Немного физики
О хорошо скользящих лыжах говорят, что они идут ходко, как по маслу. Это сравнение поможет нам лучше понять тайну скольжения.
В физике существует понятие «трение скольжения». Термин «трение», как известно введенный в науку М. В. Ломоносовым, определяет ту удивительную силу, без которой невозможна была бы жизнь на земле. Благодаря трению мы можем передвигаться, брать и удерживать в руках различные предметы. В мире, в котором вдруг исчезло бы трение, все вещи мгновенно утратили бы свою устойчивость, а человек превратился бы в слабое, беспомощное существо.
Итак, трение полезно и даже необходимо. Вместе с тем во многих случаях излишек трения вреден и от него стараются избавиться. Это прежде всего относится к области прикладной механики. Трущиеся части машин стремятся делать возможно более гладкими. Их тщательно шлифуют, полируют, смазывают маслом. В этом случае трение скольжения заменяется внутренним трением смазки.
Нельзя ли, задумались люди, такую же смазку, какой пользуются в технике, применить и для лыж, чтобы они лучше скользили? Но, оказывается, сделать это не так легко. В станках и машинах нам приходится иметь дело с двумя видами движения: вращательным и возвратно-поступательным. В том и другом случае стремятся, чтобы смазка равномерно распределилась между трущимися поверхностями.
По-иному обстоит дело с лыжами, на которых спортсмен быстро бежит по снегу. Если бы мы вздумали смазывать лыжи обычным машинным маслом, оно стерлось бы на первых же метрах. Следовательно, надо найти такую мазь, которая крепко держалась бы на скользящей поверхности лыж. Кроме того, эта мазь должна увеличивать сцепление лыж со снегом в то время, когда спортсмен отталкивается или подымается в гору.
Существует ли на свете такая удивительная мазь?
Многие северные охотники подбивают лыжи шкурами тюленя или нерпы — ворсом по движению. На таких снеговых башмаках, подбитых меховыми подошвами, можно бесшумно подкрадываться к зверю. Они обладают и еще одним очень важным преимуществом: на них можно скользить только вперед. Ворс не дает им соскальзывать назад. На таких лыжах особенно удобно подыматься в гору.
Спортсмены в содружестве с учеными научились создавать специальные лыжные мази.
Обстоятельства иной раз складываются так, что менять смазку приходится на самой дистанции. Переменилась погода, структура снега стала иной — и лыжи приходится смазывать заново. Опытный спортсмен потратит на это две-три минуты, но зато выиграет в скорости скольжения.
Советский спортсмен конструктор В. М. Абалаков изобрел специальный прибор, при помощи которого лыжник может быстро подобрать мазь. Из десятка сортов мазей, хранящихся в вашем чемоданчике, вы можете выбрать самую подходящую. Этот прибор представляет деревянную призму с тяжелым сердечником внутри. Каждая грань призмы — не что иное, как маленькая лыжа. Каждые два полозка вы смазываете определенным номером мази. Затем протягиваете призму по снегу. Она скользит на рейках-полозках. Маленький очень чувствительный динамометр отмечает, какое усилие потребовалось, чтобы сдвинуть призму с места, а также каково усилие, затраченное для равномерного скольжения. Чтобы определить коэффициенты трения нескольких сортов мази и выбрать лучшую из них, понадобится совсем немного времени.
Но лыжи и сами создают для себя смазку. Когда мы скользим на них по снегу, то преодолеваем трение, а на это требуется затратить энергию. Энергия, затраченная на преодоление трения, преобразуется в тепло, снег под лыжами уплотняется, слегка подтаивает, становится скользким.
А теперь поговорим о том, почему у лыжников нет рекордов. Это и понятно — рекорд можно установить в том виде спорта, где соревнования проводятся в условиях, одинаковых для всех, например в плавательном бассейне, на беговой дорожке, на велотреке. Но можно ли сравнивать результаты лыжников, если один из них бежал очень быстро по плотному, скользкому насту, другой с трудом передвигал лыжи по рыхлому снегу, а третий шел в оттепель по липкому снегу.
Для того чтобы выявить в лыжном спорте победителя, соревнования устраиваются в условиях, одинаковых для всех участников. Кто быстрее придет к финишу, тому присваивают звание чемпиона, а вместо рекордов учитывают просто лучшие достижения.