Qetsiyah Online 6567 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 11:39 Redigerad: 20 feb 2023 11:39

Luftmotstånd nedförsåkning armar ut

Hej, 

Det här låter kanske som en dum fråga, men om ens ytarea inte ändras av att hålla armarma utåt jämfört med nära kroppen, hur har det en bromsande effekt ens?

Orsakar mer turbulens -> mer rörelseenergi förlorad (överförd)?

Yngve 40259 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 11:43

Jag antar att du då tänker armar utmed sidorna (och inte framför kroppen som normalt vid fartåkning).

Men blir det verkligen någon skillnad på bromseffekt då?

Qetsiyah Online 6567 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 11:55 Redigerad: 20 feb 2023 12:03

Normala åkare åker väl inte sådär med armarna framåt (och stavarna i armhålan)? Kallas man inte tävlingsåkare då?

Ja, insintinktivt känns det som att det bromsar, jag gör det i alla fall

Om jag tänker enligt den enklaste möjliga modellen så kanske förklaringen (om påståendet är sant) kan vara att en addition av yta till en befintlig blob (kroppen) är "billigare" än summan av en mindre stor blob och två små blobbar (armarna) som kan anses vara separata blobbar om de sticker ut från kroppen och figuren som helhet är mycket icke konvex.

Yngve 40259 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 11:59 Redigerad: 20 feb 2023 12:00
Qetsiyah skrev:

Normala åkare åker väl inte sådär med armarna framåt (och stavarna i armhålan)? Kallas man inte tävlingsåkare då?

Jag skrev så för att beskriva vad jag menade, inte för att påskina hur en "normal" åkare håller armarna. Och det spelar väl f.ö. ingen roll i sammanhanget?

Ja, insintinktivt känns det som att det bromsar, jag gör det i alla fall

Jag tror att det du kallar ytarean isåfall ändras ändå.

SeriousCephalopod 2696
Postad: 20 feb 2023 12:10 Redigerad: 20 feb 2023 12:22

Utåt på vilket sätt?

Luftmotstånd är visserligen komplext men beror till första approximation av hur stor area kroppen har i rörelseriktningen -- dvs en slags utplattat area snarare än ytarea hos en tredimensionell kropp.

I praktiken arean hos skuggan man skulle ha om man träffas av kollimerat ljus i rörelseriktninen. och skuggan projicerades på en vägg bakom en.

Om man håller ut armarna så att ens 'skugga' blir större så blir luftmotståndet större. Att detta spelar roll är egentligen Newtons lagar in action. Ju större 'skuggarea' desto mer luft måste man svepa undan när man rör sig framåt, och då mer luft har mer massa och därmed större tröghet så innebär en större massa m att krafterna från F = ma blir större. 

Edit: Denna liknelse är approximativ då faktumet att luften verkar på sig själv via flöden komplicerar saker men är ändå illustrativ. Att massan hos den undranträngda luften är viktig är dock något som vi kan övertyga oss via hur magplask i vatten fungerar. Om man rör sig med 1 m/s och faller pladask med frontarean på drygt 0,5 m^2 så måste man tränga undan 0,5m^3/s när man träffar ytan medan om man går i med fötterna första med en area på 0.05 m^2  så tränger man bara undan 0.05m^3/s. Att accellerera vattenvolymen och få den att röra sig leverar sedan en impuls.


 För detaljerar modellering så kommer tredimensionellla effekter in så som hur luft strömmar runt olika delar av kroppen men till första approximation så är beroendena tvådimensionella.


Men det vi har här motsvarar väl fenomenet att en person som åker störtlopp lägger stavarna under armarna, och tar in armarna mot kroppen samtidigt som hen hukar lågt för att bli så liten som möjligt.

Qetsiyah Online 6567 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 12:29 Redigerad: 20 feb 2023 12:39

Med utåt menar jag som jesus, och hur menar du att den mot rörelserikningen projicerade ytarean ändras? Det måste vara ett missförstånd för den gör ju inte det, alltså oavsett vilken position armarna är i, så länge de är i samma plan som kroppen (dvs inte framåt som Yngve skrev).

Det att huka lågt och stavarna i färdriktningen minskar ju faktiskt ens area, men det med armarna gör ju inte det.

Det det ökar är dock kroppens "convex hull" om man vill räkna med triangeln mellan fingrarna, armhålan och foten som en del av kroppens yta... Det är ju på något sätt den som gör en mindre aerodynamisk. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Convex_hull

Om jag orkar kan jag rita en 2d streckgubbe och testa i COMSOL senard

Yngve 40259 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 12:56 Redigerad: 20 feb 2023 12:58

Jag tror ändå att den stora skillnaden på upplevd bromseffekt är att vindfånget är olika beroende på positionen.

Om jag åker som jesus:

  • så bidrar mina stavar mer eftersom de då pekar rakt neråt
  • så vrider jag armarna 90° så att handflatan pekar framåt, vilket leder till att armar+händer bidrar mer till vindfånget
  • så spänner min (inte supertajta) skidjacka upp en triangel i armhålan, vilket ökar vindfånget

Om jag åker med armarna längs med sidorna på kroppen

  • så bidrar inte stavarna lika mycket till vindfånget eftersom de då pekar snett bakåt neråt

Jag tror att det är väldigt svårt för att inte säga omöjligt att ändra åkposition utan att samtidigt ändra storlek på vindfång.

Men det vore intressant att göra vindtunnelexperiment.

Qetsiyah Online 6567 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 15:38 Redigerad: 20 feb 2023 15:46

Ja just det, det är bra förklaringar, men jag tror fortfarande att bromsningen är starkare även utan de tre effekterna du nämner, dvs skidåkare utan skidstavar och jacka och orörliga handflator. Det går också att jämföra med fallskärmshoppare? Jag tror de håller armarna och benen ut för att få högre motstånd... Jag vet bara inte hur jag googlar den här hypotesen. 

"Maximal drag force on flat object with set area" 

Är min bästa gissning som inte ger resultat.

Yngve 40259 – Livehjälpare
Postad: 20 feb 2023 15:52

OK, ny teori:

I själva verket är luftmotståndet och därmed bromsverkan lika stor i jesus-posen som när jag håller armarna utmed sidorna, men jag upplever det som att bromsverkan är högre i jesus-posen.

Då måste jag nämligen använda mer bröstmuskelstyrka för att hålla emot vinddraget mot armarna än när jag håller dem utmed sidorna.

Detta pga att mina armar är utmärkta hävstänger för den kraft som vinddraget utövar.

Svara
Close