MEKANIK: Den kontrollerede hastighed

En skiløbers hastighed styres groft set af to ting: tyngdekraftens træk i løberens masse, og friktionen fra luften og underlaget. Speeder og bremse. At vide hvordan man styrer speeder og bremse i skiløbet, danner grundlaget for at kunne styre hastigheden ned over bakken.

Tyngdekraftens træk i skiløberen , er i bakkens plan størst i faldlinien. Det betyder at når han har skiene peget lige ned i faldlinien, arbejder han mest muligt med tyngdekraften. Og står han helt på tværs af bakken arbejder han mest muligt imod tyngdekraften. Hvor meget skiløberen accelereres af tyngdekraften kan altså styres ved at ændre kørselsretningen - præcis som det sker gennem et sving. Man kan sige at tyngdekraften er skiløberens motor, og ved at dreje mere eller mindre væk fra faldlinien, kan han slippe speederen mere eller mindre og dermed skrue mere eller mindre ned for gassen.

Men han har som nævnt også en bremse i friktionen. Uden den ville han være udsat for konstant acceleration ned gennem svingene. Friktionen stammer primært fra vindmodstand og fra gnidningsmodstand mellem ski og sne. Vindmodstanden varierer med størrelsen af skiløberens overfladeareal i kørselsretningen, og kan således påvirkes ved at ændre position, som fx ved at 'gå i æg'. Gnidningsmodstanden mellem ski og sne varierer med den kraft skiene trykkes mod sneen. Og da skiløberen i gennem svinget skal modstå en større og større kraft mod underlaget, stiger friktionen mellem ski og sne gennem svinget.

Hvis en skiløber retter skiene direkte ned ad bakken, på en almindelig stejl bakke, vil tyngdekraftens træk i bakkens retning overvinde friktionen mellem ski og sne, og han vil accelerere ned ad bakken. Da friktionen her yder en meget ringe modstand mod tyngdekraften træk, vil han hurtigt accelerere op til en høj hastighed - alt dette selvfølgelig afhængigt af hældningen på bakken.

Når han drejer væk fra faldlinien, vil han fortsat accelereres, men tyngdekraftens træk i kørselsretningen mindskes gradvist, mens friktionen mellem ski og sne øges. Fortsætter han med at dreje indtil han kører helt på tværs af bakken, så vil tyngdekraftens træk i ham i kørselsretningen være nul, og foden er derfor helt fjernet fra gassen. Friktionen derimod, er øget fra faldlinien, og skiløberen bremses. Et eller andet sted i svingbuen, mellem faldlinien og retningen på tværs af bakken, ligger derfor punktet hvor skiløberen skifter mellem at blive accelereret og decelereret. Ergo finder vi hér maksimum hastighed.

Fortsætter skiløberen ind i et nyt sving, vil friktionen fortsat være stor mens der langsomt trædes på gassen i form af at skiløberen bevæger sig mere og mere i retning af tyngdekraftens træk ned ad bakken. Derfor må der tilsvarende i det første del af svinget findes et punkt hvor skiløberen skifter mellem at blive decelereret og acceleretet, og her må vi fiinde hans minimumshastighed.

Som nævnt tidligere, så vil han accelerere hurtigt, og fortsætte med at accelerere, hvis han kører direkte ned i faldlinien. Men ved at svinge kontrollerer han hastigheden, således at hastigheden ikke stiger fra sving til sving. Derfor må hastigheden være den samme fra et punkt i ét sving til det tilsvarende punkt i det næste sving. Fx må hastigheden være den samme fra faldlinie til faldlinie. Derfor er det skiløberens opgave at styre svingbuen færdig præcis til det punkt i den sidste del af svinget, hvor der er taget nok fart af til at han, ved acceleration ind mod den nye faldlinie, rammer præcis den samme hastighed i denne faldlinie som han havde ved den foregående. Hans hastighed ligger altså og svinger over og under den hastighed han havde da han startede det allerførste sving fra faldlinien.

Ved fladt terræn og lav hastighed bliver det således en afgørende faktor, at han ikke får taget for meget fart af i afslutningen af det gamle sving, da han det første stykke af det nye sving fortsætter med at decelerere indtil punktet med minimumshastigheden er nået.

Denne forståelse af samspillet mellem speeder og bremse i skiløb er altafgørende for at kunne kontrollere sin hastighed.


Figur: Oversigt over hvor der er acceleration og deceleration gennem svinget. Dette er en grovskitse og dermed ikke en præcis angivelse af hvor fx maximum hastighed findes i den sidste del af svinget.