Mengzhu'dan Kısa Pist Sürat Pateninde Fiziği Görüntüleme
Pyeongchang Kış Olimpiyatları 25 Şubat'ta resmen sona erdi ve hakemin tartışmalı cezaları şüphesiz bu Kış Olimpiyatları'nın en büyük slotu. Çin kısa pist sürat pateninin baş antrenörü Li Yan'ın da aralarında bulunduğu profesyonel antrenörler ve sporcular, artık oyunun kurallarını anlayamadıklarını ifade ettiler. Performansın durgun olduğu dönemde atlet Wu Dajing baskıya dayandı ve erkekler 500 metrelik kısa pist sürat pateni çeyrek finallerinde ve finallerinde dünya rekorunu iki kez kırarak şampiyonluğu güçlü bir şekilde kazandı ve sıfır altın madalya lanetini kırdı.
Herkes Çin Yeni Yılı'nda yemek yer mi, canlı yayını mı izliyor ve Weibo'da şikayet mi ediyor bilmiyorum. Wu Dajing altın madalyayı kazanmadan önce, editör o kadar kızmıştı ki kan kustu. Üçlü Taç Wang Meng'in oyununun videosu ve onun Çin'in sırrını ve Güney Kore'nin eski kinini ifşa etmesini izlemek için Kış Olimpiyatları'nda yönettiği özel program "Meng the Lord's Arrival" sessizce çıktı.
Şekil 1. "Mengzhu'nun Gelişi" Parçası.
Bilibili Baraj Ağı'ndan resim kaynağı
Meng Zhu programda ayrıca kısa parkur, buz hokeyi, artistik patinajlar, kostümler ve nedenleri arasındaki farklardan bahsetti. Dünya şampiyonları çok çalıştı, bagetleri bir kenara bırakalım ve kısa pist sürat pateninde bazı fizik bilgilerine bir göz atalım.
Erkekler 1500 metre kısa pist sürat pateni için olimpiyat rekoru 2: 09.041 (Lu Zhenkui, Güney Kore) ve erkekler 1500 metrede dünya rekoru 3: 26.00 (Sicham El Queroy, Fas). Sporcular neden buz patenlerinde bu kadar hızlı kayabilirler? Sebeplerden biri paten yapmaktır ve kayma sırasında alınan sürtünme kuvveti küçüktür. Aşağıdaki Şekil 2 suyun faz diyagramıdır. Şekilde kırmızı çizgi konumunda standart atmosferik basınç 101.325kPa, erime noktası 0 C ve kaynama noktası 100 C'dir. Basınç 22089 kPa'dan düşük olduğunda, siyah düz çizgi BD bize basınç arttıkça buzun erime noktasının düştüğünü söyler. Buz bıçağı ile buz yüzeyi arasındaki kuvvet alanı nispeten küçüktür ve buz yüzeyindeki basınç büyük ölçüde artar, böylece buz bıçağı ile buz yüzeyi arasındaki sürtünmeyi azaltmak için buz bıçağının altında ince bir su tabakası oluşturur. Şekil 3a, 20131500m Dünya Şampiyonasında Wang Meng'in görüntüsünü göstermektedir. Uzun mesafeli düz kaymada, sporcuların ağırlık merkezlerini öne doğru eğdiğini görmek yaygındır. Sürtünmeyi azaltmak için ilerleyen ayak patenleri ilerleme yönüne paralel tutulur. Diğer ayak buzu tekmelemek için kullanılır ve buzu tekmeleyen patenler ileri yön ile belirli bir açıya sahiptir. Tekme kuvveti geriye doğrudur ve ileri tepki kuvveti hızlanma etkisine sahiptir. Elbette, Mengzhu genellikle bitiş çizgisini geçerken ayağa kalkmayı, yavaşlamayı ve çizgiyi geçmeyi seçer, o kadar yakışıklı ki (Şekil 3b'de gösterildiği gibi).
Şekil 2. Suyun faz diyagramı.
Resim internetten geliyor
Şekil 3. Wang Meng, 2013 Kısa Pist Sürat Pateni Dünya Şampiyonası bayanlar 1500 metre ön elemelerinde.
Bilibili Baraj Ağı'ndan bir resim
Kısa pist sürat pateni sahasının çevresi 111.12m'dir ve viraj yarıçapı 8.5m'dir. Pyeongchang Kış Olimpiyatları'nın erkekler 5.000 metrelik bayrak yarışında Güney Kore takımı, Çin takımını iç pistte geride bıraktı, ancak bir hata yaptılar ve hızlarından dolayı pistten düştüler. Yüksek hızda bir virajdan kaymanın, sporcunun kayma tekniği, fiziksel uygunluğu ve buz patenleri üzerinde yüksek talepler yarattığı görülebilir. Şimdi kısa pist hız pateni eğrilerinde fizik bilgisine bir göz atalım.
Şekil 4'te gösterildiği gibi, patinaj yönü, destek ayağının eylemsizlik yönüne diktir. Bir virajda kayarken sporcunun ihtiyaç duyduğu merkezcil kuvvet
Bunlar arasında, body vücut ile buz yüzeyi arasındaki açı, m sporcunun kütlesi ve r kayan eğrinin yarıçapıdır. Ancak yukarıdaki formüller yalnızca destek noktası yeterince güçlüyse geçerlidir.
Şekil 4. Bir eğri üzerinde kayarken cismin kuvvetinin analizi.
Sporcunun buz tekme kuvveti P, Şekil 5'te solda gösterildiği gibi buz yamacında dikey olarak kullanılır. Buz eğimi, üzerinde kayan destek ayağı buz bıçağının buz bıçağının aşınması, erimesi ve elastik deformasyonundan kaynaklanır. Şekil 4 ve 5'e göre,
Bu nedenle, merkezcil kuvveti artırmak için, atlet tekme kuvvetini artırabilir ve ayrıca vücudun dairenin merkezine doğru eğim derecesini artırabilir (yani, azaltabilir). Bununla birlikte, buz bıçağının buz eğimiyle temas ettiği alan çok küçüktür ve buzun kırılganlığı daha fazladır. Buz yüzeyi ile buz bıçağı arasındaki açı azaldıkça, itme kuvvetinin yatay bileşeni buz eğiminin dayanabileceği maksimum yatay bileşen kuvvetini aştığında, eğim kırılgan kırılmaya uğrayacaktır.Buz yüzeyi ve buz bıçağı normal yöndedir. Göreceli hareket vardır, merkezcil kuvvet aniden azalır veya hatta kaybolur ve sporcunun vücudu teğet yönde kayar ve düşer. Güney Kore takımının Pyeongchang Kış Olimpiyatları'nda erkekler 5000 metre bayrak yarışında ilk kez düştüğü durum buydu. Sporcuların sık sık sol kollarını buza dokunmak için kullandıklarını ve sağ ayaklarının iç kenarı ile döndüklerini görüyoruz Bu, yetersiz pedal çevirme gücü konusunda endişelenen sporcular tarafından yapılan koruyucu bir önlemdir.
Şekil 5. Buz yüzeyi ve buz patenleri üzerindeki kuvvetin şematik diyagramı.
Son olarak, Wu Dajing'i dünya şampiyonluğunu kazandığı için tebrik ederim. Çin sporunun daha iyi ve daha iyi olacağını umuyorum. Han Tianyu'nun yargısı hakkında yorum yapmaya hoş geldiniz. Mengzhu Kış Olimpiyatları'na katılmadı ancak Kış Olimpiyatları sırasında Weibo'da sıcak bir arama yaptı.Umarım daha çok kişi Kış Olimpiyatlarına ilgi gösterir. Sonunda tabii ki sakatlığın iyi olacağını umuyorum. 2022 Çin Kış Olimpiyatları'nın buz pateni pistinde durabilirse, hangi sıralama olursa olsun taraftarlar çok mutlu olacak.
Referanslar:
C. Vega, J.L.F. Abascal, E. Sanz, L.G. MacDowell, C. McBride, J. Phys .: Condens. Matter 2005 (17), S3283-S3288.
Guo Xueshen Su Faz Diyagramı Üzerine Analiz ve Araştırma Zhengzhou College of Animal Husbandry Engineering, 1995 (2): 29-32.
Kısa parkur sürat pateni yarışma kuralları Çin Paten Birliği tarafından onaylandı, 2010: 38-39.
Liu Feng, Guan Ruhua. Kısa pist sürat pateninde oluklu buz pateni kullanma teorisi, Journal of Physical Education, 2013 (3): 108-111.
Fizik Enstitüsü öğretmenlerinden ve öğrencilerinden orijinal katkılar
Yazar: Yang Jingting
Yorumcu: Ge Chen
Enstitüdeki öğretmenler ve öğrenciler, "Fizik Enstitüsünün Çevrimiçi Ofis Platformu" aracılığıyla makale gönderebilirler! Yöntem şu şekildedir: "ofis platformu" "çalışma salonu" "Genel Ofis İşleri" "Bilim Makalesi Gönderme" şeklinde oturum açın.
Editör: loulou
En Yeni 10 Popüler Makale
Görüntülemek için başlığa tıklayın
