冬奥会雪车项目在比什么?追求完美的滑行背后的科学

最近央视转播的冬季奥运项目中,经常看见雪车比赛,周围不少人看得不是太懂,感觉这玩意没啥技术含量啊,毕竟,不像其他比赛,整场都能看到运动员,雪车运动除了开始助跑那一下子以外,剩下的时间都只能看到呼啸而过 …

最近,在央视,我们经常可以看到雪车冬奥会。身边很多人不太了解,觉得这个东西没什么技术含量。毕竟不像其他比赛,整个比赛都能看到运动员的身影。在雪车,除了我开始助跑的那一瞬间,我只能看到轰鸣的雪车,却看不到方向盘和刹车。这个游戏不是靠运气吗?当然,能纳入奥运会的项目不能这么肤浅。那么,雪车?它背后的科学是什么?

冬奥会雪车项目在比什么?追求完美的滑行背后的科学

在之前的冬奥会上,雪车在男女双打中获得的许多金牌都是在不到十分之二的时间内决定的。每支队伍在1450米(近1英里)的赛道上跑4圈,综合时间的差距比眨眼还短。那么,在一项以速度取胜的运动中,我们怎样才能在雪车?实现完美的滑翔呢?

当然,雪车时间比任何人都短,也就是说,平均速度最快的人获胜。雪车的速度可以通过初中物理来判断。运动员在雪车初始阶段需要最大化雪车的加速度,减少雪车的减速度因此,让雪车完美滑行是起跑、雪车和团队的产物。

冬奥会雪车项目在比什么?追求完美的滑行背后的科学

世界上有16个雪车滑道,除了一个,都是由钢筋混凝土制成,上面覆盖着人造冰。但是,跑道上的冰就不一样了。雨雪等天气条件和不同的温度会改变冰的浓度。冰越冷越硬,雪车暖冰的速度通常越慢。维护人员还通过修复雪车造成的损坏来保持滑道的快速性。他们将在轨道上涂抹冰泥,并将其刮平,以保持冰的光滑。

第二个因素是雪车本身。雪车为速度而生。它们很轻,但是很结实。它们可以容纳两到四个大运动员,以135km/h的速度行驶,在一些弯道产生5 G的力量。空气动力学是最小化雪车阻力的关键。以美国为例。美国团队的雪车请最好的空气动力学专家来设计它。雪车将在风洞中进行测试、调整和重新测试,以将运行过程中的阻力降至最低。

最小化阻力只是挑战的一半。雪车也需要最大化加速度。加速度取决于重量和它的分布,在雪车雪车,会有重量限制,所以每个车队的总重量都差不多。各队之间的区别在于如何分配重量在雪车, 雪车制造商使用更轻的碳纤维材料来制作外壳,这使得雪车重量集中在底部,重心更低,这样雪车在转弯时更容易控制。

冬奥会雪车项目在比什么?追求完美的滑行背后的科学

另一个非常重要的部件是滑轮,这是一个接触冰面的金属刀片,类似于冰刀。皮带轮经过涂层和抛光处理,以减少摩擦。

当涉及到最大化加速度和最小化阻力时,玩家是最大的变量。根据牛顿第二定律,加速度由质量和力决定。质量是所有队伍的标准,但雪车的起跑速度来自运动员的推力。运动员必须首先克服静摩擦力,然后才能移动重达170到210公斤的雪车。通过穿上钉鞋,团队成员相互协调,以50米的长度将雪车推至40公里/小时。强壮的球员可以比瘦球员更快地推动雪车,所以一些球队

有奥运短跑运动员做推广。起跑是比赛中唯一的人力,而不是重力。重力加速度对所有雪车来说都是一样的,雪车的一支球队可以从起点开始在整个赛程中充分发挥速度优势。

冬奥会雪车项目在比什么?追求完美的滑行背后的科学

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雪车队必须保证他们在起跑时获得的加速度。推车运动员通过保持在驾驶运动员身后的紧缩状态和保持空气动力来做到这一点。他们还转移自己的身体重量以帮助转向,这种前后晃动的动作就是bobsledding(雪车)英文名字的由来。驾驶运动员使用连接在转向系统上的两个环,在赛道的转弯处转动雪车的滑轮。转动滑轮可以使滑轮更有效地相对于雪车前进的方向偏离,从而使雪车速度减慢。驾驶员的目标是找到一条完美的线路,同时在运行过程中尽可能少地转弯。完美的线路是在转弯时保持雪车足够高的速度,但雪车的位置上又要足够低,以避免行驶更长的距离,同时避免刮到赛道的两侧。

平滑的冰面、寒冷的温度、符合空气动力学的低质心雪车、强劲的起跑,以及高超的驾驶,都是雪车比赛中的重要变量。当它们都趋近完美时,运动员才能够拿到很好的名次,甚至冠军。

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