X Спасибо, Ваш голос за продвижение этого комента
в самостоятельный пост в блогах принят.
Модераторы рассмотрят вашу заявку.

Перейти к содержимому


Фотография

Что заставляет лыжника поворачивать


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 678

#661 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 20 April 2017 - 16:36

Популярно. Глава "Силы". http://docs.rasc.ru/...tah/007-018.pdf


  • 0

#662 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 35353 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 20 April 2017 - 17:41

Популярно. Глава "Силы". http://docs.rasc.ru/...tah/007-018.pdf

Ага, популярно. Только непонятно, что заставляет человека поворачивать, если есть "центробежная сила", действующая наружу от поворота


  • 0

#663 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 20 April 2017 - 21:56

Как физиков земля носит?
  • 0

#664 Antry

Antry
  • Лыжебордеры
  • 501 сообщений

Отправлено 21 April 2017 - 00:43

Это просто какая-то глобальная мистификация с этими "центробежными силами" и "силами инерции". Даже такой известный среди спортсменов-лыжников человек как Рон Лемастер поддался обаянию центробежной силы.

Ничего такого сложного с точки зрения теормеха в движении горнолыжника нет. Всё то же самое, что и у велосипедиста, скелетониста, автомобилиста, мотоциклиста, посетителя американских горок и т.д. Все эти люди двигаются согласно второму закону Ньютона, который начинается со слов "инерциальная система отсчёта" (см. Википедия - второй закон Ньютона - достаточно прочесть первые 8 строчек). Если кому-то хочется использовать "центробежные силы" - см. Википедия - сложное движение. Там хорошо написано про основы перенОсного движения. переносную скорость, переносное ускорение и т.п. И зачем все эти сложности при описании движения лыжника ?

Зачем рисовать и перерисовывать неправильную схему сил и рисовать  центробежную силу наружу поворота ? Это просто какая-то горнолыжная религия, суть которой та же самая - "не обладание какими-то сокровенными знаниями, а отсутствие элементарных". Не знаю, кто высказал эту замечательную фразу.  Это тем более непонятно, что за это вроде бы никого сейчас не сжигают и не сажают на кол. А теперь про всё "сокровенное знание" можно почитать в телефоне, не слезая с дивана.

Горнолыжника и велосипедиста вполне можно принять с хорошим приближением  за материальную точку, поскольку радиусы поворота начинаются как правило от 10 метров, а расстояние от лыж до центра тяжести около метра. Это во-первых, а во-вторых, все эти математические модели и расчёты не имеют никакого отношения к технике катания, но как сказал другой мудрец, "нет ничего практичнее хорошей теории" и из этих простых моделей тоже можно иногда сделать интересные выводы по крайней мере для себя.

Это совсем не означает, что "правильные движения лыжника" ничего не значат с т.з механики поворота. Действительно, для центростремительной силы не имеет значения, едет лыжник чистой дугой или с проскальзыванием. Она зависит только от скорости и радиуса поворота. Движения руками, ногами, упругая деформация лыж пренебрежимо малы по сравнению с кинетической энергией движения массы лыжника.

Движения тела лыжника важны поскольку они определяют этот радиус и скорость.

Все мы движемся по одним законам, имеем примерно одинаковую массу, но вот только одни ускоряются и двигаются быстро, а другие наоборот - тормозят и отстают. Почему это происходит - Ньютон не виноват.


  • 2

#665 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 21 April 2017 - 01:06

Ну что поделать. Если писать пособие для самого лыжника, то надо оперировать физикой в его неинерциальной системе координат.
С другой стороны в этой системе простые соотношения получаются слишком сложными для описания и понимания.
А дальше каждый автор выкручивается как может.

