[운동역학] 스키의 과학적인 접근

소개글

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목차

서론

스키의역사
현재의 스키종목의 변천
스키의 운동학적 분석
스키 장비의 발달

결론 및 제언

본문내용

키어가 슬로프에 있을 때 스키어에게 작용하는 힘은 중력과 스키와 설면 사이의 마찰력, 그리고 공기 저항이다. 물론 중력은 스키어의 무게로 이를 분해하면 슬로프 진행방향의 힘은 속도에, 수직방향의 힘은 마찰력에 영향을 미친다. 중력에 의한 추진력 Fg, 그리고 운동을 방해하는 2개의 방해력인 마찰력은 마찰계수와 몸무게, 그리고 슬로프 각도의 코사인 값을 곱해 얻어진다. Ff마찰력 = mgcosθ. 공기저항은 공기의 밀도(ρ) 와 공기저항계수 (C), 스키어가 통과하는 전방면적(S), 그리고 스키어의 빠르기(V)의 제곱에 비례한다.

(Fd공기저항=½ρCSV2)

F(운동방정식) = m(dv/dt) = Fg - Ff - Fd
...
이 속도는 대략 130 미터 높이(약 40층 건물 옥상)에서 떨어졌을 때의 경우와 같다. 물론 이런 속도로 바닥에 떨어진다면 어느 누구도 살아남을 수 없을 것이다. 종단 속도에 다다르면 잠시 동안 자신에게 힘이 작용하지 않는 자유로움을 맛보다가 바닥에 떨어지지 전에 낙하산을 펼쳐야 한다. 그러면 k값이 증가하면서 하늘로 솟구쳤다가 다시 떨어지면서 새로운(더 느린) 종단 속도에 다다른 다음 바닥에 내려앉는다. 위에서 보는 바와 같이 바람이나 기타 가변적인 요인이 작용하지 않았다면 위와 같은 결론을 유추 할 수 있다.
즉 1초에 50m를 가므로 1분에 3킬로미터, 즉 시속 180km의 종단속도를 낙하한다고 볼수 있다. 물로 공기저항을 최대로 몸을 쫙 펴고 공기저항을 최대로 했을 때의 속도이다.

참고 자료

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