Wie wirkt sich die Masse auf die Distanz aus, die ein Skispringer zurücklegt?

Ich habe ein Experiment durchgeführt, um dies zu untersuchen. Meine Ergebnisse ergaben, dass es sich um eine optimale Masse eines Skispringers handelt. Ich bin mir nicht sicher über die Mathematik dahinter. Kann jemand helfen.

In Anbetracht einer reibungslosen Piste sollte die Masse die vom Skifahrer während eines Sprungs zurückgelegte Distanz nicht beeinflussen.
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@NSJohn und auch kein Luftwiderstand.
Ich würde die Geschwindigkeit des Springers messen, wenn er gerade den Boden verlässt, um zu sehen, ob das mit der Masse korreliert. Ihre Frage ist möglicherweise irreführend.

Antworten (3)

Interessanterweise ist es das Gegenteil von dem, was ich finde, wenn ich mit dem Fahrrad einen Hügel hinunterfahre, und was oben angedeutet wurde.

Langstreckenspringer profitieren von der Maximierung ihrer Oberfläche bei gleichzeitig reduziertem Gewicht. Je weniger sie wiegen und je mehr Luftwiderstand sie erzeugen können, desto weiter kommen sie. Ihre Körper sind die Hauptgewichtsquelle, und daher besteht ein unglaublicher Druck für Skispringer, so dünn wie möglich zu sein.

Was aus vielen Artikeln darüber kommt!

http://thesocietypages.org/socimages/2015/07/10/ski-jumpings-weight-problem/

Wieder erhebt die Anorexie ihr hässliches Haupt.

Das ist wahr, aber nicht ganz die ganze Geschichte, denke ich. Wenn Sie zu leicht werden, erhalten Sie beim Startlauf nicht genug Geschwindigkeit, was auch ein Faktor ist, um weit zu kommen. Ich denke, das Gewicht, wo das passiert, ist viel leichter als bei jedem Menschen. Dazu kommt noch die Sprungkraftanforderung. also ich gebe dir im praktischen zusammenhang recht, aber wenn wir es rein akademisch betrachten, gibt es wahrscheinlich eine optimale masse.
Es gibt Einschränkungen, wie leicht ein Skispringer sein darf. nytimes.com/2010/02/12/sports/olympics/12skijump.html?_r=0

Zunehmende Masse bedeutet, dass der Windwiderstand weniger Einfluss hat. Betrachten Sie das extreme Beispiel eines Skispringers, der in ruhender Luft nur 1 Gramm wog. Wie schnell würde sich der Springer bewegen, wenn er die Piste verlässt?

Nun, das Erhöhen des Verhältnisses von Masse zu Querschnittsfläche hilft, nicht nur die Masse.
Auch um den Auftrieb muss sich der Skispringer kümmern. Das heißt, die Skispringer-Simulation sollte sich mit der maximalen Skilänge und -breite (z. B. Skigebiet), dem Widerstand von Skispringer und Skiern, dem Gewicht des Skispringers, seiner Querschnittsfläche in der Luft, usw. Dies wäre KEINE einfache Simulation, da es wahrscheinlich keine einfache Funktion gibt, die die Masse mit der maximalen Skifläche in Beziehung setzt.

Die Abwärtsbeschleunigung ist zusätzlich zu g auch auf den Luftwiderstand zurückzuführen....

Für Geschwindigkeiten wie die des Skispringers wird der Luftwiderstand in Newton als proportional zur Geschwindigkeit angenommen. dh -KVy, daher ist die gesamte Abwärtsbeschleunigung ...

-(KVy/m + g)

Wir sehen also, je höher die Masse m ist, desto geringer ist die Abwärtsbeschleunigung, und wenn wir dies in die Bahngleichung einfügen, erhalten wir eine höhere Reichweite.

Interessanterweise bietet der Luftwiderstand auch in horizontaler Richtung eine der Bewegungsrichtung entgegengesetzte Kraft ... selbst hier nimmt bei gleicher Kraft die negative Beschleunigung mit der Masse ab. (-KVx/m)

Mit anderen Worten: Durch Erhöhen der Masse hat der Luftwiderstand einen geringeren Einfluss (wie @DirkBruere betont) ... andere Faktoren bleiben konstant.

Siehe Flugbahn eines Projektils Wikipedia.

Beachten Sie, dass const K mit der Querschnittsfläche des Jumpers zunimmt ... was wir also betrachten, ist eine höhere Masse bei gleicher Querschnittsfläche (wie @CarlWitthoft feststellt).

Aber ist es wirklich eine Projektilbewegung?

Die Wikipedia-Seite zum Skispringen legt nahe, dass hier auch das Gleiten eine Rolle spielt ... so sehr, dass eine Variation des Skispringens als Skifliegen bezeichnet wird. In Anbetracht dessen kann die Bemerkung von @Farcher richtig sein, dh eine größere x-Querschnittsfläche und weniger Masse zu haben, kann vorteilhaft sein ... zumindest scheint dies der Fall zu sein.

Wie wirkt sich die Masse auf die Distanz aus, die ein Skispringer zurücklegt?
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