โอลิมปิกฤดูหนาวปี 2561: ทำไมเหรียญทองของ Shaun White ถึงเป็นวิชาฟิสิกส์

ช่วงดึกของวันอังคารฟีโนมสโนว์บอร์ดที่มีผมขนดกและดาวที่โต้เถียง Shaun White นำเหรียญทองโอลิมปิกที่สามของเขากลับบ้านหลังจากเสร็จสิ้นการกระโดด 1440 องศากลับไปที่ฟีนิกซ์หิมะปาร์ค คู่แฝดเหล่านั้นย้ายไปที่ครึ่งท่อที่สูงชันของ Pyeongchang - จำนวน สี่ การปฏิวัติในอากาศ - เป็นเรื่องยากเหลือเกินที่แม้เขาจะทำเพียงแค่ทำความสะอาดบนสนามก่อนหน้านี้ในเช้าวันนั้น

การเดินทางต้องมีการทำงานร่วมกันอย่างแม่นยำระหว่างฟิสิกส์ของร่างกายและวิศวกรรมของหลักสูตร ท่อที่ Pyeongchang สร้างขึ้นตามมาตรฐานโอลิมปิกโดยมีความลาดเอียงของท่อระหว่าง 17 ถึง 18 องศาและความยาวของท่อถึงระดับที่แนะนำ 170 เมตร ความกว้างของท่อครึ่งอยู่ระหว่าง 19 และ 22 เมตรและความสูงสูงสุดของผนังคือ 6.7 เมตร ทั้งหมดนี้คือการพูดท่อนี้สูงมากและสูงชันมาก และสำหรับคนผิวขาวนั่นเป็นสิ่งที่ดี

ขนาดของท่อมีความสำคัญต่อการรับปริมาณอากาศที่จำเป็นในการทำให้การปฏิวัติทั้งสี่สมบูรณ์ก่อนที่จะสัมผัสพื้นดิน มิติที่สำคัญที่สุดสำหรับการเคลื่อนไหวที่ประณีตเช่นนี้ Brianno Coller ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมของมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ในการให้สัมภาษณ์กับ NBC ในปี 2014 กล่าวคือความสูงของกำแพงและความโค้งของท่อเพราะสิ่งเหล่านี้ทำให้นักสโนว์บอร์ดบรรลุความเร็ว

“ ความสูงคือความเร็วทั้งหมด” เขากล่าว “ ถ้าคุณได้ความเร็วนั้นคุณก็จะได้ความสูง”

ฌอนขาวไม่ใช่มนุษย์ #BestOfUS #WinterOlympics http://t.co/r5PfUbeROr pic.twitter.com/6MmQiSZGRh

- การแข่งขันกีฬาโอลิมปิก NBC (@NBCOlympics) 14 กุมภาพันธ์ 2561

Coller อ้างถึงข้อเท็จจริงที่ว่าสโนว์บอร์ดเป็นการออกกำลังกายในการเปลี่ยนพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ของ White คือพลังงานที่เขามีโดยตำแหน่งสูงเหนือท่อ เป้าหมายของเขาคือการใช้แรงโน้มถ่วงและใช้กำลังกับด้านข้างของท่อเพื่อแปลงพลังงานนั้นให้เป็นพลังงานจลน์ซึ่งเป็นพลังงานของการเคลื่อนที่

ทุกคนบนสโนว์บอร์ดสามารถยืนอยู่ด้านบนของท่อและถูกดึงลงโดยแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว แต่สิ่งที่แยกนักสโนว์บอร์ดยอดเยี่ยมออกจากคนดีคือคนที่ยอดเยี่ยมสามารถผลักดันกลับไปสู้กับกองกำลังที่กระทำโดยด้านข้างของท่อ (กองกำลังสัมผัส) ดังนั้นการสร้างความเร็ว นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อนักสโนว์บอร์ดบีบขาขึ้นและลงระหว่างทางลงไปทางด้านใดด้านหนึ่งของท่อ ทุกอย่างตั้งใจที่จะสร้างความเร็วมากพอที่จะพุ่งออกจากขอบและสู่อากาศ

เหตุผลส่วนหนึ่งที่ทำให้ White กระโดดสองครั้งใหญ่ของเขาใกล้ถึงจุดสิ้นสุดของการวิ่งของเขานั้นเป็นเพราะจุดที่แรงโน้มถ่วงและเทคนิครวมกันได้ช่วยให้เขาไปถึงความเร็วสูงสุดของเขา - ซึ่งในทางกลับกัน ในขณะที่เขาลงมาจากทางลาดชันเปลี่ยนทิศทางบนครึ่งท่อ Coller อธิบายว่าเขาประสบกับการเร่งความเร็วของศูนย์กลาง แต่สำหรับผู้ขับขี่เช่น White แรงจากการเร่งความเร็วของศูนย์กลางสามารถสูงถึง 2 G ซึ่งทำให้ยากขึ้นมากที่จะได้รับความเร็วขณะที่เขาเปลี่ยนทิศทาง

เรามีผู้นำคนใหม่! Ayumu Hirano รับ 95.25 และเคลื่อนที่ไปยังที่แรก

ดู halfpipe สโนว์บอร์ดของผู้ชายได้ที่ @nbc หรือผ่านทางสตรีมที่นี่: http://t.co/r5PfUbeROr pic.twitter.com/f8xh4JUa6S

- การแข่งขันกีฬาโอลิมปิก NBC (@NBCOlympics) 14 กุมภาพันธ์ 2561

“ พลังพิเศษที่ Shaun White รู้สึกเพียงแค่ไปที่โค้งนั้นประมาณสองและครึ่ง 2.7 เท่าของน้ำหนักตัวเอง ฌอนไวท์ต้องแบกน้ำหนักของเขาเองบวกสองเท่าครึ่งของน้ำหนักตัวเองเพื่อดึงตัวเองผ่านทางนั้น” เขากล่าว ความสามารถในการทำได้อย่างง่ายดายเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่ทำให้ White เป็นนักสโนว์บอร์ดมืออาชีพ

ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ White จะทำการล้างริมฝีปากของท่อ เมื่อเขาอยู่ในอากาศเขาจะมีพลังงานศักย์สูง แต่เขาต้องหมุนเร็วเพราะแรงโน้มถ่วงของโลกกำลังลดพลังงานเชิงกลลง เขาทำเช่นนั้น - แล้วก็กระโดดแบบเดียวกัน อีกครั้ง - แปลงพลังงานศักย์สุดท้ายให้เป็นความเร็วพอง

เมื่อต้องหยุดอย่างเต็มที่ในช่วงท้ายของการวิ่งที่รวดเร็วเขาคว้าชัยชนะได้อย่างมั่นคงโดยได้รับเหรียญทองโอลิมปิกฤดูหนาวครั้งที่ 100 ของทีมสหรัฐอเมริกาตั้งแต่เริ่มเกม