Teknik & Mekanik

Vi Bygger om... Därför funkar just nu inte en del filmer, och det fattas även en del text. Men vi uppdaterar hela tiden. Kika gärna igenom det innehåll som redan ligger ute.

Hur funkar det med skidåkning egentligen... Sett ur ett tekniskt och mekaniskt perspektiv?

Här förklarar vi övergripande hur tekniken fungerar och vilka krafter man som skidåkare påverkas av. Att förstå detta kan hjälpa dig som skidåkare att komma vidare då du får en bättre förståelse för vad som verkligen händer när du åker skidor. 

I princip handlar det om hur mycket eller lite du som skidåkare kantar, vrider och belastar skidorna och hur du genom att kombinera dessa delar och fördela krafterna får sämre eller bättre balans. 
 
 
 

 
 
När något är i balans menas att ett föremål står stabilt. Det står stabilt så länge tyngdkraften pekar innanför understödsytan. Om tyngdkraften istället skulle peka utanför understödsytan skulle föremålet välta (Under förutsättning att föremålet står stilla). Ju lägre tyngdpunkt och ju större understödsyta desto stabilare står föremålet. När du åker skidor kan du reglera balansen framåt - bakåt, sida - sida och uppåt - nedåt. För att få bra balans behöver du hitta en utgångsposition där du har bra rörelseberedskap. Balans är alltid lika med rörelse. Sträckta leder gör att du blir orörlig och stel och det leder i sin tur till sämre balans. Du ska alltid se till att ha lagom anspänning och vara lätt böjd i lederna för fot, knä, höft, rygg och armar.
 

Se följande film om balans! Denna film är under produktion och läggs ut inom kort.

Se följande film om understödsyta! Denna film är under produktion och läggs ut inom kort.

 
 
 
 
 
Att vrida skidorna är en förutsättning för att kunna svänga, man vrider skidorna åt det håll man vill svänga. Beroende på hur mycket man vrider genom svängen så uppnås olika resultat.
När skidorna vrids bildas friktion mellan underlaget och skidorna som gör det mer eller mindre trögt att vrida beroende på underlaget, hur mycket av skidorna som ligger an mot underlaget och belastningen mot underlaget.
 
Man vrider skidorna genom att:
 
Vrida i fot och ben vilket är det lättaste och mest självklara sättet att vrida skidorna med. Ytterskidans ben utför en inåtrotation och innerskidans ben gör en utåtrotation.
 
Motvridning vilket är en vridning i kroppen mellan överkropp och underkropp där midjan är gränsen. När överkroppen vrids ifrån svängen skapas en spänning i muskulaturen i framförallt mage och rygg vilket i sin tur skapar en motrörelse i underkroppen. Du kan prova motvridning genom att stå upp utan skidor och vrida fötterna åt ett håll samtidigt som du vrider överkroppen åt det andra. Hoppa runt och växla håll.
 
Medvridning vilket utförs genom att överkroppen är vinkelrät över skidorna genom svängen, kroppen kommer då att utföra en svagt roterande rörelse. När då skidorna upphör att svänga kommer överkroppen att fortsätta rotera en bit och hamna i ett läge där den är vriden upp mot backen.
 
Rotation är ett sätt att inleda en sväng med genom att starta en vridning av överkroppen mot den nya åkriktningen. När vridningen påbörjas får överkroppen en viss rotationshastighet. Den rotationen kommer att överföras till underkropp och skidor som då börjar vridas in i svängen.
 
En vridning av kroppen kan i vissa lägen underlättas och förstärkas genom att utföra en riktig stavisättning. När staven sätts i inför en ny sväng bildas ett vridmoment som gör det lättare att komma runt mot den nya åkriktningen.
 

Se följande film om att vrida! Denna film är under produktion och läggs ut inom kort.

Se följande film om rotation! Denna film är under produktion och läggs ut inom kort.

