Saugesnio sniego šuolio kūrimas

Vietovės parkai, kuriuose slidininkai ir snieglentininkai gali atlikti triukus, tapo vis dažnesni nuo tada, kai pirmą kartą pasirodė Kalifornijos šlaituose 1990-aisiais.

Didėjantis jų populiarumas turi ir kitą pusę – padaugėja traumų, susijusių su triukais ir šuoliais. Stuburo traumos kelia ypatingą susirūpinimą ir dažniau pasitaiko, kai slidininkai ar snieglentininkai nusileidžia ant kaklo ar galvos arba kai smūgis į žemę yra pakankamai stiprus, kad pažeistų stuburą.

Vienas iš būdų išspręsti šią problemą – dėvėti apsauginius drabužius ir mokyti džemperius saugesnės technikos. Tačiau kitas, neabejotinai geresnis būdas yra reljefo parkus padaryti saugesnius pagal dizainą.

Tačiau nedaugelis slidinėjimo kurortų priėmė idėją sukurti reljefo parkus taip, kad būtų sumažinta traumų tikimybė. Taip yra iš dalies dėl susirūpinimo dėl atsakomybės, bet ir dėl praktinių klausimų: ar tikrai šuoliai gali būti saugesni?

Šiandien mes gauname atsakymą dėka Nicola Petrone darbo Paduvos universitete Italijoje ir kelių draugų. Šie vaikinai sukūrė šuolį, kuris šokteliui daro tokį patį poveikį žemei, nepaisant to, kiek toli jis šokinėja. Nekyla abejonių, kad motociklininkai retkarčiais daro klaidų, dėl kurių jiems kyla pavojus; Nepaisant to, inžinerinis požiūris gali leisti statyti šuolius, kurie sumažina tikimybę, kad klaida baigsis katastrofiškai, sako jie.

Inžinieriai lygina šuolius naudodami lygiavertį kritimo aukštį, atstumą, kurį šuolininkas turėtų nukristi vertikaliai ant horizontalaus paviršiaus, kad patirtų tokį patį smūgį su žeme. Apskritai džemperio kojos gali sugerti iki 1,5 metro smūgius. Tačiau vietose, kur slidininkai ar snieglentininkai patyrė sunkių stuburo traumų, inžinieriai išmatavo lygiavertį kritimo aukštį iki 10 metrų.

Žinoma, nesudėtinga suprojektuoti tūpimo zoną su paviršiaus kreivumu, kuris užtikrintų pastovų lygiavertį kritimo aukštį, neatsižvelgiant į tai, kiek toli nušokama. Lygiavertis kritimo aukštis gali būti sumažintas, paprastai orientuojant sniego paviršių taip, kad jis būtų beveik lygiagretus trumpiklio greičio vektoriui tūpimo metu, tarkime, Petrone ir kt.

Tačiau tokio šuolio sukūrimas ir visapusiškas išbandymas dar niekada nebuvo atliktas, todėl Petrone ir jo draugai suprojektavo nuolatinį lygiavertį kritimo aukščio šuolį ir sukonstravo jį San Vito slidinėjimo kurorte San Vito di Cadore Italijoje.

Be ypatingos tūpimo šlaito formos, komanda taip pat užtikrino, kad kilimo zona būtų lygi, kad sumažintų kūno sukimąsi šuolio metu. Tai padeda išvengti, kad džemperiai neteisingai nusileistų po vadinamojo užpakalinio krašto užfiksavimo, dėl kurio jie sukasi ore.

Dėl to pakilimo kampas buvo apie 10 laipsnių, o nusileidimo zona – apie 14 metrų, o kritimo aukštis – 0,5 metro. Nusileidimo šlaito pabaigoje paviršius buvo apie 30 laipsnių horizontalės atžvilgiu.

Statyba buvo paprasta. Komanda sniego kačiuku buldozeriu sugrūdo sniegą į reikiamą formą, pažymėtą į sniegą įsmeigtais stulpais. Kurorto darbuotojai sukonstravo pagrindinę šuolio tūpimo formą maždaug per 12 važiavimų naudodami Prinoth sniego valytuvą. Visas šuolis buvo pastatytas per maždaug tris valandas ir jį sudarė maždaug 100 kubinių metrų sniego virš pagrindinio paviršiaus, sako Petrone ir kt.

Tada mokslininkai prie įvairių slidininkų ir snieglentininkų lentų ir kūnų pritvirtino akselerometrus, paprašė jų išbandyti šuolį didėjant įsibėgėjimo atstumui. Kiekvieną šuolį jie užfiksavo 50 kadrų per sekundę kamera.

Per kitas dvi dienas jie užfiksavo daugiau nei 20 šuolių duomenis, nes jie padidino bėgimą nuo 10 metrų iki 40 metrų.

Rezultatai aiškūs. Duomenys rodo, kad džemperiai patiria lygiavertį maždaug 0,5 metro kritimo aukštį, tačiau nusileidimo šlaito ilgis šiek tiek skiriasi dėl jo konstrukcijos netobulumo.

Akselerometru nustatytas lygiavertis kritimo aukštis ir teorinis ekvivalentinis kritimo aukštis, kurio tikimasi pagal išmatuotą šuolio profilį, gana gerai sutapo per visą nušoktų distancijų diapazoną, teigia komanda.

Tai rodo, kad metodas yra įmanomas. Šiame darbe sukonstruotas ir išmatuotas šuolis aiškiai parodo, kad poveikis tūpimui gali būti kontroliuojamas projektuojant tūpimo paviršiaus formą, sako Petrone ir kt.

Šį metodą būtų galima nesunkiai derinti su kitais sveiko proto metodais, pvz., apriboti įsibėgėjimo trukmę ir pan. Taigi reljefo parkams tikrai nėra jokio pasiteisinimo siūlyti šuolius su per dideliu lygiaverčiu kritimo aukščiu dabar, kai Petrone ir bendradarbiai įrodė, kad šias funkcijas nesudėtinga suprojektuoti ir sukurti.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1611.04448 : nuolatinio lygiaverčio kritimo aukščio reljefo parko šuolio projektavimas, statyba, matavimas ir bandymas

paslėpti