I filmen Toy Story säger Woody till Buzz Lightyear: “Det var inte att flyga. Det var att falla med stil”, efter att han elegant glider runt i ett rum. Tanken på att en person skulle kunna flyga genom luften har fascinerat civilisationer sedan urminnes tider. Berättelser från de gamla grekerna till 1700-talets Europa berättar liknande historier om män som tillverkar vingar av trä, fjädrar och tyg för att imitera fåglar innan de hoppar från torn, kullar eller klippor. Denna fascination för att sväva genom himlen fortsätter än i dag, och männen och kvinnorna i skidhoppning fortsätter den tusenåriga traditionen att falla med stil.

Målet med skidhoppning är att hoppa så långt ner i backen som möjligt, men som Woody sa är skidhoppning inte bara att flyga så långt som atleten kan. Stilen är också en stor del av det. Skidhoppare bedöms på stil och avstånd i förhållande till K-linjen. K-linjen kommer från det tyska ordet “kritisch”, som betyder kritisk. Poäng dras av för varje meter under K-linjen de landar och poäng läggs till för varje meter längre än linjen. Normalbacken i OS 2018 är en K98, och K-linjen ligger 98 meter från hoppets slut. Den stora backen är en K125, med K-linjen på 125 m. Detta innebär att skidhopparna måste använda fysiken för att hjälpa dem att flyga till K-punkten eller längre bort.

Bild: Baiaz/iStock/Thinkstock

Skidhoppning har fyra olika sektioner, och i var och en av dessa sektioner måste skidhopparna utnyttja fysiken på mycket olika sätt. Den första delen är inloppet, eller rampen. Skidhoppare börjar med att placera sig på en metallstång i toppen av denna ramp. Vid denna punkt utnyttjar de fysiken med potentiell gravitationsenergi. Den säger att ju högre ett objekt är, desto mer potentiell energi har det. När skidhopparna åker nerför rampen omvandlar de sin potentiella energi till rörelseenergi. Målen är att minimera luft- och snömotståndet för att få fart och momentum före start.

Det finns flera sätt för skidhoppare att minimera motståndet när de åker nerför rampen. Det första är kroppspositionen. De böjer knäna i en hukställning för att minimera luftmotståndet genom att minska kroppens yta i kontakt med luften. Skidhoppare upprätthåller också en strömlinjeformad position genom att använda en snygg hjälm och dräkt samtidigt som de håller armarna bakom sig.

En aerodynamisk huk minimerar luftmotståndet på rampen. Bild: Med tillstånd av Sarah Hendrickson

Skidhoppare måste inte bara kämpa mot luftmotståndet utan även mot friktionen på undersidan av skidorna. Skidornas undersida består av ett plastliknande material. Varmt vax droppas ovanpå plasten och skrapas slätt för att minimera friktionen. Moderna skidskytteinlopp är utrustade med keramiska spår med ett integrerat kylsystem för att hålla ett stabilt 20 mm tjockt islager för hopparna. Snöförhållandena och temperaturen kräver dock att man använder olika vaxer för att minimera friktionen. Det finns särskilda vaxer för kallt väder, varmt väder och till och med vaxer som är utformade för förvaring av skidor under lågsäsong. Om skidhopparna minimerar friktionen och luftmotståndet på den 35-gradiga rampen kommer de att nå hastigheter på cirka 90 km/tim vid starten.

Den andra delen av skidhoppningen är bordet, eller starten. I motsats till vad du kanske tror går inte slutet av rampen uppåt. I själva verket har skidhoppet en nedåtgående vinkel på ungefär 10,5 grader. Detta innebär att för att skidhoppare ska kunna maximera flygsträckan sträcker de sig faktiskt från sin aerodynamiska huka och hoppar i stället för att glida av rampens ände. Timing, styrka och kroppsposition vid start är nyckeln till ett lyckat hopp.

Den tredje delen av skidhoppningen, och dess mest ikoniska, är flygningen. Under flygningen utnyttjar skidhopparna fysiken i att flyga som en glidare som inte har någon motor. Detta innebär att för att skidhoppare ska kunna flyga måste de använda det momentum som de får på rampen och kontrollera aerodynamiska krafter. När de flyger har de tre huvudkrafter som verkar på dem: lyftkraft, dragkraft och vikt. Lyft verkar vinkelrätt mot luftflödet. När luften slår horisontellt mot skidhopparnas ansikte, driver lyftkraften dem uppåt i luften och gör att de kan sväva längre ner i backen. Till skillnad från rampsektionen där skidhopparna försöker minimera kroppens yta som träffar luften, är målet under flygsektionen att använda sin platta kropp och sina skidor för att trycka mot luften.

V-flygställningen som är viktig för att öka distansen. Bild: Med tillstånd av Sarah Hendrickson

Skidhopparnas skidor, dräkter och kroppsposition är alla utformade för att öka denna yta under flygning för att öka lyftet. Skidorna är bredare och längre än alpina skidor och längdskidor. De är 145 % av skidåkarens längd i centimeter och 1,5 gånger bredare än alpina skidor. Skidhoppare bär dräkter som är svampiga mikrofiber som har en reglerad mängd luftgenomsläpplighet och som inte får vara mer än 2 cm från kroppen på något ställe. Skidhopparens kroppsposition har skidorna i en V-form och armarna något bort från sidan av bålen. Denna kroppsposition, som utvecklades för första gången 1985, ger 30 % mer lyftkraft än den tidigare parallella skidpositionen. Ibland rör skidhoppare armarna och händerna för att rikta om sin flygbana och försöka hålla sig i luften längre.

Vikt är den kraft som genereras av gravitationens dragningskraft mot jorden. Skidhoppare har lärt sig att lättare hoppare flyger längre än tyngre. Skidhoppningsskidor är också mycket lätta och väger endast cirka 7,2 kg (16 lbs). Den sista kraften som skidhoppare kämpar med är motståndet. Precis som under rampsektionen bromsar motståndet skidhoppare i luften. Drag är en kraft utan motstånd som snabbt bromsar skidhopparna.

Skidhopparna fullbordar sin behärskning av fysiken i den sista sektionen, landningen. Landningen som skidhopparna bedöms på kräver att de flyttar sig från sin V-flygform till skidor parallella, en fot något framåt och inte mer än två skidbredder emellan. Skidhopparna måste behärska viktfördelningen och balansen för att landa stadigt och absorbera stötarna genom att böja knäna. Skidhoppningsskidor är utformade för att vara en stabil plattform för skidhoppare att landa på. Skidans material absorberar faktiskt en del av stöten vid landningen.

Skidhoppare befinner sig aldrig mer än 10 till 15 fot över marken när de flyger. De följer backens kurva och landar 100 meter från rampens slut. Från början till slut utnyttjar skidhoppare potentiell energi, omvandlar den till rörelseenergi, kontrollerar lyftkraften som en glidare, förverkligar en tusenårig dröm och gör allt detta med stil på mindre än 10 sekunder.

Bild: Ben Pieper Photography