Часть 2
Не будем ему мешать малоприличными окриками сверху, а постараемся умственно напрячься и представить себе наряду с тем, что видим, ещё и некоторую воображаемую линию, которую выписывает центр тяжести лыжника при движении. Если нам это удастся, мы увидим примерно ту же картину, что на рис. ж. На нём голубым цветом изображена траектория лыж, а красным пунктиром - как раз траектория центра тяжести лыжника.
Рисунок отображает довольно краткий период сопряжения поворотов. В момент времени А лыжник начинает выполнять некие технические действия для того, чтобы закончить один поворот и начать другой. Неважно, какой техникой он пользуется. В момент времени B он переводит лыжи уже на другую сторону своего туловища и продолжает смещать их, и далее до момента С, где он уже расположил лыжи желаемым образом и готов начать следующий поворот. Дело за малым.
Но тут, в интересах следствия, мы его грубо остановим. И поинтересуемся - чем же примечателен момент С? И начнем загибать пальцы:
- На промежутке, по крайней мере, В-С лыжник находится в фазе разгрузки, т.е. лыжи практически не взаимодействуют со снегом; центр тяжести лыжника движется по инерции и под действием силы веса, и имеет в момент С некую скорость V, направленную примерно так, как изображено на рисунке
- Центр тяжести лыжника уже смещён внутрь будущего поворота и, может быть, весьма значительно
- Лыжи уже поставлены на кант и, может быть, под весьма большим углом, но ещё не прогнуты, поскольку прогибать их пока нечем – на них не действует ни вес, ни центробежная сила.
Закантовка с использованием инерции тела
Как мы только что видели, у лыжника в определённых ситуациях могут быть проблемы с прогибом лыж, когда те механизмы, что мы рассматривали в первой части, не работают или работают неэффективно. Как можно прогнуть лыжи, используя инерцию собственного тела?Самый простой способ ощутить это – подпрыгнуть на месте. Тут два раза приходится преодолевать инерцию тела: при разгоне его вверх и торможении его последующего падения. И то и другое приходится делать ногам, отталкиваясь от опоры. То есть, производя на неё давление. Чем резче толкать и тормозить тело, тем сильнее, но короче по времени давление на опору. А толкать тело и тормозить его можно, и стоя на лыжах, и не только вверх. В этом существенное отличие от силы веса, которая всегда действует строго вертикально. Рассмотрим более близкий к нашей теме пример. Допустим, вы совершаете простое боковое соскальзывание и решаете резко остановиться. Нет сомнения, что вы остановитесь, но давайте посмотрим, что вам пришлось для этого сделать:
- разгрузить лыжи и выдвинуть их вниз по склону, чтобы принять наклонное положение для противодействия последующему торможению
- поставить лыжи на кант, чтобы это самое торможение обеспечить
- амортизировать ногами возникшее резкое торможение.
Для наглядности момент окончания разгрузки изображен на рис. з. Красная прерывистая линия - траектория, которую описывает центр тяжести. «Бугор» на ней соответствует фазе разгрузки лыж. В конце разгрузки ваш центр тяжести под действием собственного веса приобретает некоторую вертикальную скорость Vв. Сумма этой скорости и скорости соскальзывания Vc, дает общую скорость ценра масс V. Вы как бы прыгнули вбок и приземлились на лыжи. Картинка именно и отражает положение тела и его скорость в момент касания лыжами снега. В следующий момент вы всей своей массой начинает «наезжать» на лыжи, т.е. давить на них как раз инерцией своего тела и как раз в направлении скорости V. Лыжам деваться некуда, они врезаются в снег и, опираясь на них, вы уже гасите свою скорость ногами. Прогнутся ли лыжи в момент торможения? Конечно, ведь вы давите на них со значительной силой, тем большей, чем интенсивней торможение. И давите уже не сверху вниз, а вниз и вбок, как раз так, как и следует давить на лыжу – нормально к её поверхности.
Зададим себе ещё один вопрос: остановятся ли лыжи сразу на месте «как вкопанные», как только мы их задавили, или «продребезжат» по склону вниз на какое-то расстояние? Ответ прост: это зависит от скорости, на которой вы решили остановиться. Если она небольшая, вполне можно остановиться сразу, т.е. лыжи врезаются в снег и остаются на этом же месте, а вам приходится компенсировать возникшее резкое торможение ногами. Если же скорость большая, то или ноги не справятся, или снег не выдержит давления. И вы будете иметь некоторый «тормозной путь» вниз по склону.
