Зимові Олімпіади 2018: Чому золота медаль Шона Уайта була чудовою фізикою

Пізно у вівторок вночі, фехтування імбирного сноуборду та спірна зірка Шон Уайт забрала додому свою третю золоту олімпійську медаль після завершення божевільних стрибків на 1440 градусів на Сніговому парку Фенікс. Ці близнюки рухаються по крутій половині труби Пхенчханха, що дорівнює чотири Революції в повітрі - настільки важкі, що навіть він тільки що завершив їх на ходу раніше того ранку.

Отримання там вимагало чіткого взаємодії між фізикою його тіла та інженером курсу. Труба в Пхенчхан побудована за олімпійськими стандартами, ухил труби розміром від 17 до 18 градусів і довжина досягає рекомендованих вимірювань 170 метрів. Ширина половини труби становить від 19 до 22 метрів, а висота піку стінки - 6,7 метрів. Все це сказати, ця труба дуже висока і дуже крута. А для Уайта це добре.

Розміри труби мають вирішальне значення для отримання кількості повітря, необхідного для завершення чотирьох оборотів, перш ніж торкатися землі. Найбільш важливі розміри для таких складних кроків, пояснив професор інженерно-технічного факультету Північного Іллінойсу Бріанно Коллер в інтерв'ю NBC у 2014 році, - висота стін і кривизна труби, тому що це дозволить сноубордисту досягти швидкості.

"Висота - це швидкість", - сказав він. "Якщо ви можете отримати цю швидкість, ви можете отримати висоту."

SHAUN WHITE НЕ ЛЮДИНИ. #BestOfUS #WinterOlympics http://t.co/r5PfUbeROr pic.twitter.com/6MmQiSZGRh

- Олімпійські ігри NBC (@NBCOlympics) 14 лютого 2018 року

Коллер має на увазі той факт, що сноубординг є вправою перетворення потенційної енергії в кінетичну енергію. Потенційна енергія Білого - це енергія, яку він має в силу свого положення високо над трубою; Його мета полягає у використанні сили тяжіння і застосування сили проти боків труби для перетворення цієї енергії в кінетичну енергію, яка є енергією руху.

Будь-хто на сноуборді може стояти у верхній частині труби і витягуватися вниз силами гравітації самостійно. Але те, що відрізняє великих сноубордистів від хороших, полягає в тому, що великі можуть відштовхуватися від сил, що діють з боку труби (контактні сили), тим самим будуючи швидкість. Це те, що відбувається, коли сноубордисти прокачують ноги вгору і вниз на своєму шляху вниз однією стороною труби. Все це має на меті побудувати достатню швидкість, щоб розігнати край і потрапити в повітря.

Частково причина того, що Білий зробив дві великі стрибки до кінця свого пробігу, полягає в тому, що гравітація і техніка разом допомогли йому досягти максимальної швидкості, що, в свою чергу, допомагає йому отримати достатньо високих обертів. Коли він спускається по схилу, зміщуючи напрямок на півтрубку, пояснив Коллер, він переживає доцентрове прискорення. Але для вершника, як Біла, сила від доцентрового прискорення може досягати до 2 G, що робить його набагато важче отримати швидкість, коли він змінює напрямок.

У нас новий лідер! Ayumu Хірано заробляє 95,25 і переходить на перше місце.

Дивіться більше чоловіків на сноуборді на @nbc або через потік: http://t.co/r5PfUbeROr pic.twitter.com/f8xh4JUa6S

- Олімпійські ігри NBC (@NBCOlympics) 14 лютого 2018 року

«Додаткова сила, яку Шон Уайт відчуває, просто обходячи цю криву, становить близько двох з половиною, а в 2,7 рази більше його власної ваги. Шон Уайт повинен нести свою власну вагу плюс дві з половиною рази своєї ваги, щоб витягти себе через цей хід, - говорить він. Здатність робити це з легкістю є частиною того, що робить Білого таким досконалим сноубордистом.

Максимальна швидкість досягнута, білий очищає губу труби. Після того, як він у повітрі, він знаходиться на піку потенційної енергії, але він повинен швидко обертатися, тому що тягар тяжіння знижує його механічну енергію. Він зробив це - і тоді зробив той же стрибок знову - перетворення останнього вибуху потенційної енергії на швидкість пухирів.

Підійшовши до повної зупинки в кінці блискавично швидкого бігу, він триумфально підняв руки, закріпивши 100-ю золоту медаль збірної США з початку гри.