Wie Reibung beim Rodeln und Skifahren eine Rolle spielt (eine perfekte Antwort!)

Beim Rodeln, Skifahren und Schneesport im Allgemeinen ist überraschend viel Physik im Spiel. Ich bin kein Einstein, aber ich habe mich oft gefragt, was Rodeln und Skifahren überhaupt möglich macht?

Reibung ist ein wesentlicher Bestandteil des Rodelns und Skifahrens. Es bestimmt, wie schnell man fahren wird, basierend darauf, wie viel Widerstand erzeugt wird, wenn der Schlitten / die Skier am Schnee reiben. Wenn sich Skier oder Schlitten über den Schnee bewegen, erzeugen sie Reibung, wodurch der Schnee schmilzt und rutschig wird.

Wir haben gerade erst an der Oberfläche gekratzt, wenn es um Reibung beim Rodeln und Skifahren geht! Es gibt so viele andere Dinge, die die Reibung beeinflussen. Wenn Sie diesen Artikel gelesen haben, werden Sie Skifahren oder Rodeln nie mehr so ​​sehen.

Reibung beim Rodeln und Skifahren

Vertrauen Sie mir, Sie müssen kein Raketenwissenschaftler oder Physiker sein, um zu verstehen, wie sich die Physik (nämlich Reibung) auf das Rodeln und Skifahren auswirkt! Wenn Sie so etwas wie ich sind, können Themen wie Reibung, Schwerkraft oder im Grunde alles, was mit Sir Isaac Newtown zu tun hat, schwer zu verstehen sein. Gehen wir also zurück in unsere Grundschulzeit und schauen, ob wir unser Wissen über Reibung und deren Funktionsweise auffrischen können.

Einfach ausgedrückt, Reibung ist die Kraft, die zwei Oberflächen aufeinander ausüben, wenn sie aneinander reiben. Beim Schlittenfahren tritt Reibung auf, wenn sich der Schlitten über den Schnee bewegt, wodurch Widerstand entsteht.

Je rauer eine Oberfläche ist, desto mehr Widerstand oder Reibung tritt auf. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie versuchen, einen grasbewachsenen Hügel hinunterzufahren, der keinen Schnee hat. Zunächst einmal werden Sie feststellen, dass Sie sich nirgendwo bewegen werden (zumindest nicht auf Ihren Skiern!). Dies liegt daran, dass die beiden Oberflächen, die aneinander reiben, zu rau sind, was zu extremer Reibung und Widerstand führt.

Anders ausgedrückt, die Rauheit des Grases bleibt auf den Skiern hängen, wodurch der Hügel „reibungsreicher“ und weniger rutschig wird. Diese besondere Art der Reibung wird Haftreibung genannt. Haftreibung tritt auf, wenn zwischen zwei Objekten eine so große Widerstandskraft besteht, dass sie sie daran hindert, sich zu bewegen (ähnlich wie beim Versuch, eine Betonrampe hinunterzurutschen).

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Je glatter die beiden Oberflächen sind, die aneinander reiben, desto weniger Reibung oder Widerstand ist vorhanden. Genau das passiert beim Rodeln und Skifahren! Wenn Sie sich die Unterseite eines Schlittens ansehen, werden Sie feststellen, dass er super glatt ist. Es glänzt fast. Diese Glätte ermöglicht es ihm, über den ebenfalls glatten Schnee zu gleiten.

Dies gilt insbesondere, wenn es beim Skifahren angewendet wird.

Sie werden feststellen, dass Skipisten in Skigebieten normalerweise präpariert und abgeflacht sind. Sie werden präpariert und geglättet, um die Reibung zwischen Schnee und Ski zu verringern. Gleiches gilt für Tubing-Parks, die ihre Tubing-Strecken präparieren.

Sie werden vielleicht auch feststellen, dass es viel effektiver ist, den Schnee auf einem Hügel zu verstauen, bevor Sie mit dem Schlitten fahren. Dies glättet die Oberfläche und macht Ihre Fahrt viel glatter und schneller.

Eine genauere Betrachtung

Gehen wir noch einen Schritt weiter. Dass Rodeln und Skifahren überhaupt funktionieren, hat in erster Linie mit der Energie zu tun, die durch Reibung freigesetzt wird. Wenn die Unterseite Ihrer Skier oder Ihres Schlittens am Schnee reibt, wird Energie in Form von Wärme freigesetzt. Diese Hitze wiederum lässt den Schnee schmelzen und bildet eine dünne Wasserschicht zwischen Ihrem Schlitten und dem Schnee. Diese Wasserschicht reduziert die Reibung/den Widerstand weiter und lässt Sie leicht über den Schnee gleiten.

Es gibt einen Namen für die Art der Reibung, die beim Rodeln ins Spiel kommt. Kinetische oder Flüssigkeitsreibung tritt auf, wenn der Widerstand so weit verringert wird, dass sich Objekte frei übereinander bewegen können.

