It is instinctively known that changing conditions on the ski course affect competitors’ performances. It may be furthermore affirmed that the effect of changing conditions cannot be avoided completely in out-door, natural circumstances. This project is based on 3D kinematical measurements taken on the slalom ski course with an investigation of five world cup level ski racers. It deals with an investigation of the effect of changing conditions on several kinematic parameters such as the centre of gravity’s and arithmetic mean of the skis’ velocity, the length of the centre of gravity’s and arithmetic mean of the skis’ trajectory, the horizontal as well as vertical point of the beginning and end of the turn and the time needed to complete a turn. The results show a significant effect on several of the inspected parameters that give us a basic idea about the consequences.Uvod
Instinktivno se zna da promjenjivi uvjeti na slalomskoj skijaškoj stazi utječu negativno na natjeca-teljske rezultate. Isto je tako jasno da se učinak mijenjanja uvjeta ne može sasvim izbjeći u aktivnostima na otvorenome, u prirodi. To je i bio razlog zbog kojega smo ipak željeli proučiti taj problem iako smo svjesni da se za njega ne može pronaći konačno rješenje.
Metode
Ispitivali smo slalomsku stazu tijekom treninga na početku natjecateljske sezone. Izmjerili smo petoricu vrhunskih slalomaša, članova slovenske skijaške reprezentacije. Svaki je tri puta odvezao istu slalomsku stazu. Gornji sloj na stazi bio je dobro pripremljen i čvrst ujutro, ali je tijekom prijepodneva, očekivano, omekšao budući da se tempeatura zraka povećala, a zapuhao je i i topao vjetar.
Provedeno je standardno trodimenzionalno kinematičko mjerenje 17 točaka pomoću 4 kamere koje su pokrivale 2 kinematička podprostora brzinom od 50 sličica u sekundi. Za obradu sirovih podataka prikupljenih sustavom APAS upotrijebljen je specijalno dizajniran računalni program KinSki.
Opisali smo trajektoriju gibanja svake od se damnaest točaka u trodimenzionalnom koordinatnom sustavu. U tom je slučaju bilo moguće izračunati početak i završetak zavoja kao presjek projicirane trajektorije težišta tijela na površinu određenu trajektorijom i skijom i aritmetičke sredine skija.
Osim te dvije točke, izračunate su i duljine trajektorija težišta tijela i duljine trajektorije aritmetičke sredine skija. Tijekom promatranih zavoja mjerena su vremena potrebna za izvedbu tih zavoja i prosječne brzine. Petorica vrhunskih skijaša planirano su izvela po tri vožnje istom slalomskom stazom kako bi se na najmanju mjeru smanjile moguće razlike među njihovim rezultatima, što bi se najvjerojatnije dogodilo da je svaki skijaš samo jednom prošao postavljenom stazom (mjernom stazom).
Rezultati, rasprava i zaključak
Mjerenja su provedena da bi se otkrile posljedice promijenjenih uvjeta na slalomskoj skijaškoj stazi. Uvjeti na stazi znatno su se tijekom mjerenja promijenili.