Обратите внимание, в этом простом упражнении с соскальзыванием уже присутствуют все составляющие закантовки, о которых мы говорили: центр тяжести смещён в сторону от лыж, лыжи поставлены на кант и прогнуты. И даже вдавлены в снег. Именно инерцией тела лыжника. Но как только торможение закончилось, эти силы уже не действуют. Остаётся один вес. Все инерционные воздействия на лыжи носят кратковременный характер. Лыжник может регулировать их длительность только за счёт интенсивности исполнения.
Вот теперь мы вполне готовы рассмотреть, как же лыжник использует то, о чём мы только что говорили, – свою инерцию, - для закантовки в повороте. Для этого нам придётся вернуться туда, где мы его и оставили – в точку С. И рассмотреть его действия более пристально. Теперь нам придётся попотеть, чтобы наверх залезть и посмотреть на лыжника сверху, и вниз спуститься - в «торец» ему глянуть. На трёх нижеследующих рисунках в левой части изображены интересующие нас вещи в проекции на плоскость склона, а в правой части – в вертикальном сечении, проходящем через центр тяжести лыжника перпендикулярно лыжам.
Посмотрим, как лыжник может исполнить закантовку в одну и ту же дугу предстоящего поворота. В зависимости от того, как он закончил фазу перехода, т.е. участок А-В-С, возможны три качественно различных ситуации. Рассмотрим их по очереди.
1. В момент С лыжник расположил лыжи на дуге поворота так, как это изображено на рис. и слева (напомню: лыжи ещё не прогнуты). Направление лыж (для простоты мы будем рисовать только одну лыжу и будем считать её прямой, пока она не прогнута) отстаёт от вектора продольной скорости V (красной) на некоторый угол α в направлении будущего поворота.
Разложим продольную скорость V на составляющие Vt и Vn, соответственно параллельную и перпендикулярную направлению лыж. Поставленная на кант, но непрогнутая лыжа стремится двигаться в направлении, естественно, Vt, а центр тяжести «убегает» от неё со скоростью Vn. Справа изображено, как суммируются в этом случае поперечные составляющие и как направлена суммарная поперечная скорость (зелёная) центра тяжести лыжника относительно лыж. Здесь инерция тела не только не помогает надавить на лыжи и прогнуть их, а, наоборот, делает это проблематичным.
Наверное, многие могут вспомнить ощущение, когда после закантовки внешняя лыжа начинает резво уходить из-под вас наружу поворота, и приходится восстанавливать равновесие энергичным коньковым шагом или несколькими, на внутреннюю лыжу. Восстановить равновесие, как правило, удаётся, но с предполагаемой дуги поворота придётся уйти. Такое исполнение может смело считаться технической ошибкой в спортивных дисциплинах, но может и культивироваться специально, как своеобразный технический приём в какой-нибудь из многочисленных разновидностей карвингового «экстрима».
2. Взаимное расположение тех же вещей в момент С такое, как изображено на рис. к, т.е. направление лыж и вектора продольной скорости V совпадают.
В этом случае относительного движения лыжи и центра тяжести нет, и в поперечном плане остаётся только вертикальная составляющая скорости. Её можно разложить на две составляющие: в направлении лыж и поперёк. Та, что направлена в сторону лыж, является полезной в рассматриваемом нами смысле, но её может и не хватить, поскольку сама вертикальная скорость Vв, приобретаемая в ходе разгрузки, как правило, невелика.
Лыжник может помочь ей только одним способом: энергично распрямляя ноги, т.е. выталкивая себя внутрь поворота. Этим он создаёт кратковременное давление на лыжи, достаточное, чтобы прогнуть их и заставить двигаться по дуге. Понятно, ноги у него для этого должны быть предварительно согнуты. Но это только читать легко: если лыжник выполнит это движение недостаточно интенсивно – он может не прогнуть лыжи; если же он перестарается, то потеряет равновесие, просто «выпрыгнув» из поворота раньше, чем он начнётся. Отметим, что тут он также использует инерцию своего тела, чтобы создать давление на лыжи.
3. И, наконец, всё обстоит так, как на рис. л.
