پرش با اسکی؛ پرواز یا تصادف؟ علم چه می گوید!


روآرو- المپیک زمستانی 2022 پکن به پایان رسیده است و بسیاری از ما احتمالا برخی از آنها را دیده ایم. بدون شک یکی از مهیج ترین مسابقات این رویداد پرش اسکی بود که این ورزشکار پس از پیمودن سکوی شیب دار مسافتی باورنکردنی را در آسمان طی کرد و در نهایت بدون هیچ مشکلی فرود آمد. اما برای بسیاری از ما این سوال پیش می آید که آیا این همان کاری است که انجام می دهیم؟ آیا ورزشکار واقعاً از نظر فیزیکی پرواز می کند یا موفق به سقوط می شود؟

به گزارش فرارو. علم می گوید که اگر هر یک از ما تا آنجا که ممکن است به هوا بپریم، حدود نیم ثانیه از زمین و در آسمان فاصله خواهیم داشت. مایکل جردن ممکن است برای یک ثانیه در هوا باشد. اگرچه ورزش های زیادی وجود دارند که شامل چتربازی و پرش می شوند، اما واقعیت این است که هیچ کدام به اندازه اسکی مرز بین پرش و پرواز را از بین نمی برند. پرش با اسکی احتمالا یکی از هیجان انگیزترین رویدادهای بازی زمستانی برای نمایش فیزیک در عمل است. برنده ورزشکاری است که بیشترین مسافت را طی کند و با بهترین سبک پرواز کند و فرود آید. با تبدیل اسکی و بدن به چیزی شبیه بال، ورزشکار می تواند تا زمانی که زمین فوتبال در هوا با جاذبه زمین و در هوا به مدت پنج تا هفت ثانیه مبارزه کند، حرکت کند.

برای توضیح عملی رویداد بهتر است تاپیک را کمی باز کنیم. سه مفهوم اصلی فیزیک در پرش با اسکی وجود دارد: “گرانش”، “بالا” و “کشش”. جاذبه اجسامی را که به سمت زمین پرواز می کنند می کشد. گرانش روی همه اجسام یکسان عمل می کند و ورزشکار نمی تواند هیچ کاری برای کاهش تاثیر آن انجام دهد. اما ورزشکاران هنگام حرکت با باد نیز تعامل دارند. این تعامل است که می تواند نیروی بالابر را ایجاد کند. آسانسور نیرویی است به سمت بالا که در اثر فشار هوا بر یک جسم ایجاد می شود. اگر نیروی ایجاد شده توسط بالابر تقریباً نیروی گرانش را متعادل کند، جسم می تواند بلغزد یا پرواز کند.

برای تولید نیروی بالابر، یک جسم باید حرکت کند. هنگامی که یک جسم در هوا حرکت می کند، سطح آن با ذرات هوا برخورد می کند و این ذرات را از مسیر بدن خارج می کند. هنگامی که ذرات هوا بر اساس قانون حرکت سوم نیوتن به سمت پایین رانده می شوند، بدن به سمت بالا رانده می شود، که بیان می کند که برای هر عمل یک واکنش برابر و مخالف وجود دارد. ذرات هوا که یک جسم را به سمت بالا هل می دهند همان چیزی است که باعث بالابر، شتاب و همچنین افزایش سطح و حجم بالابر می شود. زاویه حمله – زاویه جسم نسبت به جهت جریان هوا – نیز می تواند بر بالابر اثر بگذارد.

در حالی که همه اینها ممکن است پیچیده به نظر برسد، برداشتن دست از شیشه ماشین به راحتی می تواند این اصول را توضیح دهد. اگر بازوهای خود را کاملا صاف نگه دارید، کم و بیش در جای خود قرار می گیرد. با این حال، اگر دست خود را به گونه ای کج کنید که قسمت پایین جهت باد داشته باشد، هنگام وزش ذرات باد، دست شما به سمت بالا رانده می شود. برخورد مشابه بین یک جسم و باد که باعث بالابر می شود نیز باعث ایجاد استرس می شود. “کشش” در برابر حرکت رو به جلو هر جسمی مقاومت می کند و سرعت آن را کاهش می دهد. با کاهش سرعت، “بالابر” نیز کاهش می یابد و زمان پرواز را محدود می کند. برای اسکی بازان، هدف استفاده از موقعیت دقیق بدن برای افزایش وزن و در عین حال کاهش کشش تا حد ممکن است.