U svim su se promatranim parametrima pojavile razlike, što je pokazalo da je, u takvim okolnostima, vrlo teško, ako ne i nemoguće, osigurati pravedne, tj. podjednake uvjete za sve natjecatelje. Valja istaknuti da se takove promjene normalno, u stvarnosti ne događaju na čitavoj stazi, već obično na jednom dijelu ili na nekoliko njenih dijelova. Mi smo, ipak, nekoliko puta izračunali predviđanja za ukupnu slalomsku stazu kako bismo zornije prikazali veličinu promjena. Primjer izračuna na temelju trajektorija težišta tijela i aritmetičke sredine skija prikazan je na slici 2 za dvije vožnje istoga skijaša (J.K.). Par putanja pripada skijaševoj prvoj i trećoj vožnji, što je odgovaralo prvom i desetom prolazu kroz postavljenu kombinaciju vrata. Prosječno, nakon svakog prolaska kroz postavljenu kombinaciju vrata izmjerena je razlika od 0,01 s u vremenu na promatranom zavoju (slike 8 i 10). Čak se i donja granica popela do 0,007 s/vožnja. Prema najgorem scenariju to bi značilo razliku od približno pola sekunde na čitavoj stazi. Naravno, te su vremenske razlike prevelike zato što je u našoj kombinaciji vrata točka završetka zavoja pokazivala veću tendenciju usporavanja u skladu s nagibom (11 cm/vožnja ili 7cm/vožnja najmanje) od točke početka zavoja, koja se i statistički pokazala neznačajnom (slika 4). Sukladno tome, veća je tendencija pomaka na kraju zavoja nego na početku, što je i opet bilo statistički neznačajno (slika 5). Općenito, vidi se da su se duljine putanje težišta tijela i aritmetičke sredine skija produljile prosječno za približno 13 cm/vožnja (slike 6 i 7). Taj rezultat znači da je razlika u duljini između 1. i 14. skijaševe trajektorije veća od jednog metra, a to bi onda značilo više od 50 metara za cijelu stazu. Ti su rezultati, kao što je već ranije rečeno, preveliki i, prema najgorem scenariju, rezultirali bi s prednošću većom od 3 s na čitavoj stazi. U svakom slučaju, moglo bi se tvrditi da bi trajektorije trebale biti duže usporedo sa spuštanjem vrha zavoja, a to tada više nije u blizini vrata, kao što se može vidjeti na slici 3. To znači da bi premještanje moralo biti više i onda se posljedično očekuje i veća duljina trajektorije.
Ipak, najmanje razlike mogu se, u našem slučaju, vrlo precizno procijeniti kao posljedica promijenjenih uvjeta promatraju li se prosječne brzine. Sniženje prosječnih brzina na prvi pogled iznenađuje (slika 9), no kako je količina raspoložive potencijalne energije za sve vožnje jednaka za sve trajektorije te kako trajektorije postaju duže, skijaši rasipaju puno mehaničke energije svladavajući otpor zraka (trenje i skijašev rad su zanemareni). Čak ako se u obzir uzme ista duljina putanje za sve zavoje, primjerice 14 m za jedan zavoj, i ako se to pomnoži sa pedeset zavoja, rezultat će biti 700 m skijanja po slalomskoj stazi. Ako je prosječna brzina težišta tijela 14 m/s umjesto samo 13,95 m/s (0,05 ms-1/vožnja je prosječna razlika izmjerena između dviju uzastopnih vožnji, slika 8), tada bi to značilo razliku od 0,18 s po vožnji na čitavoj stazi. Nije važno kojom se metodom računaju razlike u “uvjetima mekog snijega”. Vidi se da su u takvim uvjetima staza ili njeni dijelovi stvarno nepravedni prema natjecateljima.Es ist uns wohl bekannt, dass die wechselnden Wetterbedingungen auf der Skistrecke die Leistung der Skifahrer beeinträchtigen kann. Außerdem kann im Freien, d.h. unter natürlichen Bedingungen die Wirkung der wechselnden Wetterbedingungen bei weitem nicht völlig vermieden werden. Dieses Projekt basiert auf 3D kinematische Messungen, die an der Slalomstrecke durchgeführt wurden, wobei die Leistung der fünf an Weltmeisterschaften teilnehmenden Skifahrer gemessen wurde. Es untersucht die Wirkung der wechselnden Wetterbedingungen auf einige kinematische Parameter, wie z. B. die Geschwindigkeit des Schwerpunkts von Skiern und das arithmetische Mittel der Geschwindigkeit von Skiern, die Länge der Flugbahn des Schwerpunkts und das arithmetische Mittel der Flugbahn der Skier, den horizontalen sowie den vertikalen Punkt des Beginns und des Endes der Kurve und die notwendige Zeit, um die Kurve auszufahren. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Wirkung auf einige untersuchte Parameter, die uns eine Grundidee über die Konsequenzen vermitteln
