¿Por qué el movimiento de conservar el equilibrio sobre los patines de hielo?

Question

Es casi imposible mantener el equilibrio sobre un solo patín de hielo si estás de pie todavía. Pero darle un poco de movimiento hacia adelante-no hace falta mucho-y de repente se convierte en fácil. Usted puede estar allí en una pierna y se deslizan sin esfuerzo a mitad de camino a través de la pista. La fricción hará que se reduzca gradualmente, y es sólo cuando se ha disminuido casi a una parada completa que el equilibrio se convierte en duro de nuevo. Por qué?

Esto parece sospechosamente similar a la pregunta de por qué es más fácil mantener el equilibrio sobre una bicicleta en movimiento. Pero la respuesta estándar a la que se involucra el momento angular de las ruedas. No hay nada rotación de aquí. De hecho, aparte de la ligera desaceleración de la fricción, movimiento debe hacer ninguna diferencia. En ambos casos, se está de pie todavía en casi un marco de referencia inercial.

Hace una ligera desaceleración de alguna manera la materia? ¿O la interacción entre el hielo y un movimiento de skate de alguna manera ayuda a que el equilibrio?

Answer 1

Supongo que usted está hablando sobre patines para patinaje artístico (y no sobre patines para patinaje de velocidad).

Figura patines no son rectas. A lo largo de la longitud del pie hay una curva en el plano vertical.

Como usted deslizándose sobre el hielo de su sentido del equilibrio se siente cuando su centro de masa ya no es, precisamente, por encima de su punto de contacto. Corregir señalando el skate muy ligeramente en la dirección correcta para mover el punto de contacto de la espalda por debajo de su centro de masa. Apuntando ligeramente es suficiente; el movimiento de deslizamiento hace el resto

Incluso es posible que usted no necesita hacer ese ajuste activamente. Cuando el zapato con el skate se inclina a la derecha supongo que el propio skate tienden a seguir una ligera curva a la derecha, trayendo automáticamente a su punto de contacto de la espalda por debajo de su centro de masa.

(Tengo algo de experiencia limitada con patines de velocidad, es por eso que estoy ofreciendo conjeturas en lugar de hablar de la experiencia directa.)

Answer 2

Esta simple pregunta requiere una respuesta compleja. La moto la comparación es engañosa. Una moto tiene un grado mayor de libertad (o, digamos, un grado mayor de control, el manillar). Usted no tiene que con una cuchilla de hielo o con patines en línea.

Realmente creo que para patinaje sobre hielo y patinaje demasiado, hay dos concurrentes las acciones que mantener el equilibrio. Uno es un mecanismo de equilibrio donde el patinador es un "unbrained" sistema pasivo. El otro es el voluntario de corrección de un controladas por el cerebro, bucle de retroalimentación negativa - para el equilibrio de las situaciones. Este segundo mecanismo ya ha sido señalado, pero no la primera.

Si usted tiene algunos de patinaje sobre hielo de la experiencia que usted estará de acuerdo en que una rápida espiral en una gran curva de autobalanceo. Una vez introducido correctamente, el tema se desarrolla por sí mismo, sin necesidad de corrección. Las razones para un buen rendimiento son múltiples: (1) se fabrican las hojas por la experiencia de tener su mejor comportamiento en el hielo. Tienen rocker, de dos filos, y un perfil hueco. De esta forma se genera una pequeña cantidad de fricción cuando la hoja novillos a la izquierda o a la derecha. Es necesario lentamente volcado cualquier momento angular en el eje vertical. Contrapartida sería muy difícil o incluso imposible de controlar. (2) el patinador de la altura (a) y su centro de masa, la altura sobre el suelo, a unos 100 cm) es varias veces mayor que la longitud de la hoja y su efectiva - a pocos centímetros - huella en el hielo (3) la fricción normal de una hoja, a lo largo de su dirección de viaje es muy pequeño, pero no del todo insignificante. De hecho, la horizontal, la desaceleración es de alrededor de 1 hundreth de la aceleración de la gravedad (9.8 m/s2) (4) Dijo que el centro de masa de un patinador durante un pasivo glide - siempre permanece detrás del centro punto de contacto de la cuchilla con el hielo. Decir 1/100 * 100 cm = 1 cm. En otras palabras, el patinador del cuerpo "gal" sólo un poco de su/su pie de seguimiento. (5) Este hecho se desarrolla un momento de torsión, en cualquier trayectoria curva, que mantiene el skate directivo de la cantidad justa.

Answer 3

En movimiento, el skate fácilmente las pistas de la izquierda y la derecha para encontrar el equilibrio. En reposo, el skate resiste el movimiento lateral. El patinador torpemente pivota sobre el fijo de skate agitando los brazos. A proa y a popa de skate de movimiento, sin embargo, es demasiado fácil, por lo general el principio de skater de la caída. Cualquier movimiento hacia adelante del skate mientras el cuerpo está inmóvil resultados compatible condición.