“پرواز” در پرش اسکی

اسکی باز از بالای یک شیب شروع می شود و سپس برای ایجاد سرعت لازم از شیب به پایین می لغزد. آنها باید به دقت خم شوند تا اصطکاک بین اسکی و صعود کاهش یابد. وقتی به انتهای جاده می رسند، می توانند 60 مایل در ساعت (96 کیلومتر در ساعت) حرکت کنند. سطح شیب دار به نقطه فرود ختم می شود که اگر متوجه شوید در واقع در زاویه 10 درجه نسبت به پایین قرار دارد. قبل از اینکه ورزشکاران به انتهای شیب برسند، می پرند. پیست اسکی به گونه ای طراحی شده است که مسیری را که یک جامپر طی می کند تقلید کند به طوری که از ارتفاع 10 تا 15 فوتی از سطح زمین تجاوز نکند.

پرش با اسکی؛  پرواز یا تصادف؟  علم چه می گوید!

وقتی ورزشکار روی آنتن می رود، سرگرمی فیزیک شروع می شود. جامپرها هر کاری که می توانند برای افزایش قدرت و در عین حال کاهش کشش انجام می دهند. ورزشکاران نمی توانند به اندازه کافی بالابر برای غلبه بر گرانش ایجاد کنند، اما هر چه سخت تر بلند کنند، آهسته تر سقوط می کنند و به تپه های پایین تر فرو می روند. برای انجام این کار، ورزشکاران اسکی و نیم تنه را تقریباً موازی با زمین قرار می دهند و اسکی های V شکل خود را متفاوت قرار می دهند. این موقعیت سطحی را که نیروی بالابر را تولید می کند، بلند می کند و آن را در زاویه حمله خوبی قرار می دهد، که همچنین باعث افزایش حداکثری می شود. از آنجا که کشش سرعت اسکی باز را کاهش می دهد، بالابر یکسان است و گرانش همچنان بر روی جامپر تأثیر می گذارد. سپس ورزشکار سریعتر و سریعتر شروع به سقوط می کند تا زمانی که فرود بیاید.

قوانین فیزیک را در پرش با اسکی رعایت کنید

علاوه بر فیزیک، عوامل زیادی مانند باد، تجهیزات و حتی بدن ورزشکار وجود دارد که می تواند بر پیشرفت پرش تأثیر بگذارد. بنابراین قوانین زیادی برای استاندارد و ایمن نگه داشتن این شرایط وجود دارد. در حین تماشای رویداد، ممکن است متوجه شوید که مقامات نقطه شروع را به سمت بالا یا پایین شیب حرکت می‌کنند. این تنظیم بر اساس سرعت باد است، زیرا باد سریعتر می وزد و پرش را طولانی تر می کند، که می تواند با خیال راحت از منطقه فرود عبور کند.

پرش با اسکی؛  پرواز یا تصادف؟  علم چه می گوید!

طول خود اسکی نیز تنظیم می شود و به قد و وزن اسکی باز بستگی دارد. اسکی می تواند تا 145 درصد از قد اسکی بازان برسد و اسکی بازان با شاخص توده بدنی کمتر از 21 باید اسکی کوتاه تری انجام دهند. اسکی های بلند همیشه بهترین نیستند، زیرا هر چه اسکی سنگین تر باشد، برای حفظ تعادل نیاز به بالابر بیشتری دارید. در نهایت، اسکی بازان باید لباس های تنگ بپوشند تا اطمینان حاصل شود که ورزشکاران از لباس های خود به عنوان منبع اضافی برای بالابر استفاده نمی کنند. اگرچه ممکن است تحت تأثیر انرژی ورزشکار هنگام تماشای اسکی قرار گرفته باشید، اما اکنون می دانید که آنها علاوه بر توانایی های بدنی، مهارت های زیادی در مفاهیم فیزیک و البته تمرین دارند.

منبع: theconversation

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم