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冰雪奧運:速滑彎道向心力來源分析

 豫見物理 2022-02-13

速度滑冰是以冰刀為工具在冰上進行的一種冰上競速運動。在國際體育分類學上屬于滑冰運動。它是指在規(guī)定距離內(nèi)以競速為目的的滑冰比賽,簡稱速滑,是冬季奧運會的正式比賽項目。

運動員腳著冰鞋在冰面上滑行,借助冰刀的刀刃切入冰面形成穩(wěn)固的支撐點,通過兩腿輪流蹬冰、收腿、下刀,滑進動作以及全身協(xié)調(diào)配合向前快速滑行。

速滑選手通過彎道時,身體向內(nèi)傾斜,如摩托車過彎道一般,必要的時候還要用手扶冰面予以支撐。那么,速滑選手過彎道所需要的向心力怎么提供呢?冰刀為什么不向外側(cè)滑出呢?

冰面之所以能為速滑運動員提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力,得益于冰刀刀刃的形狀?;ɑ捅蜻\動員的冰刀底部是內(nèi)凹的,速滑運動員的冰刀底部是平的。

原來,當速滑選手高速通過彎道的時候,冰刀底部的一個角切入冰面,開出V形冰槽,是V形冰槽的外側(cè)面與冰刀底部擠壓,產(chǎn)生垂直于冰刀底部的、傾斜的支持力。該支持力的豎直分量與速滑選手的重力平衡,該支持力的水平分量提供了速滑選手過彎道所需要的向心力。

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