Я хочу на своем блоге поделиться с Вами своими идеями, мыслями и педагогическим опытом по физике и астрономии

среда, 29 января 2014 г.

Прыжки с трамплина

А теперь, о таком сложном и красивом виде зимнего спорта, как прыжки с трамплина.
Прыжки на лыжах с трамплина называют спортом смелых. Когда зародился он? Вероятно, в то время, когда безвестный лыжник, съезжая с горы, вдруг взлетел на вершину небольшого заснеженного уступа. Случилось так, что он не упал, а подпрыгнул и, пролетев по воздуху несколько метров, приземлился, или, точнее сказать, «приснежился», и продолжал как ни в чем не бывало скользить дальше. Такое путешествие ему понравилось, и в другой раз он уже нарочно направил свои лыжи на уступ и оттолкнулся от него сильнее. Прыжок получился еще длиннее.
Когда лыжники научились прыгать с небольших уступов и убедились, что эти прыжки не опасны, им захотелось по-настоящему испытать радость полета. Они воспользовались лыжами вместо крыльев, а разум подсказал им, что нужно сделать для того, чтобы продлить полет.
Инженеры сконструировали высокие деревянные и металлические сооружения для прыжков на лыжах — трамплины. Прыгая с трамплина, спортсмен сначала быстро скользит по склону горы. Вот он достиг края площадки и, сильно оттолкнувшись, очутился в воздухе. В старых журналах можно найти фотографии, изображающие спортсменов в старомодных вязаных шапочках. Широко расставив руки, они как бы повисли в воздухе над снежной равниной. Но какая у них странная поза — в полете они вытянулись во весь рост.
— Что вы делаете? — вероятно, сказали им люди, хорошо разбирающиеся в физике.
— Разве можно, прыгая таким образом, рассчитывать на хороший результат?
— А почему бы и нет? — неуверенно возразили лыжники.
— Но вы забываете о том, что существуют законы аэродинамики! И этими законами нельзя пренебрегать.
В самом деле, заинтересовались лыжники, что это за законы и как они могут помешать или помочь при прыжках с трамплина? Раскрыв учебники, они прежде всего узнали, что воздух оказывает сопротивление всякому движущемуся телу. Впрочем, об этом лыжники, вероятно, знали и раньше. Но вот вопрос: велика ли сила этого сопротивления? «При большой скорости сопротивление воздуха движущемуся телу возрастает пропорционально квадрату скорости», — говорится в учебнике физики. Это значит, что если скорость движения лыжника увеличилась вдвое, то ему придется преодолеть сопротивление воздуха, возросшее в четыре раза. Если же скорость возрастет втрое, сопротивление воздуха увеличится в девять раз. Вот почему спортсмену, прыгающему с трамплина, даже в безветренную погоду кажется, что навстречу дует сильный ветер, а воздух стал плотным и упругим. Но опытный лыжник умеет не только побеждать, но и с пользой для себя применять эту враждебную силу. Каким образом? А вот каким. Мы знаем, что чем меньшей лобовой поверхностью обладает движущееся тело, тем оно испытывает меньшее сопротивление воздуха. Физика подсказала, как следует поступить, чтобы удлинить прыжки. Для этого надо уменьшить силу сопротивления воздуха. Иначе говоря, сделать так, чтобы воздух давил на возможно меньшую площадь тела. И лыжник, начиная скользить с горы разгона, приседает и тем самым увеличивает скорость. А от скорости разгона, как известно, зависит и длина прыжка. В полете лыжник сильно наклоняется вперед, почти ложится на воздух. Этим он не только уменьшает лобовое сопротивление, но заставляет воздух поддерживать себя. Создается так называемая подъемная сила. Это та самая сила, которая поддерживает в воздухе крылья самолета. Она же помогает лыжнику дольше продержаться в полете. Велика ли эта сила? Ученые высчитали, что при умелом прыжке она достигает 20 килограммов. Вот вам ответ на заданный вопрос. Оказывается, и здесь не обойтись без физики.

10 комментариев:

  1. Это настоящий полет.

    ОтветитьУдалить
  2. Да, он не прыгает, а летит.

    ОтветитьУдалить
  3. Какая интересная закономерность в сопротивлении воздуха.

    ОтветитьУдалить
  4. Законы аэродинамики.

    ОтветитьУдалить
  5. Наши трамплины в Сочи учитывают даже "розу ветров".

    ОтветитьУдалить
  6. Видео замечательное.

    ОтветитьУдалить
  7. Тут нам ждать нечего. Только надеяться.

    ОтветитьУдалить
  8. Какой красивый и опасный вид спорта.

    ОтветитьУдалить