С позиций кинематики, действительно размеры лыжника пренебрежимо малы. Но нас то интересует причина по которой лыжник движется по той или иной траектории. И в частности, может ли лыжник двигаться быстрее. Тут моделью материальной точки не обойтись. Даже казалось бы простая модель неизотропного трения дальше деклараций не продвинулась.
  • 0

#666 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 35353 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 21 April 2017 - 08:09

Это просто какая-то глобальная мистификация с этими "центробежными силами" и "силами инерции". Даже такой известный среди спортсменов-лыжников человек как Рон Лемастер поддался обаянию центробежной силы.

Ничего такого сложного с точки зрения теормеха в движении горнолыжника нет. Всё то же самое, что и у велосипедиста, скелетониста, автомобилиста, мотоциклиста, посетителя американских горок и т.д. Все эти люди двигаются согласно второму закону Ньютона, который начинается со слов "инерциальная система отсчёта" .

От понятия центробежной силы не следует отказываться и в инерциальной системе координат. Иначе многие вещи станут непонятными. Например, откуда возникают перегрузки в несколько жэ на колени?. Почему от катания болят мышцы шеи, спины и почему их надо укреплять,  как загружаются лыжи, почему разрушается снежное покрытие, если превысить определенную скорость?


  • 0

#667 Revkuts

Revkuts
  • Лыжебордеры
  • 6545 сообщений
  • Город:г. Одинцово

Отправлено 22 April 2017 - 23:01

А почему болят не спина и шея, а бедра и икры?

(Если сходу расскажут, что бедра  - от задней стойки, то икры отчего забиваются)?


Сообщение отредактировал Revkuts: 22 April 2017 - 23:05

  • 0

#668 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 22 April 2017 - 23:19

А почему болят не спина и шея, бедра и икры?

(Если сходу расскажут, что бедра  - от задней стойки, то икры отчего забиваются)?

 

Всё болит.

Бедра, шея, спина вообще стойки болят. Бедра и шею велосипедом можно проработать. Для шеи нужен низкий руль. Со спиной отдельно.

 

Икры от катания/стояния на цыпочках. В ГЛ ботинках нужно приучиться повисать на языках, а не стоять прямо, на прямых ногах.


  • 0

#669 Revkuts

Revkuts
  • Лыжебордеры
  • 6545 сообщений
  • Город:г. Одинцово

Отправлено 22 April 2017 - 23:30

Если пробовать полностью повисать на языках, то теряется контроль голеностопа.

Опираюсь в ботинке на плюсну, часть давления попадает на язык, но не все давление.

То что есть давление на язык видно после каталки - голень ботинком наминается нехило, до шишки на ней.


  • 0

#670 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 23 April 2017 - 01:50

Если пробовать полностью повисать на языках, то теряется контроль голеностопа.

Опираюсь в ботинке на плюсну, часть давления попадает на язык, но не все давление.

То что есть давление на язык видно после каталки - голень ботинком наминается нехило, до шишки на ней.

Шишка это плохо. Так не должно быть. Нужно местных спецов поспрашивать, от чего это и что делать.

Я не знаю, зачем так сильно давить лыжу. Если дело не в ботинке, то стоит с инструктором позаниматься.

 

Икры велосипедом прокачиваются, если ногу на педали держать правильно. И отдельно упражнения можно поделать.


  • 0

#671 selfit57

selfit57
  • Лыжебордер.
  • 14998 сообщений
  • Город:Москва Домодедово

Отправлено 23 April 2017 - 03:23

А почему болят не спина и шея, а бедра и икры?

(Если сходу расскажут, что бедра  - от задней стойки, то икры отчего забиваются)?

Как все от старости и спорта. Меняю вот комплектующие, потом жидкие мышцы меняют связки - кости, но очччень медленно, а куда спешить если Время катит взад помалеху)


  • 0

#672 michaelas

michaelas
  • Лыжебордеры
  • 728 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 25 April 2017 - 16:09

А почему болят не спина и шея, а бедра и икры?

(Если сходу расскажут, что бедра  - от задней стойки, то икры отчего забиваются)?

 

Причина - акцентированный заход с носка. Боль победилась 3-мя моментами:

 

1. ОФП. Немного - 5 мин в день. Но каждый день. Годами icon_smile.gif

2. Немного химии. Мне помогает Индовазин.