 
   
 

 
 
Med att kanta skidan avses att vinkla den upp från snön så att belastningen koncentreras mer eller mindre på stålkanten. Att kanta skidan är en förutsättning för att bland annat kunna svänga, göra stoppsladdar och stå still med tvärställda skidor i en lutande backe utan att glida iväg. Man kan aktivt kanta skidorna mer eller mindre genom att:
 
Kanta med knät vilket egentligen är en inåtroterande rörelse av lårbenet. Utan pjäxa på foten går det att vinkla fotleden med pjäxa på blir den rörelsen väldigt begränsad dock går det att uppnå viss kantning med en rörelse i foten.
 
Höftkant när farten ökar blir det omöjligt att hålla emot krafterna med endast kantning med hjälp av knät då blir det nödvändigt att kanta med hjälp av höften. Det är en ren inåtvinkling av höften som resulterar i att skidorna kantas.
 
Kanta med hela kroppen när farten är riktigt hög blir det nödvändigt att kanta med hela kroppen dvs luta hela kroppen för att på så sätt kantställa skidorna.
 
Kantningen är en konstant rörelse som i låg fart påbörjas med knä kant och sen successivt förstärks genom svängen genom att använda höft och kropp till hjälp. Utan fart går det ju inte att luta sig eftersom man då faller inåt.  
 

Se följande film om att kanta! filmen förklarar hur du kan kanta dina skidor i olika svängar för att få driv.

Se följande film om friktion! Denna film är under produktion och läggs ut inom kort.

 
   
 
 

 
När vi åker skidor kan vi kontrollera trycket mellan skidorna och snön det går att öka trycket i olika grad, minska trycket i olika grad genom att belasta och avlasta skidorna.
Genom att använda muskler som böjer och sträcker höft, knä och fotled går det att påverka trycket mot snön. Genom att ”gunga” upp och ner förändras trycket och kraftens storlek påverkas. Så genom att röra sig upp och ner när man åker skidor kan man påverka belastningen mot snön och därigenom tex. lättare kunna vrida skidorna in i ny åkriktning när kraften är som minst.
 
Skillnad i belastning/tryck mot snön uppstår också beroende på hur terrängen förändras.
När en skidåkare kommer med fart in i en uppförsbacke eller mindre puckel ökas belastningen. Likadant som belastningen minskar om skidåkare kommer med fart över ett krön.
 
Det går också att aktivt utjämna en puckel genom att dra knäna upp när man åker över för att på så sätt utjämna trycket.
 
OLIKA KRAFTER
De krafter som påverkar dig som skidåkare är framförallt:
 
Tyngdkraft
Allting som finns på jorden påverkas av jordens dragningskraft också kallad tyngdkraft eller gravitationen. Tyngdkraften gör så att till exempel äpplen faller ner mot marken och inte upp i himlen. Den gör så att när vi studsar på en studsmatta, dras vi ner mot marken igen istället för att fortsätta uppåt och när vi hoppar i ett hopp med skidor så att vi landar igen.
 
Normalkraft
Newtons tredje lag säger: mot varje kraft som skjuter eller drar, svarar en lika stor kraft i motsatt riktning. Lika mycket som en skidåkare ”trycker” mot marken, lika mycket trycker marken upp mot skidåkaren. Kraften är exakt lika stor i båda riktningarna och alltid vinkelrät mot underlaget. Normalkraften är en direkt motkraft till tyngdkraften.
 
Friktionskraft
Friktion uppkommer genom ojämnheter mellan ytor. För fasta kroppar är lim den ena ytterligheten med en enorm friktionskraft medan olja är det andra extremfallet där nästan ingen friktion existerar.
En skidåkare påverkas av friktionskraften där skidans belägg arbetar emot underlaget (snön).
Friktionskraften verkar mot den kraft som för skidåkaren framåt.
Som skidåkare kan man påverka friktionen genom att ha väl underhållna och vallade skidor som då minskar ojämnheten mellan ytorna.
 
Luftmotstånd
Luftmotstånd är skidåkarens ”friktionsmotstånd” mot luften och påverkas av tre saker:
Ytan som syns framifrån, strömlinjeform och farten.
Genom att krypa ihop och göra sig mer strömlinjeformad kan man som skidåkare påverka luftmotståndet. Tänk på hur en störtloppsåkare kryper ihop för att få maximal fart.
Luftmotståndet ökar med farten.
 
