Fysikken involvert i å kaste en diskus

Filmpje gebruik Diskus NL

Filmpje gebruik Diskus NL
Fysikken involvert i å kaste en diskus
Fysikken involvert i å kaste en diskus
Anonim

Formen på en diskus ligner flygelen til en flyfløy, som får større løft når vindhastigheten øker, ifølge aerodynamiske ingeniører. Som et resultat kan du kaste en diskus lenger mot vinden enn med den, ifølge en rapport fra Universitetet i California Davis i 2000. Datasimuleringer og testflyvninger viser også at den gyroskopiske spinn av en diskus, atmosfæriske forhold og høyde påvirker diskusflyvning på ulike måter.

Dagens video

Atmosfæriske faktorer

Luftfartøy får større løft i kald luft fordi dens langsommere molekyler er tettere sammen enn varm luft, noe som gjør den tettere. Kald luft gir noe aerodynamisk formet objekt, for eksempel en diskus, mer støtte for å holde seg oppe. Forskning ved Universitetet i Texas Institute for Geophysics rapportert i "American Journal of Physics" at en diskus reiser ca 5 inches lenger på en kald vinterdag på 32 grader enn på en varm sommerdag på 104 grader. Luft er også tettere på havnivå enn høye høyder. En diskus reiser 7,5 tommer lenger i Roma, Italia, 120 meter over havet, enn i Mexico City, 7, 300 meter over havet.

Gyroskopisk handling

En diskus spinner ettersom den forlater en idrettshånd. Denne gyroskopiske, spinnende bevegelsen stabiliserer diskusen underveis. Jo raskere det spinner, desto større er det vinkelmomentet og jo mer dets gyroskopiske handling motstår å vippe eller endre sin rotasjonsakse. Tverrsnittet av en diskus er vingeaktig, slik at spinnen holder sin aerodynamiske form peket inn i vinden. Dette opprettholder løft og forlenger flyetid.

Headwinds

Baseball pitchers og fotball quarterbacks vet at deres kast vil miste fart når de kaster inn i motvind. En diskuskaster kombinerer imidlertid fysikken til aerodynamisk løft og gyroskopisk stabilitet med en hovvind for å få en fordel. Texas forskerne dokumentert at en diskus kastet inn i en 20 mph headwind kan fly opp til 25 meter lengre enn en diskus kastet med den vinden.

Body Spin

Den karakteristiske spinning windup og levering av en diskuskasteren skaper stor fart ved utgivelse. Mens en baseballkanne har høyst bare en 180 graders lysbue for å akselerere ballen før utgivelsen, har diskuskasteren to fullspinn. I tillegg, som også praktisert av figurskatere, tegner armene innover mens spinnet bevarer vinkelmomentet ved å øke rotasjonshastigheten. Forsiktig timing øker akselerasjonen like før de forlenges for utgivelse. Det beste diskuskastet kombinerer fysisk styrke med kompleks fysikk.