение коленного сустава в том же направлении.                                                                                             

 При подходящих    жесткостях лыжи и бота равнодействующая опоры будет перемещаться в продольном направлении, одновременно с перемещением колена вперед, а при минимальных усилиях в колене, проходить    через его центр.    

                                                                                                                                                                                           

В случае жесткой лыжи и мягкого бота точка давления смещается вперёд медленнее, чем центр колена, что заставит лыжника перенести ЦМ назад,  напрягать ахилл и мышцы бедра,"садиться назад".    

                                                                                                                                                                                                   

В случае мягкой лыжи и жёсткого ботинка под нагрузкой лыжа согнётся быстрее,  и точка опоры сместится вперёд, относительно колена.    придётся перемещать ЦМ вперёд напрягая  колено    сзади.        

                                                                                                                                                                                          

То есть при поворотах на несоответствующих по жесткости лыжах и ботинках придётся совершать лишнюю мышечную работу для удержания равновесия.

[ALEX3M]

Я таких данных не встречал.

Есть данные по моменту, действующему на крепление со стороны ботинка.

Эээ, не поможет...

Интересно, насколько перемещается колено вперёд,  при деформации ботинка под нагрузкой.

[Mr.XX]

Эээ, не поможет...

Интересно, насколько перемещается колено вперёд,  при деформации ботинка под нагрузкой.

Дык от многого зависит.

От жесткости, от прогрессии жесткости, от наклона голенища...

 

Ну а если отвечать на вопрос в той форме, в которой он поставлен, то просто умножаем длину голени на тангенс угла прогиба голенища 

[ALEX3M]

Дык от многого зависит.

От жесткости, от прогрессии жесткости, от наклона голенища...

 

Ну а если отвечать на вопрос в той форме, в которой он поставлен, то просто умножаем длину голени на тангенс угла прогиба голенища 

Это конечно понятно

Осталось только найти этот  угол  

[nick5t5]

Эээ, не поможет...

Интересно, насколько перемещается колено вперёд,  при деформации ботинка под нагрузкой.

Можно самому измерить.

Максимальный момент в ГС повороте лыжника элитного уровня измеряли и он равен примерно 1нм на 1 кг массы лыжника.

В застегнутых ботинках встегнись в лыжи и, при выпрямленном теле, подай свой ЦМ вперед примерно на 10-12 см.

Получишь примерно такой же момент от силы тяжести.

Угол отклонения - 0.1 рад или 6-7 градусов.

[nick5t5]

Я писал про более короткий участок поворота, где почти плоская площадка.

Ускорение 4.8 м/ с2 - это МИНИМАЛЬНОЕ ускорение, которое позволит сделать это движение в целом.

При других сценариях при движении будут возникать бОльшие ускорения.

Например, ЦМ лыжника движется спостоянной скоростью вперед, потом с постоянной скоростью - назад. Но в апексе придется двигаться с бесконечно большим ускорением, чтобы соединить движение вперед с движением назад.

Если нравится плоская площадка, то теоретически это не проблема, проблема в том, что лыжнику придется практически создавать усорения в разы больше указанного,чтобы "реализовать" эту плоскую площадку.

[ALEX3M]

Можно самому измерить.

Максимальный момент в ГС повороте лыжника элитного уровня измеряли и он равен примерно 1нм на 1 кг массы лыжника.

В застегнутых ботинках встегнись в лыжи и, при выпрямленном теле, подай свой ЦМ вперед примерно на 10-12 см.

Получишь примерно такой же момент от силы тяжести.

Угол отклонения - 0.1 рад или 6-7 градусов.

Если бы ботинок не деформировался под нагрузкой, было бы так просто.

Если принять в внимание деформацию, которая вызывает увеличение плеча момента сил, на нагрузках в 2-3 g, то  перемещение колена вперед похоже, будет заметно побольше, и ближе к 20 см.

[nick5t5]

Если бы ботинок не деформировался под нагрузкой, было бы так просто.

Если принять в внимание деформацию, которая вызывает увеличение плеча момента сил, на нагрузках в 2-3 g, то  перемещение колена вперед похоже, будет заметно побольше, и ближе к 20 см.

Речь идет о достаточно небольшом моменте - эквиваленте порядка 2-3 ДИН.

Может Саша подскажет точнее, но я посмотрел инфу - 6 ДИН эквивалент 229нм при нагрузке вперед.

Если вес 80,то значит нужно проверять для 80 нм - это 2.09 ДИН. Для 100кг - 2.6 ДИН

Можно выставить крепление на 2 или 3(это уже много) и подавать тело вперед до срабатывания. 

Посмотреть какой примерно угол будет в этот момент и какие ощущения по давлению.

Такие же ощущения по давлению испытывает элитный лыжник в ШТАТНОМ боевом ГС повороте.

[ALEX3M]

Речь идет о мизерном моменте эквиваленте порядка 2-3 ДИН.

Можно выставить крепление на 2 или 3 и подавать тело вперед до срабатывания. 

Посмотреть какой примерно угол будет в этот момент и какие ощущения по давлению.

Я бы поставил эксперимент по другому.

Поднять пятки лыж, чтобы угол наклона вперёд составил 5-7 градусов, что равно углу атаки лыжи, посадил себе на плечи такого же как я по весу, и перенёс вес на языки ботинок,  то есть колено почти расслаблено.

А потом перенёс вес на одну ногу. Вот это будет ближе к правде.

[ALEX3M]

С этим давлением в стопе не все так просто.

ЦМ лыжника движется относительно центра лыжи в направлении ее продольной оси с приличными ускорениями.

30% цикла поворота = 0.25с примерно. Проекцию среднего ускорения ЦМ лыжника (измеренного относительно центра лыжи) на продольную ось лыжи можно легко прикинуть по школьным формулам - путь 0.15м пройден ЦМ за 0.25с.

По формуле для движения с постоянным ускорением (ЭС=АТвквадратепополам) можем посчитать это СРЕДНЕЕ ускорение, так как путь и время мы знаем, оно = 0.3/0.0625 = 4.8м/с2!!!!

Ускорение направлено AFT.

Очень большое ускорение, которое сильно влияет на картину давления.

И не только.

Инструкторы и тренеры даже не осознают, что имеет место быть такая динамика, поэтому все их представления и советы - ниочем.

Только это не  лыжник двигается, а лыжи относительно ЦМ.

График кстати, интересный, откуда появилась ямка  с40 до 60 %?

Похоже, что в промежутке  от 10 до 40 % цикла происходит упругое сгибание ботинка вперёд, а затем упругая отдача назад, и снова вперёд после 50%, этакие быстрозатухающие колебания, если посмотреть верхнюю границу, то видны целых три волны.

[ALEX3M]

Речь идет о достаточно небольшом моменте - эквиваленте порядка 2-3 ДИН.

Может Саша подскажет точнее, но я посмотрел инфу - 6 ДИН эквивалент 229нм при нагрузке вперед.

Если вес 80,то значит нужно проверять для 80 нм - это 2.09 ДИН. Для 100кг - 2.6 ДИН

Можно выставить крепление на 2 или 3(это уже много) и подавать тело вперед до срабатывания. 

Посмотреть какой примерно угол будет в этот момент и какие ощущения по давлению.

Такие же ощущения по давлению испытывает элитный лыжник в ШТАТНОМ боевом ГС повороте.

Только мы имеем дело с нагрузкой не вперёд, а вниз.

Получаются такие весы, относительно носка ботинка.

Спереди вес с плечом 5-10 см, а сзади пятка крепления с плечом около 30 см.

 

Давно не проверял, но последний раз, когда я наклонялся вперёд в лыжах и ботинках до касания руками пола, затяжка была точно больше 6-7 ДИН, а это момент 90 кгс*м, те 900 нм.

Сообщение отредактировал ALEX3M: 07 June 2019 - 15:46

[nick5t5]

Только мы имеем дело с нагрузкой не вперёд, а вниз.

Получаются такие весы, относительно носка ботинка.

Спереди вес с плечом 5-10 см, а сзади пятка крепления с плечом около 30 см.

Мы имеен дело с моментом силы.

Момент пары сил определен сам по себе без привязки к какой либо оси.

Крепления как разпозволят определить нужное усилие.

[nick5t5]

Я бы поставил эксперимент по другому.

Поднять пятки лыж, чтобы угол наклона вперёд составил 5-7 градусов, что равно углу атаки лыжи, посадил себе на плечи такого же как я по весу, и перенёс вес на языки ботинок,  то есть колено почти расслаблено.

А потом перенёс вес на одну ногу. Вот это будет ближе к правде.

Я про одну ногу и говорил.

[nick5t5]

Только это не  лыжник двигается, а лыжи относительно ЦМ.

График кстати, интересный, откуда появилась ямка  с40 до 60 %?

Похоже, что в промежутке  от 10 до 40 % цикла происходит упругое сгибание ботинка вперёд, а затем упругая отдача назад, и снова вперёд после 50%, этакие быстрозатухающие колебания, если посмотреть верхнюю границу, то видны целых три волны.

Не стоит серьезно относится к этим мелким изгибам - данные экспериментальные.

[ALEX3M]

Мы имеен дело с моментом силы.

Момент пары сил определен сам по себе без привязки к какой либо оси.

Крепления как разпозволят определить нужное усилие.

Очень сильно привязан момент к положению относительно  рычага.

Как крутить педали на велосипеде. 

Вверху момент никакой.  При горизонтальном шатуне максимальный.

[nick5t5]

Очень сильно привязан момент к положению относительно  рычага.

Как крутить педали на велосипеде. 

Вверху момент никакой.  При горизонтальном шатуне максимальный.

Момент - это произведение (векторное если точнее) плеча на силу.

Если момент задан, например 100нм, то это эквивалентно усилию (моменту), которое нужно приложить человеку, чтобы удерживать 10 кг на вытянуто (примерно на 1 м) руке.