Centripetalkraft
Centripetalkraften är den yttre kraft som får ett föremål att följa en cirkulär bana med en konstant rotationshastighet, kraften är riktad med den cirkulära banans centrum. Centripetalkraften verkar alltid vinkelrätt mot objektets rörelseriktning.
När du åker skidor påverkas du av centripetalkraften som bildas när du svänger.
 
Centrifugalkraft
Centrifugalkraft är den kraft som är riktad utåt i svängen när du åker skidor, det är en fiktiv kraft som upplevs som resultat av trögheten i vår kropp.
Centrifugalkrafen är den kraft som får dig att pressas mot bildörren om du i hög hastighet svänger med bilen, det är den kraft som får tvätten i tvättmaskinen att pressat ut mot väggarna i trumman när den snurrar.
Som skidåkare påverkas du av centrifugalkraften när du svänger, du håller då emot kraften med hjälp av dina muskler och hur du står på skidorna.
När en sväng eller en stoppsladd gör så att rörelsen avstannar kommer kraften att göra så att skidåkarens kropp ”fortsätter” i den ursprungliga riktningen.
 
 
ANDRA VIKTIGA BEGREPP
 
Tyngdpunkt
En kropps tyngdpunkt är en tänkt punkt i vilken man skulle kunna hänga upp en kropp så att den skulle vara i balans hur man än vred och vände på den. Man kan också säga att tyngdpunkten är den punkt där tyngdkraften angriper.
Genom att ha en förståelse för sin egen tyngdpunkt när man åker skidor kan man lättare hålla sig i balans.
 
Understödsyta
När en skidåkare står på platt mark med båda skidorna i marken och dessutom stavarna i marken bildas ett antal stödpunkter. Understödsytan är den yta som blir om man drar räta linjer mellan stödpunkterna. Som skidåkare ökar och minskar man sin understödsyta kontinuerligt i sin åkning. Understödsytan kan varieras genom att förändra bredden mellan skidorna.
 
Balans
När något är i balans menas att ett föremål står stabilt. Det står stabilt så länge tyngdkraften pekar innanför understödsytan. Om tyngdkrafen istället skulle peka utanför understödsytan skulle föremålet välta. (Under förutsättning att föremålet står stilla)
Ju lägre tyngdpunkt och ju större understödsyta desto stabilare står föremålet.
 
Skidans form
Skidans form har en stor påverkan på svängen, du har säkert hört talas om att skidor har olika svängradie. En skidas svängradie beror på hur skidan är byggd och hur midjan på skidan ser ut. Midjan är mitten på skidan under bindningen och ju mer skidans bredd under bindningen skiljer sig mot bredden längst fram och längst bak på skidan desto mindre svängradie har skidan.
När vi ställer en obelastad skida på kant kommer endast fram och bakända ligga an mot snön och mitten på skidan (midjan) är i luften. När skidan sen belastas i detta läge när vi åker skidor kommer skidan att böjas och även midjan ligger an mot snön. Hela stålkanten ligger då an mot snön och bildar en båge det är den bågen som får skidan att svänga.
Desto mindre midja desto mindre radie blir det på bågen som ligger an mot snön.
 
 
Fördjupning
När en skidåkare står på plant underlag påverkas han av två krafter tyngdkraft och normalkraft som är lika stora och motverkar varandra.
 
När skidåkaren ställer sig i en utförsbacke börjar han att glida framåt beroende på att tyngdkraften då ej är riktad vinkelrätt mot underlaget. Tyngdkraften delas då upp i en framåtdrivande kraft och en kraft som trycker åkaren mot underlaget. Normalkraften är lika stor som den kraft som trycker åkaren mot underlaget.
 
När backen blir brantare blir den framåtdrivande kraften större samtidigt som kraften mot underlaget minskar vilket resulterar i mindre friktion och högre fart.
 
När åkare börjar röra sig framåt uppstår också motverkande krafter i form av friktion och luftmotstånd. Friktionen minskar desto brantare backen blir. Luftmotståndet är beroende av farten och ytan sedd framifrån. När farten är så hög att luftmotstånd och friktion har blivit lika stora som den framåtdrivande kraften har åkaren nått sin maximala hastighet.