¿Alguien tiene una buena explicación de la física y los vectores de fuerza que intervienen en el truco de skateboarding el ollie (donde el patinador salta y hace que el monopatín se levante del suelo con él)?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
A vídeo a cámara lenta de un ollie deja clara la física.
La idea principal es que el patinador empuja con fuerza hacia abajo en un lado más allá de las ruedas, torciendo la tabla hacia arriba en un salto, luego empuja hacia abajo con el otro pie para nivelar la tabla y hacer que parezca que se pega a los pies. El patinador nunca levanta la tabla: la única fuerza ascendente necesaria en todo el proceso es la fuerza normal del suelo.
Empezamos empujando con fuerza el lado derecho del monopatín, a la derecha de las ruedas. Esto crea un gran par de torsión sobre la rueda derecha y hace que el monopatín comience a girar hacia arriba del suelo. El impulso hacia arriba lo proporciona una gran fuerza normal del suelo. Aquí hay una imagen en el primer momento, cuando el monopatín tiene velocidad cero.
Las flechas rojas muestran las fuerzas. La flecha azul muestra la aceleración del centro de masa. El par de torsión sobre la rueda derecha está en tu monitor.
De este modo, el monopatín adquiere una cantidad significativa de impulso hacia arriba. Si lo dejáramos solo, saldría volando por los aires, dando volteretas y desplazándose hacia la derecha. En cambio, lo empujamos hacia abajo por el lado izquierdo. Esto induce un par de torsión contrario y reduce el impulso del monopatín hacia arriba. Esta es una imagen antes de que el monopatín abandone el suelo, justo cuando se aplica la fuerza sobre la rueda izquierda por primera vez.
Las flechas rojas son las fuerzas y la flecha azul es la aceleración de nuevo. La flecha verde es la velocidad del centro de masa. El par de torsión está ahora en la dirección opuesta: fuera de la página. En el siguiente momento, el centro de masa del monopatín seguirá subiendo y se moverá un poco hacia la derecha, pero también el monopatín empezará a perder momento angular. Dejará de girar y volverá a girar a la posición plana. Mientras tanto, su inercia lo levantará del suelo.
Ahora los dos pies empujan la tabla mientras caemos. Aquí hay una imagen de la tabla en su punto más alto, con la velocidad de nuevo cero, y los pies empujando igualmente hacia abajo.
Algunas de estas descripciones no son perfectamente precisas. Por ejemplo, el monopatín no tiene por qué ser perfectamente plano ni tener la misma fuerza en ambos lados justo cuando alcanza la mayor altura en su trayectoria. He omitido la gravedad (que no es realmente esencial, salvo para el patinador). Puede haber otras pequeñas fuerzas implicadas, etc.
David Basarab
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25852
La respuesta de Marks es defectuosa a partir de la segunda imagen.
La mayor fuerza que contribuye a la elevación de la tabla no se aplica hacia abajo en el eje izquierdo, sino tirando en paralelo a la superficie de la tabla (en sentido ascendente y un poco hacia la izquierda). Esto lo hace el empeine del pie derecho del piloto (después de girar el pie alrededor del tobillo) como apenas se puede ver en el vídeo. Esta es la razón por la que hay cinta de agarre en la tabla en primer lugar (y por la que las zapatillas de los patinadores no duran mucho).
Sin este movimiento (para un principiante bastante difícil) la tabla no se levantaría en absoluto (esto es sólo parcialmente cierto como cualquier patinador puede decir, pero por ahora vamos a suponer que es correcto).
Si sólo aplicaras la fuerza descendente sugerida por Mark en el eje izquierdo, no levantarías la tabla sino que la presionarías de nuevo contra el suelo.
La altura total del salto se determina entonces por lo alto que puedas saltar tú mismo y lo bien que puedas subir la tabla contigo. No es necesario que el salto (el momento de contacto entre la cola y el suelo) sea más potente para ganar altura. Es perfectamente posible hacer un ollie sin que la cola toque el suelo en absoluto.
Es bastante difícil ver esto sólo viendo el vídeo o a un patinador a toda velocidad, así que te sugiero que lo pruebes tú mismo (llevando protección, por supuesto).
icelava
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Una parte importante creo que es que el tablero actúa como un resorte. Cuando el patinador se empuja hacia abajo para saltar hacia arriba, esto almacena energía en la tabla que se libera para hacer saltar la tabla justo debajo de los pies del patinador.
Mi hijo hace todas estas cosas con gran facilidad, y hace cosas de lujo en medios tubos y similares. Si yo intentara estas cosas sospecho que un mes después me llegarían algunas facturas del hospital.