Лыжи опережают вектор скорости V на некоторый угол α в направлении поворота. В этом случае разложение скорости будет уже иным. Поперечная составляющая Vn направлена теперь в сторону лыжи. Соответственно и правая картинка примет тот самый вид, который мы уже видели, когда упражнялись в соскальзывании. И, думаю, читателю дальше всё уже понятно и без пояснений. Это, пожалуй, самый рациональный способ закантовки. Лыжнику нужно «всего лишь» при сопряжении поворотов соразмерить своё текущее и предполагаемое движение и правильно поставить лыжи в положение небольшого упора. И всё. Остальное произойдёт само собой. И лыжи прогнутся, и поворот начнётся, и лыжник не упадёт. Вот основные достоинства этого исполнения закантовки:
- поворот может начинаться сразу с больших и очень больших углов наклона; это единственный способ, позволяющий лыжнику выходить из критичесих ситуаций, когда он уже почти лежит на склоне
- закантовка выполняется практически мгновенно, поскольку для этого нужно лишь прогнуть лыжи на несколько сантиметров; лыжник может дополнительно ускорить прогиб лыж распрямлением ног
- у лыжника нет тех проблем с равновесием, что были в предыдущих ситуациях, поскольку не он отталкивается от лыж, а его придавливает к лыжам его собственная инерция
- по этой же причине у лыжника имеется возможность дополнительно затянуть фазу давления на лыжи за счёт сгибания и последующего распрямления ног
- и всё это управляется исключительно просто – углом постановки лыжи, т.е. может дозироваться настолько точно, что лыжник может прогнуть лыжу и начать поворот сразу с выпрямленной внешней ногой, не прибегая к амортизирующему проседанию.
Действительно, лыжник использует для прогиба лыж часть своей кинетической энергии. Если взглянуть на последний рисунок, то поперечная составляющая скорости Vn, сделав своё дело, исчезнет, соответственно исчезнет и часть продольной скорости V. Хотя речь идёт о весьма малых долях скорости, всё равно жалко. Но, увы, лучшего пока никто не изобрел. Правда, лыжник может восстановить эту составляющую скорости. Если он выполнит приём «упруго», т.е. амортизируя давление на лыжи сгибанием ног, то уже в ходе поворота он может восстановить эту часть скорости распрямлением ног. Грубо говоря, лыжник может спрыгнуть с табуретки и остаться стоять на полу, а может спрыгнуть, постоять и снова запрыгнуть на ту же табуретку. Но это, пожалуй, уже относится не к процессу закантовки.
На что уходит эта часть кинетической энергии лыжника? На прогиб лыжи, врезание её в снег и удержание её в этом состоянии до тех пор, пока не начнется поворот, и это дело не примет на себя центробежная сила совместно с весом. А лыжа у нас поставлена в положение упора по отношению к скорости лыжника и врезается тоже в этом положении. Не приведёт ли это к торможению? Приведёт. Но правильней поставить вопрос так: не приведёт ли это к дополнительному торможению по сравнению, скажем, с ситуацией, отраженной в п.2? Тогда мы будем должны ответить – нет. Врезание прогнутой лыжи в снег всегда сопровождается торможением, которое есть неизбежное зло, поскольку эти же самые силы, которые вызывают торможение, также и заставляют лыжу вращаться. Чтобы начался поворот, необходимо, чтобы лыжа, а вместе с ней и лыжник, приобрели некоторую скорость вращения, на что должна быть затрачена энергия. И для одного и того же поворота (и скорости, конечно) эта энергия будет одинакова. Одинакова будет и оборотная сторона – энергия, потраченная на торможение. Независимо от того, как поставлена лыжа на дуге этого поворота. За небольшим исключением: если лыжник «перегнёт палку» и поставит лыжу слишком круто к движению, то лыжу просто сорвёт и потащит по склону. Тогда уж – извините! Торможения будет - более чем.
Для иллюстрации взглянем ещё на фотографию с того же сайта (Г. Гуршман. Резаный поворот), которая даёт представление о том, как эти все эти теоретические рассуждения выглядят на натуре. Для наглядности я поместил на снимок направления касательных к концу одной дуги и началу следующей. Хорошо видно, что они сходятся под углом. Это, конечно не тот угол, о котором мы говорили. Его на фотографиях не бывает. Но какое-то его косвенное отражение в изломе траектории лыж присутствует.И в заключение добавлю, что всё, что мы в этой статье «разложили по полочкам», так сказать, в чистом виде, - в реальной лыжной практике прекрасно смешивается и комбинируется между собой в различных пропорциях. Приём может быть начат так, продолжен эдак, а закончен по-другому. Никто не требует «чистоты жанра». Главное – быть «во всеоружии».
| Автор: Игорь Изыльметьев |
