A síelés fizikája

Írta: Jonathan Parienté (tudományos blogot keresve)

Megosztás tiltva Megosztás

Feladva 2010. február 26-án 16: 22-kor.

Olvasási idő 4 perc.

  • Megosztás
  • Megosztás le van tiltva Megosztás le van tiltva
  • Megosztás letiltva Küldés e-mailben
  • Megosztás le van tiltva Megosztás le van tiltva
  • Megosztás le van tiltva Megosztás le van tiltva

Nem kerülte el a figyelmét, a tucatnyi síelő a világ minden tájáról betör a kanadai lejtőkre és a televízióba. A futók síléce alatt ott van a tudomány. Melyek azok a fizikai jelenségek, amelyek "lehetővé teszik" a síelők számára, hogy elérjék ezeket a függőleges sebességeket ?

Intuitív módon azt képzeljük, hogy minél nehezebb a síelő, annál gyorsabban halad. Igaz és hamis.

Kezdjük egy egyszerű esettel. Képzeljen el egy síelőt, aki egy lejtő tetejéről indul, hogy teljesen leereszkedjen rajta. Egy ideális világban, ahol a fizika viszonylag egyszerű maradna, síelőnk nem szenved semmilyen súrlódást, amely valószínűleg lelassíthatja. Az egyetlen erő, amely előremozdítaná, a súlya. Ellentétben azzal, amit a mindennapi nyelvben mondunk, a súly erő (Newtonban kifejezve), ellentétben a tömeggel. A tömeg a tömeg és egy állandó g szorzata, amelyet a Föld gravitációs gyorsulásának nevezünk (9,81 m/s²).

Mindenki tudja, mivel Archimédész óta a hajók 1-en úsznak, Newton és második törvénye óta az erők összege megegyezik a gyorsulás szorzatával. Tengerimalacunk lefelé halad a lejtőn, így gyorsulása abba az irányba irányul. Másrészt a súly a Föld közepe felé irányul. Amint az az alábbi 2. ábrán látható, valójában a lejtővel párhuzamos tömeg azon alkatrészének nevezzük, amely a síelőt a cél felé tereli (Px türkizben a diagramon).

Tegyen egy kis visszatekintést a főiskolai kurzusokra, és észreveszi, hogy ez az összetevő kifejezhető a szög szinuszának függvényében, amelyet a lejtő a vízszintessel tesz - igen, ha hidd el.

Visszatérve Newton második törvényéhez, a síelő gyorsulása (tengelye) szorozva a tömeggel megegyezik a súly összetevőjével, Px, amely maga megegyezik a tömeg, a g állandó és a lejtés szögének szinuszának szorzatával . Ez egyértelmű ?

Tehát síelőnk gyorsulása csak a pálya lejtésétől függ, és nem annak tömegétől.

Ezért nyolcéves unokaöccse (nagyjából) ugyanolyan sebességgel vág le a pályán, mint Ön. Utolsó dolog, eddig csak a gyorsításról beszéltünk, és nem a sebességről. Ne essen pánikba, a gyorsulás és a sebesség összefügg. A gyorsulás állandó, a sebesség folyamatosan növekszik, függetlenül a tömegtől.