Недавнее прочтение форума по технике натолкнуло дать определение идеальной техники. Достаточно долго я. как математик, думал, что для определения идеальной техники надо стартовать со строгого нахождения оптимальной траектории из точки А в точку Б. Однако эта задача является вырожденной с точки зрения оптимального управления и требует учета механических и физических свойств взаимодействия лыж со снегом. Основная проблема в описании - это что происходит у флага.
Однако можно на время забыть об оптимальной траектории и предположить, что из точки А в точку Б проведена линия, по которой должны двигаться лыжи. Очевидно, что идеальной техникой прохождения этого участка можно назвать такие движения лыжника, которые позволяют пройти его за минимальной время. Будем предполагать, что траектория достаточна гладкая и похожая на реальные траектории спортсменов на трассе гиганта. Для простоты предполагаем, что в начальной точке А лыжник имеет некоторую скорость направленную вниз по склону и центр тяжести находится над центром лыж.
Это определение идеальной техники на первый вид совершенно бесполезно, однако оно позволит понять, что не должен делать лыжник, чтобы проехать быстрейшим образом.
Для начала представим себе некоторую идеальную ситуацию, что вдоль траектории можно залить ледяной желоб с почти плоским дном, по которому будут двигаться лыжи не касаясь бортов желоба. Смысл этой идеализации состоит в том, чтобы показать, что лыжи могут двигаться в полном контакте с такой воображаемой направляющей поверхностью. И чтобы уж совсем идеализировать ситуацию, представим что у лыжника на ногах мини-лыжи размером с подошву ботинка. Это уточнение показывает, что изменение направления движения происходит благодаря форме направляющей поверхности (дно нашего желоба), а не за счет геометрии лыж. Вот таким образом можно описать идеальный спуск из точки А в точку Б. Почему это так? Потому что при таком движении сила трения минимальна.
Теперь вернемся со льда на снег и нормальные лыжи. Какие движения лыжника будут мешать идеальному скатыванию по заданной траектории, если дно желоба сделано из снега? Во-первых, это неравномерная по длине загрузка лыж, которая ведет к увеличению силы сопротивления снега за счет неравномерности давления. Это легко случается, поскольку реальная траектория задается с использованием геометрии лыж (более точно, за счет изменения локального радиуса лыж при закантовке и смешения давления вдоль лыжи). Во-вторых, нарушение перпендикулярности поверхности лыж и направляющей поверхности ведет к врезанию кантов снег и соответственно увеличению силы сопротивления. Это случится, если сделать боковой прогиб в коленях и/или бедрах. В-третьих, любые неподходящие вращательные движения корпусом могут привести к тому, что лыжи будут двигаться не вдоль намеченной траектории, а под некоторым углом к ней. Такие движения приведут к соскабливанию снега.
Конечно в реальности все эти огрехи техники возникают одновременно и приводят к торможению.
Кроме того перечисленные огрехи могут приводить к потере устойчивости лыжника и падению.
Комментировать
