При изучении техники скольжения полезно знать выражение силы взаимодействия конька со льдом.
Величина давления конька опорной ноги на лед определяется формулой:
Так как косинус угла всегда меньше единицы, то из формулы (4) следует вывод: при скольжении по дуге в состоянии динамического равновесия давление конька на лед всегда больше веса фигуриста и равно ему при скольжении по прямой.
Для более детального анализа зависимости величины давления конька на лед воспользуемся следующим соотношением:
Как видим, давление на лед зависит от массы тела фигуриста, квадрата скорости, радиуса дуги скольжения и синуса угла наклона продольной оси тела фигуриста. Давление возрастает с увеличением массы тела фигуриста и скорости его скольжения и убывает с увеличением радиуса дуги и угла наклона продольной оси тела.
Сложность выполнения обязательных фигур, особенно в форме восьмерки, заключается в сохранении такой скорости скольжения, которая обеспечивает реберность и достаточно высокое качество поворотов на протяжении всей фигуры. Рассмотрим причины, вызывающие замедление скольжения при условии, что фигурист не сгибает и не разгибает опорную ногу. Кроме силы сопротивления воздуха тормозящей силой при скольжении является сила трения. Связь величины замедления с коэффициентом трения конька о лед может быть выражена следующим образом:
Ясно, что при одноопорном скольжении замедление прямо пропорционально давлению на лед, коэффициенту трения и обратно пропорционально массе тела.
В ряде случаев удобнее воспользоваться другой формулой (6).
Поскольку . то после преобразования получаем:
Так как на практике величина cos а меняется незначительно, а ускорение силы тяжести g — величина постоянная для данного места, то замедление зависит главным образом от коэффициента трения конька опорной ноги о лед.
Коэффициент трения скольжения зависит от многих причин: от качества льда, его температуры и состава воды, от материала, из которого сделано лезвие конька, и заточки. Чем ниже температура льда, тем больше коэффициент трения. Лед, полученный из жесткой воды, создает большее сопротивление скольжению, чем лед из мягкой воды. При низкой температуре лед тверже, а при повышенной мягче. В первом случае скольжение затрудняется из-за твердости льда, а во втором — из-за того, что лезвие конька глубоко врезается в мягкий лед.
Коэффициент трения на хорошем льду минимален, значит, и замедление при скольжении меньше. Коэффициент трения стали о лед колеблется в пределах 0,01—0,03.
Измерения показывают, что при выполнении круга вперед-наружу средние величины скорости на каждой четверти окружности равняются: V1 = 2,2 м/с, V2=l,87 м/с, V3=1,55 м/с, V4= 1,34 м/с.
Как видим, характер уменьшения скорости соответствует рав-нозамедленному движению. Другими словами, у квалифицированных фигуристов замедление при простом скольжении по дугам практически постоянно.
При выполнении сложных фигур (простая восьмерка со скобками, восьмерка с двукратными тройками и особенно восьмерка назад с тройкой) характер падения величины скорости скольжения нелинейный. В первой половине фигуры уменьшение скорости скольжения незначительно, однако во второй половине начинает проявляться следующая зависимость: уменьшение скорости скольжения вызывает уменьшение угла наклона конька ко льду и переход к скольжению на плоскости конька. Отсюда как следствие увеличивается площадь опоры и сила трения. В результате при выполнении сложных фигур скольжение фигуриста не равноза-медленно и скорость убывает нелинейно. Чем ниже квалификация спортсмена, тем ярче выражена нелинейность, тем сильнее замедление в конце фигуры.
У фигуристов высокого, класса благодаря качественному реберному скольжению, отсутствию скобления льда в поворотах и умению набирать ход падение скорости от начала фигуры к концу выражено слабее.
|