Biraz Kayak Biraz Fizik - I

Fizik, ne karmaşık formüllerle bilim insanlarının odasına ne de büyük deneylerle araştırma merkezlerinin laboratuvarına hapsolan bir bilim dalıdır. Evrenin işleyişi ile ilişkili olan fiziksel yasaların çoğu günlük yaşantımızı da doğrudan veya dolaylı olarak etkiler.

Bu yazımızda, kayak sporunun alt dallarından “Alp disiplini, “kayaklı koşu” ve “kayakla atlama”ya bakarak bu sporun ardındaki fiziksel olgulara kısaca değineceğiz.

5000 yıllık geçmişi olduğu düşünülen ilk kayaklar ahşaptan yapılırken, bugün farklı hedeflere özgü farklı tasarımlara sahip kayaklar üretiliyor. Kayakçının karın üzerinde yere yaptığı basıncın temelde iki etkeni vardır: ağırlık ve yüzey alanı. Kara yapılan basınç, kayakçının ağırlığı ile doğru orantılı iken kayağın yüzey alanı ile ters orantılıdır. Bu nedenle karın üzerinde batmadan kalabilmek için farklı değişkenlere bağlı olmakla birlikte yüzey alanı geniş kayaklar kullanılır. İnce kayaklar manevra yapmayı kolaylaştırırken geniş kayaklar yumuşak karda daha faydalıdır. Burnu ve kuyruğu kıvrık bir kayak daha hızlı ve kolay manevra imkânı sağlar. Esnek ya da sert kayak seçimi de yine ağırlık ve kayağa uygulanan basınca göre yapılmalıdır.

Alp disiplini

Alp disiplininde sporcular eğimli bir yüzeyde başlangıç çizgisinden aşağıya doğru “kapılar” arasından geçerek en hızlı ve hatasız şekilde varış çizgisine ulaşmaya çalışır.

İlk defa 1936 Kış Olimpiyatları’nda kendisine yer bulan ve günümüzde en yaygın kayak dallardan biri olan Alp disiplininde hava direnci ve kar direnci gibi sporcuların aşması gereken engeller vardır. 

Temelde potansiyel enerjinin kinetik enerjiye çevrilmesiyle hız kazanılan bu dalda kayakçı yüzey alanını küçülterek hava direncini en aza indirmek için çömelir. Çünkü hava tarafından uygulanan hareketin tersi yönündeki direncin kuvveti; sürtünme katsayısı, hava yoğunluğu ve kayakçının yüzey alanı ile doğru orantılı olarak değişir.

Kar ile kayak arasındaki sürtünme de normalde çok az olsa bile özellikle dönüşlerde kritik öneme sahiptir. Genelde yeni başlayanların yaptığı hatalardan biri, kayağı dönüşlerde iyi ayarlayamadıkları için kayağın kenarının karın içine girmesine neden olarak sürtünme kuvveti etkisinin artmasına yol açmalarıdır. Bu sürtünme kuvveti, kayak yapılan hızlarda, düşünüldüğünden daha fazla etki yapar ve savrulmaya neden olabilir. Sürtünmeyi en aza indirmek için hız ile kayağın aynı yönlü olması gerekir.

Kayakla atlama ve kayaklı koşu dallarına ilişkin değerlendirmeleri diğer yazımıza bırakıyoruz.

Kaynaklar:

• http://www.real-world-physics-problems.com/physics-of-skiing.html
• https://stillmed.olympic.org/AssetsDocs/OSC%20Section/pdf/QR_sports_winter/Sports_Olympiques_ski_ski_alpin_eng.pdf
• http://www.tdf.gov.tr/dag-kayagi/