Прыжки на лыжах с трамплина: как физика помогает спортсменам парить в воздухе

Прыжки на лыжах с трамплина: как физика помогает спортсменам парить в воздухе

фото: https://ds04.infourok.ru/ 

Прыжки на лыжах с трамплина — одно из самых интригующих событий зимних Олимпийских игр, демонстрирующее физику в действии. Победителем становится спортсмен, который сможет пролететь дальше всех соперников и красиво приземлиться.

Прыжки на лыжах с трамплина зародились в Норвегии. Некоторые спортсмены, соревнующиеся в скоростном спуске с гор, начали перестраиваться только под прыжки на лыжах. 

Сначала, они прыгали с высоких естественных уступов на горных склонах, а немного позже стали возводить искусственные сооружения из снега. Первый зафиксированный прыжок равнялся 9,5 метрам. 

В 1862 году в Трюсиле (Норвегия) состоялось первое соревнование по прыжкам на лыжах с трамплина. Первыми международными соревнованиями по прыжкам с трамплина стали Северные игры их организовывала Международная лыжная федерация (ФИС). Северные игры включали в себя соревнования по всем имеющимся видам лыжного спорта, в том числе и по прыжкам на лыжах с трамплина.

В 1924 году прыжки с 70 метрового трамплина были включены в программу зимних Олимпийских игр в Шамони. С 1929 года по инициативе ФИС стали проводится чемпионаты мира по прыжкам на лыжах. 

До 1964 года лидерство в этом виде спорта держали норвежцы и финны. В 1964 году кроме прыжков с 70 метрового трамплина, появились прыжки с 90 метрового трамплина, а с 1992 года и прыжки со 120 метрового.

Профессионалы в прыжках на лыжах с трамплина в прямом смысле умеют летать. Съезжая на большой скорости вниз, спортсмены в течение нескольких секунд парят в воздухе, преодолевая расстояние, равное длине футбольного поля или даже больше. Как им это удается?

Как спортсмены используют физические законы

В прыжках с трамплина задействованы три физических явления: 

  • гравитация, 
  • подъемная сила,
  • сопротивление. 

Сила притяжения действует на любой объект, находящийся в воздухе, и спортсмены никак не могут на нее повлиять. Однако они способны правильно взаимодействовать с воздухом, чтобы создавать подъемную силу, равную гравитации, чтобы парить в воздухе.

Чтобы создать подъемную силу, объект должен двигаться. Когда лыжник скатывается с трамплина, он старается минимизировать сопротивление, пригибаясь и осторожно управляя движениями, чтобы сократить трение между лыжами и рампой. К моменту прыжка спортсмен может разогнаться до скорости в 96 км/ч.

После преодоления трамплина и взлета, в силу вступает третий закон Ньютона (простыми словами — на каждое действие есть равное ему противодействие). Тело и лыжи спортсмена начинают как бы давить на молекулы воздуха, которые отвечают тем же. Получается, что они приподнимают летящего спортсмена вверх — создается подъемная сила, и лыжник парит в воздухе.

Австрийский прыгун с трамплина Мартин Кох в 2011 году, wikipedia.org

При этом лыжник должен выбрать правильный угол наклона, поскольку от этого зависит площадь его соприкосновения с воздухом. Поэтому спортсмены летят почти параллельно земле и ставят лыжи в V-образное положение, которое увеличивает площадь поверхности и создает идеальный угол для образования хорошей подъемной силы.

Чтобы лучше понять, как это работает, представьте, что произойдет, если высунуть руку из окна автомобиля во время движения. Если вы повернете ладонь ребром по направлению движения, то на руку будет воздействовать меньшая сила, и она останется на месте. А вот если вы повернете ладонь перпендикулярно дороге, то ее сразу же унесет назад. При небольшом повороте ладони она будет немного приподниматься вверх — будет парить.

Что касается сопротивления, то оно помогает прыгуну приземлиться — замедляет движение спортсмена, за счет чего подъемная сила уменьшается, и лыжник плавно опускается вниз.

Трамплин 

Современный трамплин для прыжков на лыжах представляет собой сложный инженерный объект, рассчитанный на просмотр прыжков большим количеством зрителей. 

По международным правилам по обеим сторонам горы приземления должна быть следующая продольная разметка: 

  • от K-точки до точки HillSize — красная лента;
  • от K-точки в сторону начала зоны приземления (P-точки) должна быть отложена синяя лента на расстояние, соответствующее расстоянию от К-точки до точки HillSize;
  • от линии падения в сторону точки HillSize должна быть протянута зелёная лента на расстояние, соответствующее расстоянию от К-точки до точки HillSize. 

Экипировка и инвентарь 

К участию в соревнованиях допускается спортсмен только с инвентарем, одобренным ФИС. 

Лыжи для прыжков с трамплина состоят из деревянного каркаса с пластиковыми скользящим и декоративным слоями. Ширина трамплинных лыж 11,5 сантиметров по концам, и 10,5 см в месте крепления ботинка. Канты лыж практически параллельны. Длина лыж по правилам не может превышать рост спортсмена на 146%. Считается, чем длиннее лыжа, тем дальше улетает спортсмен, поэтому введена такая регламентация. 

Ботинки для прыжков с трамплина изготавливаются из мягкой кожи, так как должны обеспечивать спортсменам возможность быть параллельным к туловищу во время полета. Они крепятся к лыжам только своей передней частью. 

Судейство 

В состав главной судейской коллегии по прыжкам на лыжах входят: 

  • Главный судья – главное ответственное лицо за проведение соревнований. 
  • Технический делегат – консультант и помощник организационного комитета и судейской коллегии при организации и проведении международных соревнований. 
  • Заместители главного судьи – судьи, обязанности которых определяет главный судья в зависимости от особенностей проведения соревнований. 
  • Главный секретарь – руководит работой секретариата, отвечает за подготовку и оформление всей документации, относящейся к проведению соревнований, а также за правильность подсчета личных и командных результатов. 

В подчинении главной судейской коллегии должен находиться комендант и обслуживающий персонал соревнований. В состав могут быть назначены и другие официальные лица.

Соревнования по прыжкам с трамплина на лыжах 

Олимпийские игры – самые престижные соревнования по прыжкам на лыжах с трамплина. 

В программу зимних Олимпийских игр входит: 

  • мужчины личное первенство (125 м), 
  • мужчины командное первенство (125 м), 
  • мужчины личное первенство (95 м),
  • женщины личное первенство (95 м). 

Чемпионат мира по прыжкам на лыжах с трамплина входит в программу Чемпионата мира по лыжным видам спорта, который проходит один раз в два года. 

Кубок мира – зимние соревнования, включающие в себя более 30 индивидуальных и командных стартов на трамплинах Европы, Северной Америки и Азии.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Без активной гиперссылки на материал Sauap.org копирование запрещено!

Ссылки: https://www.popmech.ru/science/811883-pryzhki-na-lyzhah-s-tramplina-kak-fizika-pomogaet-sportsmenam-parit-v-vozduhe/, http://ru.sport-wiki.org/vidy-sporta/prizhki-na-lizhah-s-tramplina/

Предыдущая Мясо из пробирки: чем мы будем питаться в будущем
Следующая Почему массовая истерия легко распространяется и как ей противостоять

0 Комментарий

Комментариев пока нет!

Вы можете быть первым оставив комментарий на этом посту!

четыре + семь =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

 

Top