Аэродинамика полета диска
После того как снаряд покинул руку метателя, на него сразу же начинают действовать сопротивление (X) и подъемная сила (У) воздушной среды (рис. 1). Сложив силы, действующие в полете на снаряд, мы получим их равнодействующую, или так называемую аэродинамическую силу.
Разложив эту силу на две составляющие — X и У, мы будем иметь две силы, взаимно перпендикулярные по направлению и противоположные по своему действию на снаряд. Составляющая X— сила лобового сопротивления — уменьшает дальность полета диска. Чем меньше эта составляющая, тем меньшее сопротивление будет испытывать диск в полете.
Составляющую У принято называть подъемной силой, так как она удерживает снаряд в полете и противодействует силе тяжести.
Аэродинамические силы (их величины) Xи У определяются опытным путем при продувке диска в аэродинамической трубе. Установлено, что величины подъемной силы и силы лобового сопротивления достигают 1—1,5 кг. Это довольно большие величины, если учесть, что вес снаряда для мужчин — 2 кг, а для женщин — 1 кг. Естественно, что аэродинамические силы играют большую роль в полете диска.
Почему же диск удерживается в воздухе в устойчивом положении? Это объясняется тем, что при вылете снаряд получает вращательное движение и в полете, вращаясь с большой скоростью, представляет собой своеобразный свободный гироскоп. Главной же особенностью гироскопа является сохранение оси вращения в пространстве, несмотря н-а различные помехи.
Нередко можно заметить, как у дискоболок снаряд к концу полета поворачивается («раскрывается») влево. Это также одно из свойств гироскопа, хотя такой поворот снаряда можно расценить как техническое несовершенство: чем меньше момент инерции, тем поворот диска налево выражен сильнее.
Аэродинамические свойства женского диска выше, чем мужского. При одной и той же начальной скорости женский летит значительно дальше, чем мужской. Причем при сильном встречном ветре это преимущество еще более возрастает.
Из формулы расчета дальности полета видно, что дальность полета диска больше всего зависит от начальной скорости вылета. Если исходить из второго закона Ньютона, то получится, что эта скорость прямо пропорциональна силе и времени ее приложения (масса снаряда — величина постоянная).
Значит, чем большей силой мы будем воздействовать на снаряд и чем продолжительнее будет это воздействие, тем с большей скоростью диск покинет руку метателя. Таким образом, более сильный спортсмен, обладающий большим размахом рук, покажет и лучший результат (конечно, при необходимом уровне технического мастерства).
- Login to post comments
