3 мин.

Немного о спирали смерти

16

Недавняя запись в блоге 6.0 https://www.sports.ru/figure-skating/blogs/2362991.html о спирали смерти навела меня на мысль, а почему бы не рассмотреть этот элемент с токи зрения физики, и понять, какие параметры являются важными. 

Модель будет самой простой. 

Есть два тела массой m1 и m2 с общей массой m.  Центр масс находится в точке Xm. d1 и d2 - расстояние от центра масс партнерши и партнера соответсвенно до центра масс всей системы. Обратите внимание, что центр масс пары располагается ближе к партнеру, ибо он тяжелее. C - центр вращения, точка вокруг которой происходит вращение с угловой скоростью w (радиан/сек). R - радиус окружности, которую описывает центр масс системы вокруг центра вращения. 

 

 

 

Данную систему можно рассмотреть как движение твердого тела массы m по окружности радиуса R.  

Картинка взята с https://www.calc.ru/Tsentrostremitelnoye-Uskoreniye-Normalnoye-Uskoreniye.html

 

У нас вместо кабеля - руки фигуристов.

Объект (наши фигуристы массой m) , движущийся по круговой орбите c равномерной скоростью, имеет ускорение, направленное к центру круга - центростремительное ускорение – величиной a = Rw^2 и испытывает центростремительную силу:

 

Центростремительное ускорение (нормальное ускорение)

 

Что это за сила такая? Это сила, которую должен приложить партнер на кончик своего лезвия, в точку где он касается льда. Именно эта точка является центром вращения. 

Подставим средние значения m1 = 50кг и m2 = 80 кг (кто знает конкретные массы фигуристов - может посчитать для конкретной пары), R = 0.4m (полметра - слишком много, а 30см - слишком мало), w = Pi рад/сек (пол-оборота в секунду, опять же, не знаю среднюю скорость вращения. Для напоминания о том, что такое радианы, см. картинку ниже). Получим силу F = 513H = 51.3кг, что в общем-то нормально для человека массой в 80кг. А теперь увеличим скорость вращения до w = 2Pi рад/сек  полного оборота в секунду, получающаяся сила уже 205,1кг! Что почти в 2,6 раз превышает вес фигуриста! Таким образом, даже при незначительном увеличении скорости, сила и затрачиваемая энергия возрастают очень быстро до значений, которые невыполнимы для человека. Именно поэтому тодес "медленный".

Было бы здорово посчитать скорости вращения в тодесе для разных пар и сравнить силы!

 

 

Картинка взята из википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиан

 

Повторяю, модель - самая простая из возможных, но интересно то, что уже она дает понятия о силах, испытываемых фигуристами.

Я люблю смотреть вживую парное катание, но не являюсь знатоком, поэтому если кто-то может написать о тодесах подробнее, чем конкретнее они отличаются, то модель можно сделать более реалистичной, понять, почему одни тодесы чаще исполняются, а другие - реже. В общем, пространства для полета фантазии - достаточно!