IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )



 
Reply to this topicStart new topic
Техника катания на горных лыжах с учетом виртуального бугра., Статья Анатолия Мацукевича о физике движения горнолыжника в повороте
Tuly
сообщение 26.3.2020, 13:17
Сообщение #1


Живет здесь
****

Группа: Team AlpineMasters.ru
Сообщений: 1215
Регистрация: 21.1.2007
Из: С-Петербург
Пользователь №: 4



Предлагаем вашему вниманию статью Анатолия Мацукевича о физике движения горнолыжника в повороте. Статья приведена в оргинальном виде.

Цитата
2020.01.14. Мацукевич А. А.
Техника катания на горных лыжах с учетом виртуального бугра.
Преимущества перекантовки сгибанием ног.
1. Преодоление виртуального бугра.
2. Движение центра тяжести по короткой траектории.
3. Быстрая перекантовка.
4. Работа с перегрузкой.
5. Рациональная аэродинамика.
6. Ускорение в повороте.
1. Преодоление виртуального бугра.
В системе координат локальной плоскости склона центр тяжести (далее цт),
испытывает смещения в вертикальной плоскости и плоскости параллельной
плоскости склона. Это смещение инициируется силами реакции опоры в связи
траекторией цт и точки опоры (лыж). Такое воздействие можно определить, как
"Виртуальный Бугор" между поворотами, а в повороте как "Виртуальная Яма".
Соответственно бугор проходится сгибанием ног - яма разгибанием.
2. Движение центра тяжести по короткой траектории.
Перед лыжником стоит задача переместиться по склону из начальной точки в
конечную с минимальной затратой времени и по кратчайшему пути, т.е.
переместить свой цт. Длина пути цт уменьшается при сгибании ног между
поворотами так, как он не поднимается в вертикальной плоскости. Аналогично в
горизонтальной плоскости цт меньше смещается вправо и влево при разгибании
ног в повороте.
3. Быстрая перекантовка.
В повороте закантованные лыжи имеют сильный изгиб. Для перехода из поворота
в поворот необходимо сменить сторону кантования лыж. Соответственно нужно
разгрузить лыжи для их выпрямления. На настоящий момент можно выделить
следующие варианты перекантовки лыж: разгрузка вверх, разгрузка вниз и
плавная перекантовка без вертикальной работы. Наиболее быстрая перекантовка
лыж происходит при активном сгибании ног (быстрее падения). Это позволяет
ускорить загрузку закантованных лыж в другую сторону. При разгрузке вверх
тратится время на разгибание ног, зависание в верхней точке и последующее
падение. При плавной перекантовке лыжи скользят по снегу и перекантовываются
уменьшением степени наклона лыж, плоским ведением и наклоном лыж в другую
сторону.
Возможна перекантовка отрывом лыж от поверхности и при помощи
контрдвижения корпусом переворот лыж на другие канты.

4. Работа с перегрузкой.
В повороте для компенсации возникающих сил необходимо ехать с наклоном к
плоскости перпендикулярной обобщенному движению вперед. Угол наклона =
arctg(v*v/r*g). При этом возникает перегрузка до 2-3 G. Следует иметь ввиду, что
зависимость угла от скорости не линейная, а квадратичная. Т.е. при не
значительном увеличении скорости необходимо значительное увеличение угла
наклона. Переносить перегрузки рационально, когда корпус и ноги максимально
выпрямлены. На практике получается так, что внешняя нога выпрямлена больше
чем внутренняя в силу биомеханических особенностей человеческого тела.
Соответственно на внешней ноге наибольшая часть веса тела. Так как внутренняя в
согнутом состоянии выдерживает меньшую силу перегрузки.
Важно понимать, что цт испытывает силу, направленную от реакции опоры, т.е. от
снега и далее от лыж в сторону центра поворота.
5. Рациональная аэродинамика.
Ведение поворота в аэродинамической стойке скоростного спуска крайне
проблематично из-за больших перегрузок, и наклона тела в поворот (так как ноги
согнуты в разной степени). И наоборот: стойка рациональна между поворотами в
связи со сгибанием ног. Возможны: вариант с вертикальным положение корпуса,
что естественно для человеческого тела (отклонение на хвосты лыж) и вариант с
наклоном корпуса в перед (стойка скоростного спуска).
При выпрямлении корпуса и ног между поворотами создается дополнительная
площадь сопротивления воздуху. Возникающую при этом силу целесообразно
компенсировать смещением цт вперед относительно среднего положения.
6. Ускорение в повороте.
Для получения ускорения в направлении основного движения нужно понимать
следующее. В повороте ускорение направлено к центру. При активном разгибании
ног в начальной фазе поворота возможно придать цт ускорение, направленное в
сторону основного движения. То есть в общей системе составляющих сил
появляется сила проекция которой совпадает с направлением общего движения.
Чтобы толкаться необходимо сгибать ноги между поворотами, а затем активно
выпрямлять в первой половине поворота. Во второй половине поворота ноги надо
сгибать, чтобы подготовиться для толчка в следующем повороте.
Движения выполняются аналогично движениям, на коньках (опережающее
падение цт в сторону будущего толчка (используется в беговых лыжах -
«коньковый ход»)), но ноги в повороте проводятся вместе.
При разгибании ног в середине поворота сила и ускорение направлены
перпендикулярно основному движению, то есть эффект нулевой.
При разгибании ног конце поворота эта сила направлена против движения, что
является отрицательным, тормозящим эффектом.

На основании выше сказанного, напрашивается вывод, что основными ошибками
являются: выпрямление ног и корпуса между поворотами и сгибание в повороте.

Не надо путать специфическое явление поднятия цт между поворотами из-за
экстремального его наклона в повороте и нехватки амплитуды сгибания-
разгибания ног с искусственным выпрямлением.

В данной статье не учитываются: различные углы наклона склона и изменения
вектора скорости, а также частота, амплитуда и радиусы поворотов, так как это
значительно усложняет теоретические рассуждения, но общая картина реально
вырисовывается. Также не используются эпюры векторов сил, скоростей и
ускорений с целью упрощения изложения материала.

Описанное выше в той или иной степени относится и к другим видам слалома
(многократные сопряженные повороты) в других видах спорта: сноубординг,
скейтбординг, ролскейтинг, серфинг.

Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



RSS Текстовая версия Сейчас: 8.7.2020, 18:38