3. Бутфиттинг. Особенно-стелечки. Помогают разложить нагрузку не только лишь на плюсну icon_cool.gif

 

PS Но вот поясницца - продержалась 8 из 12 катальных дней. Будем работать над....


Сообщение отредактировал michaelas: 25 April 2017 - 17:02

  • 0

#673 nick5t5

nick5t5
    • 2
    • 2
    • 7
  • Лыжебордеры
  • 7973 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 21 June 2018 - 00:15

Да. Но интересует так же предельное значение силы. И оптимальная геометрия канавки. Если угол закантовки слишком мал, лыжа будет выскальзывать вверх до тех пор, пока давление на снег не начнет срезать стружку. Года два назад прозвучала мысль о том, что выскальзыванию противодействует сила трения покоя. Но решение задачи Плохиша и эксперименты с кофейником и стальным бруском на стекле показывает, что это не так.

С другой стороны слишком большая закантовка тоже может быть не лучшим вариантом.

Действительно, сила трения покоя не может противодействовать выскальзыванию лыжи из канавки, которую эта же лыжа  и вырезает в дуге резаного поворота.

В советское время было несколько олимпиадных задач по физике для 9-10кл, в которых похожую проблему требовалось разрешить .

Эксперимент со стальным бруском на стекле очень интересен. Объяснение результата подобного эксперимента являлось одной из упомянутых олимпиадных задач.

Вот известная в узких кругах "задача о крыше Бристольского собора"

5b2ac26e82151_.jpg

Решение которой, хотя и не является тривиальным, но оно, во-первых, не требует знаний выходящих за рамки программы средней школы, и, во-вторых, оно объяснит результат эксперимента со стальным бруском, а также ответит на вопрос почему и в каком случае карвинговая лыжа будет выскальзывать из канавки, которую она же вырезает на склоне.

Также это решение позволит объяснить почему лыжник поворачивает на проскальзывающих лыжах, которые он вращает как в упражнении виши-ваши (3.00)


  • 1

#674 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 17 January 2019 - 09:02

Действительно, сила трения покоя не может противодействовать выскальзыванию лыжи из канавки, которую эта же лыжа  и вырезает в дуге резаного поворота.

В советское время было несколько олимпиадных задач по физике для 9-10кл, в которых похожую проблему требовалось разрешить .

Эксперимент со стальным бруском на стекле очень интересен. Объяснение результата подобного эксперимента являлось одной из упомянутых олимпиадных задач.

Вот известная в узких кругах "задача о крыше Бристольского собора"

5b2ac26e82151_.jpg

Решение которой, хотя и не является тривиальным, но оно, во-первых, не требует знаний выходящих за рамки программы средней школы, и, во-вторых, оно объяснит результат эксперимента со стальным бруском, а также ответит на вопрос почему и в каком случае карвинговая лыжа будет выскальзывать из канавки, которую она же вырезает на склоне.

 

 

Лист ползёт как гусеница каждый раз при тепловом расширении продвигая нижний край вниз, а при сжатии верхний край тоже вниз. За 2 года по 365 дней происходит один раз расширение и один раз сжатие (всего 2 раза). На 

(3e-5)*(20-10 град)*2*365*2года*100 см = 43,8 см

Трение препятствует тепловому расширению и сжатию листа но им можно принебречь. Даже гвозди не остановили лист.

 

Только конкретно эта задача не имеет отношения к лыжной теме.


Сообщение отредактировал mcureenab: 17 January 2019 - 09:03

  • 0

#675 Revkuts

Revkuts
  • Лыжебордеры
  • 6545 сообщений
  • Город:г. Одинцово

Отправлено 17 January 2019 - 11:41

осталось только понять зачем в задаче указан К трения 0.7, и угол ската крыши,  которые не использовались в тривиальном решении.

 

Решение для случая "края листа 2 раза в сутки прибиваются гвоздями с разных сторон, перед нагревом и расширением - с верхней, а перед остыванием и сжатием - с нижней". 

 

На плоскости лист будет оставаться на месте. на наклонной - как - то все сложнее будет выглядеть.


Сообщение отредактировал Revkuts: 17 January 2019 - 11:47

  • 0

#676 miron0ff

miron0ff
  • Лыжебордеры
  • 51 сообщений

Отправлено 18 January 2019 - 15:52

*
Популярное сообщение!

Направление силы трения зависит от направления относительного смещения точек трущихся поверхностей. При расширении и сжатии листа смещение его точек происходит симметрично относительно центра листа. Такой лист не может лежать на скате крыши так, чтобы его центр находился в покое.

 

Если зафиксировать положение центра листа на скате то сила трения при его расширении и сжатии будет равна нулю. Поэтому прибитый к кровле свинцовый лист вырывал гвозди.

 

К трения и угол ската даны чтобы оценить скорость центра листа. Скорость центра листа будет такой чтобы площадь части листа точки которой сползают с крыши была настолько больше площади части листа которые ползут вверх по крыше, чтобы суммарная сила трения уравновешивала mgsin30.

 

Скорость центра листа будет 0.91 от той что было подсчитано или 19.9см/год.


Сообщение отредактировал miron0ff: 18 January 2019 - 15:56

  • 5

#677 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 18 January 2019 - 15:54

Пусть лист имеет погонную плотность p кг/м.

 

Пусть лист сжимается.

 

Для движущейся вниз по крыше верхней части листа массой Mв и длинной Lв имеем силу Rв. Скатывающая сила направлена по движению. Сила трения всегда против движения.

 

Rв = Mв*g (sin(30 градусов) - cos(30 градусов)*0,7) = -Mв*g*0.1 = -p*Lв*0.1*g

 

Для движущейся вверх по крыше нижней части листа массой Mн и длинной Lн имеем силу Rн. Скатывающая сила направлена против движения.

 

Rн = Mн*g (-sin(30 градусов) - cos(30 градусов)*0,7) = -Mн*g*1.1 = -p*Lн*1.1*g

 
В некоторой точке листа Rв = Rн. Во время сжатия эта точка остаётся неподвижной.
 
Аналогичное решение найдём для расширения листа, но в этом случае знак скатывающей силы для верхней и нижней частей будет обратным.
 
Заметим, что на горизонтальной поверхности коэффициент Rв = Rн = Mg * 0.7, поэтому средняя точка будет посередине листа.
 

Из Rв = Rн находим для сжатия,

 

Lв/Lн = 1.1/0.1 = 11.

 

Из Lв + Lн = x  находим Lн = x/12. Lв = x11/12.

 

И для расширения пропорция обратная.

 

Каждый раз при сжатии верхняя часть листа сползает на Lв/2. Аналогично при расширении, но сползает нижняя часть листа на ту же величину.

 

(3e-5)*(20-10 град)*1000 мм *11/12/2 * (2 раза) * 10 дней = 2.75 мм

 

Можно ещё учесть, что сжимающийся лист длиннее расширяющегося. Но это мелочи.


  • 2

#678 nick5t5

nick5t5
    • 2
    • 2
    • 7
  • Лыжебордеры
  • 7973 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 18 January 2019 - 17:09

ЗачОт.

Оба.biggrin.png

Идея правильная, а результаты отличаются в 2 раза. 

2,75 × 36,5 = 100,375 мм/год=10см/год

и 19.9 см/год


  • 1

#679 mcureenab

mcureenab

    Больничный.

  • Лыжебордеры.
  • 4975 сообщений
  • Город:СК "Кант"

Отправлено 18 January 2019 - 22:50

ЗачОт.
Оба.biggrin.png
Идея правильная, а результаты отличаются в 2 раза.

2,75 × 36,5

=

100,375 мм/год=10см/год


и 19.9 см/год


Посчитано было за два года, как в легенде написано, а не за год. Отсюда разница. Так что норм.
  • 1




Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных