Jednorazowa guma

Pomijając wyczyny Teda i Lindsey, różnice czasowe w czołówce zawodów PŚ są zazwyczaj marginalne bądź żadne (patrz Hoefl-Riesch i Weirather oraz Kroell i Sullivan). Często można natknąć się na posty/artykuły przeliczające owe setne sekundy na dystans. Czasami podczas zawodów realizator uraczy nas nałożeniem dwóch przejazdów, co pozwala zlokalizować odcinki, na których dany zawodnik stracił bądź zyskał przewagę z powodu zbyt liberalnego użycia krawędzi, złej linii, otwarcia się podczas skoku itp. Wszystkie w/w błędy są doskonale widoczne dla wprawnego oka i szczególnie podczas konkurencji technicznych mają decydują wpływ na końcowy układ tabeli. Sprawa ma się zgoła inaczej w wypadku zjazdu i supergiganta. Stare porzekadło czego oko nie widzi, tego sercu nie żal, nie odzwierciedla sytuacji mającej miejsce podczas konkurencji szybkościowych.

Co sprawia, że na prostych odcinkach szusu w Kitz czy Wengen obserwujemy znaczące różnice czasowe między czołowymi zawodnikami? Niektórzy przypisują to masie zawodnika. Rezultatem większej masy jest większa siła ciężkości, która teoretycznie pozwala na rozwinięcie większej prędkości. Jak wszyscy wiemy z pierwszej zasady dynamiki Newtona, ciało porusza się ruchem jednostajnym jeśli suma sił wypadkowych działających na to ciało równa jest zeru. W opisanym przypadku oznacza to, iż do zrównoważenia zwiększonej siły ciężkości potrzebna jest większa siła oporu powietrza i tarcia. Odłóżmy na bok współczynnik tarcia zależny od doboru smarów i skupmy się na wartości oporu aerodynamicznego.

Wartość oporu aerodynamicznego (Fa) generowanego przez zawodnika zależy od jego powierzchni czołowej (A), kwadratu jego prędkości (v^2), współczynnika oporu aerodynamicznego (Cd) i gęstości medium, w którym się porusza (ρ), czyli powietrza i wyraża się wzorem

Fa = (A * Cd * v^2 * ρ)/2

Oznacza to, że ciężsi zawodnicy, którzy ze względu na posturę charakteryzują się większą powierzchnią czołową, generują większy opór aerodynamiczny przy mniejszych prędkościach częściowo niwelując korzyści płynące ze zwiększonej siły ciężkości. Tak naprawdę jedynym elementem jaki możemy manipulować jest współczynnik oporu powietrza, który jest wyznaczany empirycznie i określa jak aerodynamiczny jest dany obiekt. Na wartość Cd wpływ ma nie tylko kształt (pozycja) zawodnika, ale również materiał z jakiego wykonano jego ubiór. Oczywiście najlepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie nieprzepuszczalnych kombinezonów poliuretanowych generujących najmniejszy opór aerodynamiczny. Niestety podczas upadku wspomniane kombinezony charakteryzujące się niskim współczynnikiem tarcia, znacząco utrudniają hamowanie i podnoszą prędkość zawodnika tuż przed niechybnym spotkaniem z siatkami. Dlatego też FIS ustaliła minimalną przepuszczalność materiału używanego do produkcji kombinezonów (30 litrów na m2/s przy ciśnieniu 100Pa).

Kanadyjczycy słynący z silnej kadry szybkościowców postanowili wziąć materiał kombinezonów pod lupę i zbadać jaki wpływ na opór aerodynamiczny przy 100 km/h ma: przepuszczalność kombinezonu, jego rozmiar, wiek i obecność wbudowanych ochraniaczy gigantowych. Główne wnioski płynące z badań dla zawodnika o przeciętnych gabarytach (guma rozmiar L) są następujące:

  • Kombinezon posiadający ochraniacze gigantowe generuje dodatkowe 4,7 N oporu aerodynamicznego w porównaniu do kombinezonu DH,
  • Używanie zbyt małego kombinezonu (M) powoduje jego rozciągnięcie i wzrost oporu o 3 N,
  • Używanie zbyt dużego kombinezonu (XL) powoduje zwiększenie powierzchni czołowej i Cd (dodatkowe 1,9 N),
  • Używany stary kombinezon, który stracił elastyczność i stał się bardziej porowaty (wzrost przepuszczalności) generuje dodatkowe 2,8 N oporu.

