【材制 | 视角】关于我在冰上飙车这件事...
初原载于 爱学习的 青春材制
2022-04-01
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速度是男人的浪漫，速度带给人激情，让人肾上腺素飙升。但是，要是在冰雪路面上，过快的速度可能会给人带来危险。所以通常情况下法律是不会允许人在冰雪路面上飙车的…
但是，什么情况？看下面这个人，竟然在冰上上演了在赛车比赛中才能看到的速度与激情，他是怎么做到的呢？欢迎观看本期走近科学之雪车的奥秘！
在冬奥的项目中，雪车这种运动项目开始进入人们的视野。雪车也称“有舵雪橇”，是一种集体乘坐雪车，是乘坐可操纵方向的雪橇在冰道上滑行的运动项目。
有舵雪橇是由底盘、座舱、滑行器、防护罩、操纵舵以及制动器等部分组成。所有的部件均为金属制造。
滑行器由两对滑刀组成。后部的一对滑刀固定在橇体上，前部的一对同方向盘相连，舵手通过安装在方向盘上的脚踏控制板和两个手控牵引索操纵雪橇滑行的方向。制动器位于雪橇的尾部。如果把雪车理解为一辆普通小汽车的话，那么雪车前部的方向舵相当于方向盘，领航员的推杆相当于油门，车尾的制动器相当于刹车。雪车分为双人座和四人座两种，在尺寸和重量上都有严格的限制。如果运动员和雪车的重量相加低于基数，可以增加雪车的重量以达到标准配重。
那么，为什么雪车可以彪到那么高的时速呢？
总体上的物理学原理很简单——选手从某个高度出发，然后降至较低的高度，在重力作用下，选手可加速到接近时速145公里。
从实际上来分析，我们可以把过程拆分为：准备，加速，滑行，三部分。
在准备过程中，选手们需要对雪车进行最后的检查与确认。雪车车身采用特殊材料，并经过严密的设计，根据空气动力学原理设计成流线型，轻便，坚硬，可最大程度的减少空气阻力。
雪车上的滑刀设计的很薄，是为了增大与冰面的压强从而降低冰的熔点。接触点的冰融化后会减小摩擦力，更加利于滑行。在雪车中每位运动员的体位也至关重要。每位运动员都要把身体紧紧塞进雪橇里，以减少与空气碰撞的面积。在体位上犯下的任何错误都会降低运动员的空气动力学效果，导致比赛用时轻微增加，使运动员可能与奖牌无缘。
在加速过程中，选手们手推雪车奔跑，出发信号发出60秒之内，运动员可以手推雪车奔跑启动获得初始速度，推行距离约为50米，而后四人车按照舵手、中间队员、刹车手的顺序依次跳入车中；双人车按照舵手、刹车手顺序依次跳入车体当中，并快速收起把手，呈坐姿滑行。
在下滑过程中，雪车从高处向下滑行，将重力势能转化为动能。作为冬奥会赛场的延庆国家滑雪中心的赛道长约1.6公里，最大落差约为121米，最陡一段的坡度达到18°，给雪车的高速滑行创造了条件，雪车在过弯出可紧贴于轨道是因被离心力“摁”在轨道上，由于速度过高，离心力极大，运动员最高可承受的压力约为自身所受重力的四倍。
冬奥比赛中的雪车、钢架雪车、雪橇三兄弟因其紧张刺激的比赛过程而备受吸引，但难以分辨他们的区别，在这里就给大家简单分辨一下。
在其中最为明显的区别便是外观了
钢架雪车与其说是车，不如说是一块“板”，选手在比赛中头朝前俯卧滑行。玩钢架雪车就是一个字：“冲”。
钢架雪车底部由铅块加重的骨架和两根固定的管状钢刃组成，车体前后装有缓冲器，中间装有把手，供运动员出发时推动雪车使用，它没有任何的转向器和制动装置，因此上了车后运动员只能依靠身体的力量控制滑行的速度与方向。
相较于钢架雪车，雪车就更像车了些。它有着冰刀，地盘，半开放的车身，还有操纵舵与制动器，选手坐在其内比赛舵手通过雪车内两个把手控制的滑轮系统驾驶雪车。
雪橇和雪车差不多，但雪橇的头部有两个弯头，方便运动员把脚搭上去，运动员躺在上面滑行。
如今冬奥会已经闭幕，但对于冰雪项目的热情并不会衰减，希望同学们能够更加努力学习，将冬奥的体育精神带入自己生活的方方面面，让冰雪常伴心间。
撰 稿 人 ：科技协会科创部 王一名 全金宇
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