STEMvisions Blog

I filmen Toy Story siger Woody til Buzz Lightyear: “Det var ikke at flyve. Det var at falde med stil”, efter at han graciøst glider rundt i et rum. Denne idé om, at en person kan flyve gennem luften, har fascineret civilisationer siden oldtiden. Historier fra de gamle grækere til det 18. århundredes Europa fortæller lignende historier om mænd, der fremstiller vinger af træ, fjer og stof for at efterligne fugle, før de springer ud fra tårne, bjerge eller klipper. Denne fascination af at svæve gennem himlen fortsætter den dag i dag, og mændene og kvinderne i skihop fortsætter den årtusindgamle tradition for at falde med stil.

Målet med skihop er at hoppe så langt ned ad bakken som muligt, men som Woody sagde, er skihop ikke blot at flyve så langt, som atleten kan. Stil er også en stor del af det. Skispringere bliver bedømt på stil og afstand i forhold til K-linjen. K-linjen kommer af det tyske ord “kritisch”, som betyder kritisk. Der trækkes point fra for hver meter under K-linjen, de lander, og der lægges point til for hver meter længere end linjen. Den normale bakke ved OL i 2018 er en K98, og K-linjen er 98 meter fra afslutningen af springet. Den store bakke er en K125, og K-linjen ligger 125 m. Det betyder, at skihopperne skal bruge fysikken til at hjælpe dem med at flyve til K-punktet eller længere væk.

Billede af en skispringningsrampeBillede: Baiaz/iStock/Thinkstock

Skispring har fire forskellige sektioner, og i hver af disse sektioner skal skihopperne udnytte fysikken meget forskelligt. Den første er indløbet, eller rampen. Skispringere starter med at placere sig på en metalstang i toppen af denne rampe. På dette tidspunkt udnytter de fysikken i den potentielle tyngdeenergi. Den siger, at jo højere et objekt er, jo mere potentiel energi besidder det. Når skispringerne kører ned ad rampen, omdanner de deres potentielle energi til kinetisk energi. Målene er at minimere luft- og snemodstanden for at opnå fart og momentum inden afsæt.

Der er flere måder, hvorpå skihoppere minimerer modstanden, mens de står på ski ned ad rampen. Den første er kropspositionen. De bøjer knæene i en hugsiddende stilling for at minimere modstanden ved at mindske kroppens overfladeareal i kontakt med luften. Skispringere opretholder også en strømlinet position ved at bruge en slank hjelm og dragt, mens de holder armene bag sig.

Billede af en aerodynamisk hugsiddende stilling minimerer modstanden på rampen. En aerodynamisk hugsidder minimerer luftmodstanden på rampen. Billede: Med venlig tilladelse fra Sarah Hendrickson

Skihoppere skal ikke kun kæmpe med luftmodstand, men også med friktion på bunden af deres ski. Skibenes bund er et plastiklignende materiale. Varm voks dryppes på toppen af plastikken og skrabes glat for at minimere friktionen. Moderne skispringningsindløb er udstyret med keramiske spor med et integreret kølesystem for at holde et stabilt 20 mm tykt islag for springerne. Sneforholdene og temperaturen kræver dog, at der anvendes forskellige vokstyper for at minimere friktionen. Der findes specifik voks til koldt vejr, varmt vejr og endda voks, der er beregnet til opbevaring af ski uden for sæsonen. Hvis skihopperne minimerer friktion og luftmodstand på den 35-graders rampe, vil de nå hastigheder på omkring 90 km/t ved starten.

Den anden del af skihopningen er bordet, eller starten. I modsætning til hvad du måske tror, går enden af rampen ikke opad. Faktisk har skispringet en nedadgående vinkel på ca. 10,5 grader. Det betyder, at for at skispringere kan maksimere flyveafstanden, strækker de sig faktisk ud fra deres aerodynamiske huk og hopper i stedet for at glide ud fra rampens ende. Timing, styrke og kropsposition ved starten er nøglen til et vellykket spring.

Den tredje del af skispringning, og den mest ikoniske, er flyvning. Under flyvningen udnytter skihopperne fysikken ved at flyve som en svæveflyver, der ikke har en motor. Det betyder, at for at skihopperne kan flyve, skal de bruge det momentum, de har opnået på rampen, og kontrollere de aerodynamiske kræfter. Under flyvning har de tre hovedkræfter, der virker på dem: løft, modstand og vægt. Løft virker vinkelret på luftstrømmen. Når luften rammer horisontalt i ansigtet på skihopperne, skubber løftet dem op i luften og gør det muligt for dem at svæve længere ned ad skrænten. I modsætning til rampeafsnittet, hvor skihopperne forsøger at minimere kroppens overfladeareal, der rammer luften, er målet under flyvesektionen at bruge deres flade krop og ski til at skubbe mod luften.

Billede af V-flyvestillingen, der er vigtig for at øge afstanden. V-flyvestillingen er vigtig for at øge afstanden. Billede: Med venlig tilladelse fra Sarah Hendrickson

Skihoppernes ski, dragter og kropsposition er alle designet til at øge dette overfladeareal under flyvningen for at øge løftet. Skiene er bredere og længere end alpine ski og langrendsski. De er 145 % af skiløberens højde i centimeter og 1,5 gange bredere end alpine ski. Skispringere bærer dragter, der er svampede mikrofiberdragter, som har en reguleret mængde luftgennemtrængelighed og ikke må være mere end 2 cm væk fra kroppen på noget punkt. Skispringernes kropsstilling har skiene i en V-form og armene lidt væk fra siden af torsoen. Denne kropsstilling, der blev udviklet første gang i 1985, giver 30 % mere løft end den tidligere parallelle skistilling. Nogle gange flytter skihoppere deres arme og hænder for at justere deres flyvebane og forsøge at holde sig længere i luften.

Vægt er den kraft, der opstår som følge af tyngdekraftens tiltrækning mod Jorden. Skispringere har lært, at lettere springere flyver længere end tungere springere. Skispringski er også meget lette og vejer kun omkring 7,2 kg (16 lbs). Den sidste kraft, som skihoppere kæmper med, er modstanden. Ligesom under rampeafsnittet bremser modstanden skihopperne i luften. Drag er en uimodstået kraft, der hurtigt bremser skihopperne.

Skihopperne fuldender deres beherskelse af fysikken i den sidste sektion, landingen. Landingen, som skihopperne bedømmes på, kræver, at de skal bevæge sig fra deres V-flyveform til skiene parallelle, en fod lidt foran og ikke mere end to skibredder i mellem. Skispringerne skal mestre vægtfordelingen og balancen for at lande stabilt og absorbere stødet ved at bøje knæene. Skispringski er designet til at være en stabil platform, som skispringeren kan lande på. Skiens materiale absorberer faktisk en del af stødet fra landingen.

Skispringere er aldrig mere end 10 til 15 fod over jorden, mens de flyver. De følger skråningens kurve og lander 100 m fra rampens ende. Fra start til slut udnytter skihopperne potentiel energi, omdanner den til kinetisk energi, kontrollerer løftet som en svæveflyver, realiserer en årtusindgammel drøm og gør alt dette med stil på mindre end 10 sekunder.

Billede af den V-flyvestilling, der er vigtig for at øge afstanden. Billede: Billede: Ben Pieper Photography

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.