No dobrze, newtony newtonami, ale jak przedstawione straty mają się do czasu przejazdu. Według matematycznego modelu wpływu oporu aerodynamicznego na czas przejazdu opracowanego przez Amerykanina J. Brokera spadek oporu aerodynamicznego o 1,5 N przy prędkości 108 km/h skróci czas przejazdu 250 metrowego odcinka o około 0,07 s. Wnioski nasuwają się same. Czas kupić gumę we właściwym rozmiarze i bez ochraniaczy, a i jeszcze jedno, nie przyzwyczajajcie się do niej, bo niedługo i tak stanie się zbyt porowata.

Znaczniki

Podobało się? Doceń proszę atrakcyjne treści i kliknij:

7 komentarzy do “Jednorazowa guma”

  1. Masa zawodnika rośnie jak do 3 potęgi a opór (przekrój) do 2 – więc masa na płaskim oczywiście jest b. ważna.
    …a pisze się „ww.” ;)

    Odpowiedz
  2. Racja jeśli zakładamy że większy/wyższy zawodnik jest 'rozrośniety’ porównywalnie w każdym kierunku. Oczywiście wychodowanie mięśnie piwnego polepszy osiągi na płaskim jednak w wypadku wysokich zawodników o jak by to nazwac 'niskiej głębokości’ opór może zniwelować wyższą masę. Przykładem może być austriacki skoczek Florian Liegl który swego czasu umjętnie wykorzystywał swój wysoki współczynnik A/m

    Odpowiedz
  3. Jako ciekawostka zawodnicy na zawodach FIS nie mylić z WC ubierają dwie gumy jedna na drugą ( do SG i DH) – można i tak ;-)

    Odpowiedz
  4. Aj przeoczyłem to w poście ale takie rozwiazanie generuje powstawanie „kieszeni powietrznych” miedzy kombinezonami i straty podobne do założenia za malego kombinezonu.

    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Zobacz także

Inne artykuły

maryna

Mini wywiad z Maryną po supergigancie w Lenzerheide

A teraz obiecany mini-wywiad z Maryna Gąsienicą-Daniel przeprowadzony w rejonie linii mety po supergigancie w Lenzerheide. Wiem, że trochę późno, ale pomimo to przeczytać warto. Cześć. Ponownie spotykamy się po zawodach. Tym razem prawie

maryna gąsienica daniel

Ostatnie pchnięcia

To był długi i ciekawy sezon. Na pewno ciężki dla większości zawodników, a w szczególności dla tych, którzy jeżdżą wszystkie konkurencje. Dużo podróżowania, mnóstwo startów i wszyscy są już bardzo zmęczeni. Niemniej, końcówka

AMP Narciarstwo Alpejskie

AMP 2022: Dwa oblicza wielkiego finału

Zuzanna Czapska i Paweł Pyjas (oboje AWF Katowice) zdobyli tytuły akademickich mistrzów Polski w gigancie. W slalomie zwyciężyli Maja Chyla (UJ Kraków) oraz Przemysław Białobrzycki (AWF Katowice). W Zakopanem zakończyły się

AMP Narciarstwo Alpejskie

AMP 2022: Bez dotykania tyczek

Zwycięzcami eliminacji slalomowych zostali ci sami zawodnicy, którzy byli najlepsi we wczorajszym gigancie. Na zachodzie dominacja Zuzanny Czapskiej i Pawła Pyjasa (oboje AWF Katowice), a na wschodzie zwycięstwo Mai Chyli (UJ Kraków) i Antoniego

maryna gąsienica-daniel

W Lenzerheide po dwóch latach…

Obiecałem relację, wiec być musi… Czas i sytuacja na świecie, co prawda nie napawają mnie chęcią do pisania o narciarstwie, ale życie toczy się dalej pomimo niezbyt miłych wieści stąd i zowąd. Wreszcie

Newsletter

Dołącz do nas – warto

Jeśli chcesz dostawać informacje o nowościach na stronie, nowych odcinkach podcastu, transmisjach live na facebooku, organizowanych przez nas szkoleniach i ważnych wydarzeniach oraz mieć dostęp do niektórych cennych materiałów na stronie (np. wersji online Magazynu NTN Snow & More) wcześniej niż inni, zapisz się na newsletter. Nie ujawnimy nikomu tego adresu e-mail, nie przesyłamy spamu, a wypisać możesz się w każdej chwili.