Die Physik treibt die Skates an, seien es die traditionellen Rollschuhe oder die New-Age-Inline-Skates. In der Welt dreht sich alles um Wissenschaft. Und wenn es darum geht, über die Wissenschaft zu sprechen, die hinter der Funktionsweise von Dingen steckt, ist die Physik der Hammer.
Newtons Bewegungsgesetz besteht aus drei Grundgesetzen. Anstatt von den Gesetzen 1 bis 3 zu gehen, gehen wir in der Reihenfolge vor, in der der Skater mit dem Skaten beginnt und schließlich aufhört. Auf diese Weise wird das Verständnis der zugrunde liegenden Gesetze einfacher.
Beginn des Skating-Prozesses
Der Skater beginnt mit dem Skaten, indem er die Zehen und Fersen entgegen der Richtung, in die er sich bewegen möchte, auf den Boden drückt. Hier wird die Energie der Muskeln (potenzielle Energie) auf die Räder (kinetische Energie) der Schlittschuhe übertragen. Der Skater bewegt sich, weil der Boden eine gleiche und entgegengesetzte Kraft auf die Räder ausübt und ihn dadurch in Drehung versetzt.
Dies wird durch Newtons drittes Bewegungsgesetz geregelt, das besagt: „Jede Aktion hat eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion.“ Die Aktion bestand hier darin, mit den Schlittschuhen den Boden zu drücken, und die gleiche und entgegengesetzte Reaktion bestand darin, den Schlittschuhläufer nach vorne zu stoßen.
Während dies geschieht, drehen sich die Räder aufgrund eines Drehmoments, das durch die Reibung am Boden erzeugt wird. Diese Reibung wird Haftreibung genannt. Diese Kraft bewirkt, dass eine Oberfläche über die andere gleitet. Wenn sich die Rollerblades vorwärts bewegen, bewegt sich die Erdoberfläche nach hinten, um dem Skater die Möglichkeit zu geben, sich fortzubewegen. Klingt bizarr?! Nun ja, die Erde ist so riesig, dass man kaum merkt, dass sie sich ein paar Millimeter auf die andere Seite bewegt!
Wiederholen Sie den Vorgang, um an Geschwindigkeit zu gewinnen
Um an Geschwindigkeit zu gewinnen, wird dieser gesamte Vorgang immer wieder wiederholt. Dies wird durch das zweite Newtonsche Gesetz geregelt, das besagt: „Die Geschwindigkeit der Impulsänderung ist proportional zur ausgeübten Kraft und verläuft in Richtung der Kraft.“ Das heißt, wenn Sie doppelt so stark drücken, ist die Beschleunigung doppelt so hoch.
Es zeigt auch an, dass Sie abbremsen, also Ihre Geschwindigkeit verringern, wenn Sie in die andere Richtung schieben. Es deutet auch darauf hin, dass je schwerer der Körper (oder die Person) desto mehr Kraft zum Beschleunigen erforderlich ist. Je leichter die Person ist, desto schneller ist die Beschleunigung.
Gleiten mit Schwung
Nach einer Weile beginnt der Skater zu gleiten oder zu rollen. Dies geschieht ausschließlich aufgrund der Dynamik, die aus der zuvor erreichten hohen Geschwindigkeit gewonnen wird.
Newtons erstes Bewegungsgesetz besagt: „Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit, sofern nicht eine äußere Kraft auf ihn einwirkt.“ Das heißt, der Skater fährt weiter im Leerlauf, es sei denn, er stoppt durch Bremsen oder stößt gegen jemanden oder stürzt und stolpert aufgrund von Gleichgewichtsverlust.
So hängen Physik und Skaten durch Newtons Bewegungsgesetze zusammen. Erleben Sie das nächste Mal, wenn Sie Schlittschuh laufen, die Augen eines Physikers.