Трибология лыжных гонок
В целом весь тест может включать до шестидесяти спусков — довольно большая работа, но, тем не менее, дающая достаточно достоверные результаты. Значимыми являются расхождения в результатах свыше 1% от среднего показателя нулевой пары. Если расхождения во время калибровки и во время тестирования мазей составляют менее 1%, можно предположить, что разницы между мазями нет.
Иногда при первом тестовом спуске лыжи едут быстро, но после становятся медленнее. Причиной этому могут быть грязь, вода, или же твердые кристаллы льда, которые истирают скользящую поверхность и мазь. Пока скользящая поверхность гладкая, она скользит хорошо, но с появлением все большего количества "царапин", от спуска к спуску, лыжи становятся медленнее. В таких условиях нужно обращать внимание на изменения в тенденции результатов, чтобы иметь информацию о состоянии мази.
Человеческий фактор имеет большое значение. Если одни и те же лыжи тестирует сразу несколько лыжников, есть риск получить запутанные результаты. Каждый лыжник имеет свой "подход" к лыжами. Даже небольшие изменения в весе или равновесии могут привести к изменениям в распределении давления лыж. Выполняйте тестирования только с одним лыжником.
Извечный вопрос: какое тестирование лучше - субъективное или объективное? Старайтесь выявлять явные различия между лыжами, используя объективные тесты, а небольшие - "на ощупь" - с помощью субъективного теста.
При тестировании держащей мази больше обращайте внимание на хорошее держание, нежели на скольжение.
Скольжение и держание на классических лыжах является скорее вопросом прогиба, чем самой мази. Даже если производители мазей и утверждают, что скольжение держащей мази очень важно, не стоит придавать этому большого значения. Вместо этого лучше помнить о том, что назначение держащей мази - держать, а не скользить. Скольжение зависит от других вещей (мази скольжения, распределения давления).
Всё это, конечно, в идеале. В условиях же соревнований процедуры должны быть упрощенны. Но даже в этом случае, не следует брать в расчет расхождения менее чем в 1 %.
3.4.7. Другие методы
Некоторые лыжные команды, в особенности итальянские, тестируют лыжи, устанавливая подряд сразу несколько радаров скорости. Это позволяет им тестировать степень ускорения лыж.
Несколько лет назад велись работы по использованию маленького ролика или гребного колесика, закрепленного на пяточной части лыжи. Эта конструкция соединялась с небольшим компьютером, регистрирующим скорость и степень ускорения лыжи, которые в последствии можно было вывести в виде графика. Эта прекрасная идея не получила своего развития, однако представлялась и до сих пор представляется исключительно полезной.
Наши российские специалисты придумали так называемую "взбивалку для яиц" небольшую машинку с вращающимися полиэтиленовыми (Р-Тех) дисками. Вращающийся диск прикладывается к снегу и измеряется сопротивление. Это приспособление позволяет технику за короткое время, и с регистрацией всех данных, протестировать столько мазей, сколько у него есть в наличии дисков. Оно также позволяет технику за короткий срок протестировать мази в разных местах (в верхней точке, в нижней точке и т.д.).
Велись также некоторые работы над приспособлением, которое тащило лыжу вдоль лыжни и измеряло сопротивление.
Все эти методы являются попытками собрать объективные и удобные для записи данные простым и легко выполнимым способом. При этом весьма желательно исключение погрешностей, связанных с самим лыжником (неравномерная загрузка лыж, сопротивление воздуха и т.д.).
Мы разобрались, почему лыжи «катят», а иногда не нет, какие парафины использовать и что нужно иметь для подготовки лыж. Теперь перейдем непосредственно к опыту.
4. Экспериментальное изучение коэффициента трения.
4.1. Физические основы теста на длину выката.
Рассмотрим динамику и кинематику наиболее распространенного и самого простого метода тестирования лыж, когда вы скатываетесь со склона из общей начальной точки, и смотрите, какие лыжи уезжают дальше – тест на длину выката (см. Рис. 4.1).
Теста на длину выката.
Рис. 4.1
Лыжник стартует без начальной скорости VНР = 0 с вершины ровной горы высотой H, составляющей некоторый угол a с горизонталью, и за время tР проезжает по склону расстояние LР, постоянно разгоняясь до скорости VР.
Затем в течение времени tТ лыжник движется по горизонтальной поверхности и на некотором расстоянии от окончания склона LТ он остановится VКТ = 0.
При этом можно принять следующие допущения: коэффициент трения о снег m постоянен; сопротивления воздуха отсутствует; переход от наклонного участка к горизонтальному происходит без удара.
Требуется определить абсолютную величину коэффициент трения о снег m и относительную эффективность 
скольжения тех лыж, которые за счет лучшей смазки (меньшего коэффициента трения m¢) позволяют лыжнику увеличить длину выката на некоторую величину DL .
Прежде всего, решим поставленную задачу исходя из законов Ньютона и формул равноускоренного движения.
На первом (наклонном) участке равноускоренного движения лыжника (с ускорением ар) введем плоскую декартову систему координат с осями:
ХР – направленную по ходу движения лыжника (под углом a к горизонту) ;
YР – направленную перпендикулярно склону,
и запишем второй закон Ньютона относительно этих осей (сумма проекций всех сил действующих вдоль некоторой оси равна массе тела умноженной на проекцию ускорения вдоль данной оси):
(4.1)
(4.2)
Раскроем левые части выражений (4.1) и (4.2) при условии, что сопротивления воздуха осутствует
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22