Если возьмем 20 кг, то мы должны уменьшить плечо в 2 раза - получим, что человеку нужно приложить точно такое же усилие как и до того.

Момент пары одинаковых и разнонаправленных сил не зависит от плеча до какой-то оси. Он зависит только от "плеча между этими силами".

Что касается измерения с помощью креплений, то при 2 ДИН они откроются, если момент пары сил, приложенных к пятке и к носку ботинка станет больше 80 нм. При длине подошвы 310мм усилие на открытие - 25 кг.

[nick5t5]

Только это не  лыжник двигается, а лыжи относительно ЦМ.

График кстати, интересный, откуда появилась ямка  с40 до 60 %?

Похоже, что в промежутке  от 10 до 40 % цикла происходит упругое сгибание ботинка вперёд, а затем упругая отдача назад, и снова вперёд после 50%, этакие быстрозатухающие колебания, если посмотреть верхнюю границу, то видны целых три волны.

Я и говорил, что ситуация не такая уж и элементарная.

Еще более итересно продолжение этой кривой - нижняя ветвь, приходящаяся на транзит.

Лыжник ни с чем особо не контачит, а ЦМ движется относительно центра лыжи с примерно таким же ускорением, но направленным вперед!

[ALEX3M]

Момент - это произведение (векторное если точнее) плеча на силу.

Если момент задан, например 100нм, то это эквивалентно усилию (моменту), которое нужно приложить человеку, чтобы удерживать 10 кг на вытянуто (примерно на 1 м) руке.

Если возьмем 20 кг, то мы должны уменьшить плечо в 2 раза - получим, что человеку нужно приложить точно такое же усилие как и до того.

Момент пары одинаковых и разнонаправленных сил не зависит от плеча до какой-то оси. Он зависит только от "плеча между этими силами".

Что касается измерения с помощью креплений, то при 2 ДИН они откроются, если момент пары сил, приложенных к пятке и к носку ботинка станет больше 80 нм. При длине подошвы 310мм усилие на открытие - 25 кг.

Силы в  случае  ботинка приложены:

Сила тяжести +цбс - к коленному суставу, вниз.

Сила реакции опоры- к носку ботинка,  вверх.

Плечо сил зависит от горизонтальной проекции "колено-носок ботинка".

В случае положения колена над носком,  размер плеча- ноль.

Если  подавать колено вперёд, то плечо растет., пока возрастающая упругость  ботинка не остановит его перемещение.

Сообщение отредактировал ALEX3M: 07 June 2019 - 17:44

[nick5t5]

Силы в  случае  ботинка приложены:

Сила тяжести +цбс - к коленному суставу, вниз.

Сила реакции опоры- к носку ботинка,  вверх.

Плечо сил зависит от горизонтальной проекции "колено-носок ботинка".

В случае положения колена над носком,  размер плеча- ноль.

Если  подавать колено вперёд, то плечо растет., пока возрастающая упругость  ботинка не остановит его перемещение.

У ботинка нет коленного сустава.

В повороте на ботинок действует некая сила со стороны ноги лыжника. Она каким-то сложным образом распределена по ботинку. В технике это называют "эпюра". Эта эпюра неизвестна.

Лыжник находится в очень сложной динамической ситуации. Его ЦМ движется ускоренно относительно центра продольной оси лыжи, поэтому уравнение моментов - динамическое.

 

Ботинок взаимодействует с лыжей через крепление.

Сила взаимодействия также распределена, но ситуация здесь проще - взаимодействие происходит, фактически, по носку ботинка и по пятке ботинка, которые закреплены в креплении.

Вот эту ПАРУ сил взаимодействия ботинка с лыжей измеряли напрямую и, так как плечо известно, вычисляли момент.

Об ИЗМЕРЕННОМ моменте этой пары сил я и говорил.

 

Как смоделировать эту СЛОЖНУЮ ситуацию, чтобы почувствовать как именно распределено давление в ботинке?

Нужно встегнуться в ботинок и приложить ИЗМЕРЕННЫЙ момент к ботинку.

Я и предложил как это сделать ТОЧНО.

Хотите делайте, хотите не делайте.

Я это к тому, что можно напрямую понять, как такой момент ощущается - что там на что давит в ботинке.

[ALEX3M]

Так как голень и стопа внутри ботинка сидят достаточно жёстко,  можно принимать их за одно целое.

Для удобства рассмотрения проще считать, что нагрузка передаётся через коленный сустав и лыжник находится в стационарной  дуге.

Как именно распределяется нагрузка внутри ботинка, в данном случае не важно.

 

Вопрос в том, что происходит при смещении ЦМ вперёд дальше за носок ботинка, и какие силы и моменты вызывают такую заметную деформацию бота и как это связано с перемещением равнодействующей сил реакции опоры,  а оно есть,  на такое же расстояние, как и ЦМ, иначе не получится равновесия.

Сообщение отредактировал ALEX3M: 07 June 2019 - 20:56