Sorprendentemente, hay una gran cantidad de física involucrada en el trineo, el esquí y los deportes de nieve en general. No soy Einstein, pero a menudo me he preguntado qué hace posible el trineo y el esquí.
La fricción es una parte integral del trineo y el esquí. Determina qué tan rápido se irá, según la cantidad de resistencia que se crea cuando el trineo o los esquís se frotan contra la nieve. A medida que los esquís o trineos se mueven por la nieve, crean fricción, lo que hace que la nieve se derrita y se vuelva resbaladiza.
¡Acabamos de arañar la superficie en lo que respecta al papel de las fricciones en el trineo y el esquí! Hay muchas otras cosas que afectan la fricción. Una vez que haya terminado de leer este artículo, nunca considerará esquiar o andar en trineo de la misma manera.
Fricción en trineos y esquí
Créame, no es necesario ser un científico espacial o un físico para comprender cómo la física (es decir, la fricción) afecta el trineo y el esquí. Si eres como yo, temas como la fricción, la gravedad o básicamente cualquier cosa que se relacione con Sir Isaac Newtown pueden ser difíciles de entender. Así que volvamos a nuestros días de escuela primaria y veamos si podemos actualizar nuestro conocimiento sobre la fricción y cómo funciona.
En pocas palabras, la fricción es la fuerza que ejercen dos superficies entre sí cuando se frotan entre sí. En términos de trineo, la fricción se produce cuando el trineo se mueve por la nieve, lo que genera resistencia.
Cuanto más rugosa es una superficie, más resistencia o fricción se produce. Por ejemplo, imagine que intenta esquiar por una colina cubierta de hierba que no tiene nieve. En primer lugar, notará que no se moverá a ningún lado (¡al menos no con los esquís!). Esto se debe a que ambas superficies que se frotan entre sí son demasiado rugosas, lo que provoca una fricción y una resistencia extremas.
Dicho de otra manera, la aspereza de la hierba se engancha en los esquís, lo que hace que la cuesta sea más “friccionada” y menos resbaladiza. Este tipo particular de fricción se llama fricción estática. La fricción estática se produce cuando hay una fuerza de resistencia tan grande entre dos objetos que impide que se muevan (como si se tratara de deslizarse por una rampa de hormigón).
Cuanto más lisas son las dos superficies que se frotan entre sí, menos fricción o resistencia existe. ¡Esto es exactamente lo que sucede en el trineo y el esquí! Si miras la parte inferior de un trineo, notarás que es súper suave. Es casi brillante Esta suavidad es lo que le permite deslizarse sobre la nieve, que también es suave.
Esto es especialmente cierto cuando se aplica al esquí.
Notará que las pistas de esquí en las estaciones normalmente están arregladas y aplanadas. La razón por la que están arreglados y aplanados es para reducir la cantidad de fricción que se produce entre la nieve y los esquís. Lo mismo ocurre con los parques de tubing que preparan sus recorridos de tubing.
También puede notar que es mucho más efectivo empacar la nieve en una colina antes de ir en trineo. Hacer esto suaviza la superficie y hace que su viaje sea mucho más suave y rápido.
Una mirada más cercana
Demos un paso más. La razón por la que el trineo y el esquí incluso funcionan en primer lugar tiene que ver con la energía que se libera por la fricción. Cuando la suela de sus esquís o su trineo se frota contra la nieve, libera energía en forma de calor. Este calor, a su vez, derrite la nieve, creando una fina capa de agua entre su trineo y la nieve. Esta capa de agua reduce aún más la fricción / resistencia y le permite deslizarse fácilmente por la nieve.
Hay un nombre para el tipo de fricción que entra en juego cuando estás en trineo. La fricción cinética o fluida es lo que ocurre cuando la resistencia disminuye hasta el punto en que los objetos pueden moverse libremente entre sí.
Sumando la fricción
- La fricción es la resistencia que se produce cuando dos objetos se mueven uno sobre el otro (un trineo que se mueve sobre la nieve).
- Cuanta más fricción, más difícil es que los objetos se deslicen entre sí (tratando de esquiar cuesta abajo), lo que provoca fricción estática.