Reibung aufsummieren

  • Reibung ist der Widerstand, der auftritt, wenn sich zwei Objekte übereinander bewegen (ein Schlitten, der sich über den Schnee bewegt).
  • Je mehr Reibung, desto schwieriger ist es für Objekte, übereinander zu gleiten (beim Versuch, einen Betonhügel hinunterzufahren), wodurch Haftreibung entsteht.
  • Je geringer die Reibung, desto leichter gleiten Gegenstände übereinander (Skifahren auf einer frisch präparierten Piste) und verursachen so Gleitreibung.
  • Skifahren und Rodeln reduzieren Reibung und Widerstand, indem der Schnee schmilzt, wenn die beiden Oberflächen aneinander reiben, wodurch Flüssigkeitsreibung entsteht.
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Hoffentlich bringt uns dieser Crashkurs auf dasselbe Boot, oder sollte ich sagen, auf denselben Schlitten? Reibung macht Schlittenfahren und Skifahren zum Vergnügen.

Willst du mehr Reibung oder weniger Reibung beim Rodeln und Skifahren?

Wie auch immer Sie es betrachten, es wird immer ein gewisses Maß an Reibung geben, wenn Sie Skifahren oder Rodeln. Gott sei Dank dafür!

Wenn es keine Reibung gäbe, würden Sie außer Kontrolle geraten, ohne dass Sie anhalten könnten. Auf der anderen Seite, zu viel Reibung kann beim Skifahren und Rodeln schädlich sein, macht es sogar unmöglich, sich zu bewegen.

Der Schlüssel zum Rodeln und Skifahren besteht darin, den goldenen Mittelweg zu finden, bei dem Ihre Ausrüstung und die Schneeoberfläche, auf der Sie Ski/Schlitten fahren, nicht zu viel oder zu wenig Reibung bieten. Sie werden überrascht sein, wie viel Gedanken in die Art von Design und Material gesteckt werden, die in jedem Schlitten und Ski verwendet werden.

Es gibt verschiedene Arten von Skiern und Schlitten für verschiedene Fahrstile. Wenn Sie zum Beispiel nach einem schnellen Ski (mit der geringsten Reibung) suchen, werden Sie sich höchstwahrscheinlich für Ski entscheiden, die für alpines Abfahrtsskifahren konzipiert sind. Diese Ski wurden speziell entwickelt, um den Widerstand zu reduzieren und das Gleiten einen Hügel hinunter zu erleichtern.

Auf der anderen Seite, wenn Sie neu im Skifahren sind und eine langsamere und kontrollierbarere Fahrt wünschen, erhalten Sie Skier, die mehr Reibung erzeugen, wodurch es einfacher wird, anzuhalten und die Geschwindigkeit zu reduzieren, die Sie fahren können. Dasselbe Prinzip lässt sich auf das Rodeln anwenden.

Andere Faktoren, die die Reibung beeinflussen

Steilheit/Grad des Hügels

Man kann argumentieren, dass die Schwerkraft die wichtigste Kraft beim Skifahren und Rodeln ist. Ohne Schwerkraft wäre dieser Wintersport nicht möglich. Die Schwerkraft beschleunigt uns zum Fuß eines Hügels. Je steiler der Hügel, desto größer die Schwerkraft.

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Reibung und Schwerkraft gehen Hand in Hand. Die Schwerkraft beschleunigt uns und die Reibung bremst uns letztendlich beim Rodeln oder Skifahren. Wenn wir den Fuß eines Hügels erreichen, verlieren wir an Beschleunigung und die Schwerkraft nimmt ab, was uns zum Stillstand bringt.

Das Gewicht des Fahrers

In diesem Fall kann das Gewicht des Fahrers als Masse angesehen werden. Auch beim Rodeln und Skifahren spielt die Masse eine wesentliche Rolle bei der Reibung. Je mehr Masse Sie haben, desto mehr Druck und Gewicht wird auf den Schnee ausgeübt. Dies bedeutet im Wesentlichen, dass es zu einer Erhöhung der kinetischen Reibung kommt. Mehr Masse kann Ihnen auch eine schnellere Fahrt zum Fuß des Hügels ermöglichen.

Die Art des Schnees

Schnee, der eines der beiden Objekte ist, die sich gegeneinander bewegen, hat großen Einfluss darauf, wie viel Reibung und Widerstand auftreten.

Wie bereits erwähnt, je glatter und kompakter der Schnee ist, desto weniger Reibung und Widerstand gibt es. Darüber hinaus sorgt feuchterer und schwererer Schnee tendenziell für eine weniger „reibungsreiche“ Fahrt. Nassschnee ist die Art von Schnee, die leichter schmilzt, wenn Druck darauf ausgeübt wird, wodurch Flüssigkeitsreibung entsteht.

Wenn der Ski oder Schlitten auf der Unterseite gewachst ist

Haben Sie sich jemals gefragt, warum Skier und manchmal sogar Schlitten auf der Unterseite gewachst sind? Die Antwort ist einfach. Wachs sorgt für eine noch glattere Oberfläche als die normale Unterseite des Schlittens oder der Skier.

Wachs reduziert die Reibung, die entsteht, wenn Schnee und Ski/Schlitten gegeneinander gleiten, erheblich.

Fazit

Wie gesagt, Sie müssen kein Einstein sein, um die Physik zu verstehen und zu schätzen, die beim Skifahren und Rodeln eine Rolle spielt! Alles, was Sie wissen müssen, ist, dass Reibung, Schwerkraft und Masse eine große Rolle spielen, wenn es darum geht, Sie einen schneebedeckten Hügel hinunter zu katapultieren.

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