Ски и сноуборд: физиката на снега
Защо ските се плъзгат, как се завива с кантовете и защо не потъваш в снега: физиката зад зимните спортове.
Хей, шампионе, тук е Боби! Как така две дъски те носят надолу по планината по-бързо от кола в града, а ботушите ти потъват в снега до коленете? Хайде да разгадаем тайната на снега!
История от живота
През февруари 1998 г. в японския град Нагано се провеждат Зимните олимпийски игри. Там българката Екатерина Дафовска печели златен медал в биатлона, спорт, в който се кара ски бягане и се стреля по мишени. Това е първият златен олимпийски медал за България от зимни игри! На същите игри за първи път се появява и нов олимпийски спорт: сноубордът. Така през една и съща зима светът получава нов спорт, а България получава нов герой на снега.
Разбери го стъпка по стъпка
- Гравитацията те тегли надолу
Земята дърпа всичко към себе си. Когато стоиш на наклон, част от това дърпане те бута надолу по склона. Колкото по-стръмен е склонът, толкова по-силно те тегли и толкова по-бързо се разгонваш.
- Тънкият слой вода
Когато ските се търкат в снега, триенето леко го затопля. Под ските се образува много тънък слой вода, като водна пързалка. Затова ските се плъзгат, а гумените подметки не. Ските се мажат и с вакса, за да се плъзгат още по-леко.
- Защо не потъваш
Ако цялото ти тегло натиска върху малка площ, като подметка, потъваш. Ските и сноубордът са дълги и широки, затова теглото ти се разпределя на голяма площ. Така натискът върху всяко парче сняг е малък и ти оставаш отгоре.
- Завиване с кантовете
Ръбовете на ските и сноуборда са метални и се наричат кантове. Когато наклониш дъската, кантът се забива в снега като нож в масло и рисува дъга. Ти следваш тази дъга и така завиваш.
- Въздухът спира
Колкото по-бързо караш, толкова повече въздухът те бута назад. Затова състезателите се свиват в поза „яйце“. Така по-малка част от тялото им среща въздуха и те летят по-бързо.
Представи си така: Ските в снега са като шейна на пързалка, а широката им площ е като снегоходки: вместо да натиснеш снега с тясна подметка, разпределяш тежестта на голяма площ и снегът те издържа.
- Брой дъски
- Ски: две, сноуборд: една
- Как стоиш
- Ски: с лице напред, сноуборд: странично
- Щеки
- Ски: обикновено да, сноуборд: не
- Завиване
- И при двете: с наклоняване и кантове
- На Олимпиада
- Ски: от 1924 г., сноуборд: от 1998 г.
- Най-важното
- Каска и предпазна екипировка и при двете
Решени примери
Защо в рохкав пухкав сняг сноубордистите се накланят назад?
Така върхът на дъската се повдига и не се забива в снега. Дъската плава отгоре като лодка, вместо да се гмурне надолу.
Защо ските на скоростните скиори са много дълги?
Дългите ски са по-стабилни на висока скорост и не треперят толкова. Те разпределят теглото на по-голяма дължина и се плъзгат по-право.
Две деца се спускат от един и същи склон. Едното стои изправено, другото е свито. Кое ще е по-бързо?
Свитото. То среща по-малко въздух, затова въздухът го спира по-малко.
Внимавай с тези грешки
- Ските се плъзгат, защото снегът е хлъзгав сам по себе си.Голяма роля играе тънкият слой вода, който се появява от триенето, плюс ваксата под ските.
- За да завиеш, трябва да завъртиш ските с краката като волан.Главно наклоняваш ските и кантовете режат дъга в снега, а тялото следва дъгата.
- Сноубордът е измислен много преди ските.Ските са на хиляди години, а сноубордът се появява през 20 век и влиза в Олимпиадата едва през 1998 г.
Задачи
Лесни
Нарисувай ски, сноуборд и обикновен ботуш. Огради този, с който най-лесно ще потънеш в снега.
Подсказка
Сравни колко голяма е долната повърхност на всяко нещо.
Отговор
Ботушът, защото теглото натиска върху най-малка площ.
Кое помага на ските да завиват: щеките, кантовете или ваксата?
Подсказка
Помисли кое реже дъга в снега.
Отговор
Кантовете (металните ръбове), които се забиват в снега при наклон.
Средни
Ските на Ани са дълги 150 см и широки 10 см. Каква е приблизителната площ на една ска? А на две?
Подсказка
Площ на правоъгълник = дължина по ширина.
Отговор
Една: 150 x 10 = 1500 кв. см, две: 3000 кв. см.
Застани изправен и разпери ръце, после се свий на топка. Коя поза според теб е по-добра за спускане надолу и коя за спиране?
Подсказка
Помисли кога вятърът те бута по-силно.
Отговор
Свитата поза е за скорост (по-малко въздух те спира), а изправената с разперени ръце спира повече.
Трудни
Защо в много студен ден (минус 20 градуса) ските понякога се плъзгат по-трудно, отколкото при минус 3?
Подсказка
Спомни си откъде идва водната пързалка под ските.
Отговор
При много студ снегът е по-твърд и сух и по-трудно се образува тънкият слой вода, който помага на плъзгането.
Измисли правило за безопасност на пистата и обясни с физика защо е важно.
Подсказка
Помисли какво става при голяма скорост и внезапна пречка.
Отговор
Например: не карай по-бързо, отколкото можеш да спреш. Колкото по-голяма е скоростта, толкова по-дълъг път ти трябва, за да спреш.
Опит „Да не потънеш“
Цел: Да видиш как площта пази от потъване.
- Напълни тава с брашно или пясък (или излез на снега с възрастен).
- Натисни с пръст в брашното. Виж колко дълбоко влиза.
- Сложи отгоре картонче или линийка и натисни със същата сила.
- Сравни двете следи и ги нарисувай.
- Измисли как би изглеждала обувка за ходене по сняг.
Накрая: Картонът потъва много по-малко от пръста. Показват рисунка и своя модел на снегоходка.
Тест с точки
10 въпроса, 18 точки, оценка накрая и разбор какво да преговориш.