¿Cómo afecta la masa a la distancia que recorre un saltador de esquí?

Hice un experimento para explorar esto. Mis resultados encontraron que hay una masa óptima de un saltador de esquí. No estoy seguro acerca de las matemáticas detrás de esto. Alguien puede ayudar.

Considerando una pendiente sin fricción, la masa no debería afectar la distancia recorrida por el esquiador durante un salto.
Hola, bienvenido a Physics.SE. Por favor, lea las directrices de publicación. en particular, muestre todo el trabajo que hizo para que podamos identificar las partes correctas e incorrectas del mismo.
@NSJohn y sin resistencia al aire también.
Mediría la velocidad del saltador cuando casi deja el suelo para ver si eso se correlaciona con la masa. Su pregunta puede ser engañosa.

Respuestas (3)

Lo más interesante es lo contrario de lo que encuentro cuando ando en bicicleta por una colina y lo que se insinuó anteriormente.

Los saltadores de esquí de larga distancia se benefician al maximizar su área de superficie al tiempo que reducen su peso. Cuanto menos pesen y más arrastre puedan producir, más lejos llegarán. Sus cuerpos son la principal fuente de peso y, como resultado, existe una presión increíble para que los saltadores de esquí que compiten estén lo más delgados posible.

¡Lo cual viene de muchos artículos sobre esto!

http://thesocietypages.org/socimages/2015/07/10/ski-jumpings-weight-problem/

Nuevamente la anorexia asoma su fea cabeza.

esto es cierto, pero creo que no es la historia completa. si te vuelves demasiado liviano, no obtendrás la velocidad suficiente en la carrera de salida, lo que también es un factor para llegar lejos. Sin embargo, supongo que el peso donde eso sucede es mucho más ligero que cualquier humano. además existe el requisito de fuerza de salto. así que creo que tiene razón en un contexto práctico, pero si lo miramos desde un punto de vista puramente académico, probablemente haya una masa óptima.
Hay restricciones de corte sobre qué tan ligero puede ser un saltador de esquí. nytimes.com/2010/02/12/sports/olympics/12skijump.html?_r=0

El aumento de la masa significa que la resistencia del viento tiene menos efecto. Considere el ejemplo extremo de un saltador de esquí que solo pesaba 1 gramo, en aire quieto. ¿Qué tan rápido se estaría moviendo el saltador cuando saliera de la pendiente?

Bueno, aumentar la relación entre la masa y el área de la sección transversal ayuda, no solo la masa.
El saltador de esquí también tiene que preocuparse por el ascensor. Esto significa que la simulación del saltador de esquí debe involucrar algo relacionado con la longitud y el ancho máximos del esquí (por ejemplo, el área de esquí), la resistencia del saltador de esquí y los esquís, el peso del saltador de esquí, su área transversal en el aire, etc. Esto NO sería una simulación simple, ya que probablemente no haya una función simple que relacione la masa con el área máxima de esquí.

La aceleración hacia abajo además de g también se debe a la resistencia del aire....

Para velocidades como las del saltador de esquí, la resistencia del aire en Newton se considera proporcional a la velocidad. es decir, -KVy, por lo tanto, la aceleración total hacia abajo es...

-(KVy/m + g)

Entonces vemos que mayor es la masa m cuanto menor es la aceleración hacia abajo y ajustando esto en la ecuación de trayectoria obtenemos un rango mayor.

Curiosamente, la resistencia del aire también ofrece una fuerza opuesta a la dirección del movimiento en dirección horizontal... incluso aquí, para la misma fuerza, la aceleración negativa disminuye con la masa. (-KVx/m)

En otras palabras: aumentar la masa hace que la resistencia del aire tenga menos efecto (como señala @DirkBruere) ... otros factores permanecen constantes.

Ver Trayectoria de un proyectil' Wikipedia.

Tenga en cuenta que const K aumentará con el área de la sección transversal del puente... entonces lo que estamos viendo es una masa más alta para la misma área de la sección transversal (como observa @CarlWitthoft)

Pero, ¿es realmente un movimiento de proyectil?

La página de Wikipedia sobre saltos de esquí sugiere que el deslizamiento también está en juego aquí... tanto que una variación de los saltos de esquí se llama vuelo de esquí. En vista de este comentario de @Farcher puede ser correcto, es decir, tener un área de sección x mayor y menos masa puede ser ventajoso ... al menos eso es lo que parece ser el caso.

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