- Cuanto menor sea la fricción, más fácil será que los objetos se deslicen entre sí (esquiando en una pendiente recién arreglada), provocando así una fricción cinética.
- El esquí y el trineo reducen la fricción y la resistencia al derretir la nieve cuando las dos superficies se frotan entre sí, lo que provoca una fricción fluida.
Con suerte, este curso intensivo nos lleva al mismo barco, ¿o debería decir el mismo trineo? La fricción es lo que ayuda a que el trineo y el esquí sean divertidos.
¿Quiere más fricción o menos fricción al andar en trineo y esquiar?
De cualquier forma que lo mires, siempre habrá cierta cantidad de fricción cuando estés esquiando o en trineo. ¡Gracias a Dios por esto!
Si no hubiera fricción, se estaría deslizando fuera de control sin absolutamente ninguna forma de detenerse. Por otro lado, demasiada fricción puede ser perjudicial para esquiar y andar en trineo, haciendo imposible incluso moverse.
La clave para andar en trineo y esquiar es encontrar ese medio feliz en el que su equipo y la superficie de nieve sobre la que esquía / trineo no proporcionen demasiada o muy poca fricción. Se sorprenderá de lo mucho que se piensa en los tipos de diseño y material que se colocan en cada trineo y esquí.
Hay diferentes tipos de esquís y trineos para diferentes estilos de conducción. Por ejemplo, si está buscando un tipo de esquís rápidos (con la menor cantidad de fricción), lo más probable es que elija unos que estén diseñados para el esquí alpino alpino. Estos esquís están especialmente diseñados para reducir la cantidad de resistencia y facilitar el deslizamiento cuesta abajo.
Por otro lado, si eres nuevo en el esquí y quieres un paseo más lento y controlable, conseguirás esquís que producen más fricción, lo que facilita frenar y reducir la velocidad a la que puedes ir. Este mismo principio se puede aplicar a los trineos.
Otros factores que afectan la fricción
Pendiente / Pendiente de la colina
Se puede argumentar que la gravedad es la fuerza más importante en el esquí y el trineo. Sin la gravedad, estos deportes de invierno serían imposibles. La gravedad es lo que nos acelera al pie de una colina. Cuanto más empinada es la colina, mayor es la gravedad.
La fricción y la gravedad van de la mano. La gravedad es lo que nos acelera y la fricción es lo que finalmente nos frena cuando andamos en trineo o esquiamos. Cuando llegamos al pie de una colina, perdemos aceleración y la gravedad disminuye, lo que nos detiene.
El peso del jinete
En este caso, el peso del ciclista se puede considerar como masa. La masa también juega un papel esencial en la fricción cuando se trata de andar en trineo y esquiar. Cuanta más masa tenga, mayor será la presión y el peso que se ejerce sobre la nieve. Esto básicamente significa que hay un aumento de la fricción cinética. Más masa también puede brindarle un viaje más rápido hasta la base de la colina.
El tipo de nieve
La nieve, al ser uno de los dos objetos que se mueven uno contra el otro, afecta en gran medida la cantidad de fricción y resistencia que se está produciendo.
Como se mencionó anteriormente, cuanto más suave y compacta es la nieve, menos fricción y resistencia hay. Además de eso, la nieve más húmeda y pesada tiende a proporcionar una conducción con menos «fricción». La nieve húmeda es el tipo de nieve que se derrite más fácilmente cuando se ejerce presión sobre ella, creando así una fricción fluida.
Si los esquís o el trineo están encerados en la parte inferior
¿Alguna vez se preguntó por qué los esquís y, a veces, incluso los trineos se enceran en la parte inferior? La respuesta es simple. La cera proporciona una superficie aún más lisa que la parte inferior normal del trineo o los esquís.
La cera reduce en gran medida la cantidad de fricción que se produce cuando la nieve y los esquís / trineo se deslizan entre sí.
Conclusión
Como dije, ¡no es necesario ser Einstein para comprender y apreciar la física que se aplica al esquí y al trineo! Todo lo que necesitas saber es que la fricción, la gravedad y la masa juegan un papel enorme al catapultarte por una colina cubierta de nieve.
