Innenskibelastung beim Carven

Alles zur Skitechnik. Siehe auch Berichte Carving- und Ski-Lehrplan, sowie Besser Skifahren für Fortgeschrittene
Martina
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Beitrag von Martina » 06.01.2006 12:27

@Herbert

Oh, das kenne ich, ich bin auch mit einem Ingenieuren verheiratet! :wink:

Es ist nun mal beim skifahren und vor allem beim skifahren lernen oder skifahren verbessern so, dass die Bewegung, die man meint zu machen oder die man machen möchte oft von der wirklich ausgeführten abweicht. Auch ist die Anatomie der Menschen so unterschiedlich, dass eine Fahrweise meiner Erfahrung nach bei einem problemlos funktioniert, der anderen auf die gleiche Art keine sinnvolle Kurve hinkriegt.
Natürlich ist am Schluss alles Physik, aber auf dem Weg zur perfekten Kurve (die wohl meist angestrebtes Ideal bleiben wird...) sind häufig "Korrekturbewegungen" oder "Aenderunsbewegungen" sinnvoll, die alleine stehend unsinnig wären.
Ausserdem meist nicht ganz zutreffend, den menschlichen Körper mit all seinen Muskeln, seinem Skelett und seiner stets sich ändernden Haltung mit etwas statischem wie einem Motorrad zu vergleichen!

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Herbert Züst
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Beitrag von Herbert Züst » 06.01.2006 13:26

Hallo Martina

Mit deinem letzten Satz hast du absolut recht. Wir sind uns meist nicht bewusst welche Sensorik und Koordination der aufrechte Gang des Menschen erfordert, denn nach den Regeln der Statik müssten wir dauernd hinfallen, wir sind also schon beim Stehen oder Gehen in einem der Dynamik unterliegendem Gleichgewicht mit dauernden Korrekturen. Alle diese Regelprozesse unterliegen aber im Grunde sehr komplex verflochtenen physikalischen Prozessen. Diese Prozesse sind so kompliziert, dass es uns Ingenieuren trotz hochleistungs Prozessoren und Sensoren noch nicht annähernd gelungen ist den aufrechten Gang einem Roboter beizubringen oder entspechende Protesen herzustellen.
Und somit müssen und können wir natürlich Laufen und Skifahren lernen, ohne die physikalischen zu Grundlagen kennen. Ich habe Laufen und Skifahren fast gleichzeitig gelernt als ich von Physik noch keine Ahnung hatte und kaum Mamma und Pappa sagen konnte.
Mir macht es heute einfach Spass die Grundlagen zu suchen, und dabei muss man, wenn man das Komplizierte ncht begreifen kann, mit vereinfachten Modellen beginnen.

Gruss Herbert

Gast

Beitrag von Gast » 10.01.2006 17:17

Hallo Leute,
ich darf wieder tippen. RSI, die "Sekretärinnenkrankheit" drohte und so musste ich mich leider aus dem Thread über die piepende Wasserwaage verabschieden.

Und es werden wohl noch einige Jahrzehnte ins Land ziehen, bis der erste Roboter über einen grazilen Gang verfügt.
Ich hätte aber noch einige Fragen zur Dynamik. Wenn mich die Erinnerung nicht trügt, so ist das doch die Lehre von den Kräften, also den Ursachen für die Veränderung von Bewegungszuständen. Ist sie als solche aber nicht dennoch eine Gleichgewichtsanalyse? In der Regel wird doch nur ein Moment betrachtet, und Bewegung als solche kann ja schlecht in einem Zeitpunkt stattfinden, sondern bedarf des Zeitablaufs, oder irre ich da?
Die Bewegung kommt also in der Veränderung der Variablen zum Ausdruck. In der Ökonomie nennt man das dann Komperativ-Statische Analyse. Ist das in der Physik anders?

Wollyhood, in dem oben erwähnten Thread habe ich einmal nach der Drehachse gefragt, vielleicht erinnerst du dich. Du sagtest, es seien die beiden Ski. Das sehe ich auch so, doch das macht die Gesamtanalyse doch ziemlich komplex. Meine Idee war, ob man nicht eine gemeinsame virtuelle Drehachse konzipieren kann. Mein erster Gedanke war, dass dies der Schnittpunkt der Resultierenden mit der Auflagefläche sein könnte.
Fahre ich auf dem Innenski, ist es die Innenskikante, in die dann auch die Resultierende weisen muss, auf dem Aussenski ebenso. Wie aber schaut es in all den Fällen aus, die dazwischen liegen und die im Skialltag ja durchaus auch vorkommen sollen?
Habt ihr eine Idee dazu?
Herbert du sagst, wenn man denn eine Idealform konziepieren wolle, dann solle die Resultierende genau in der Mitte zwischen den beiden Ski liegen.
Ich bin der Meinung, man sollte den gesamten Bewegungsspielraum zwischen den beiden Ski nutzen, doch stellt sich mir seit längerer Zeit die Frage, wie das überhaupt möglich ist.
Geht man von der Annahme aus, dass die Ski über Gesamtschräglage des Systems, Aufkantwinkel der Ski und deren "Durchbiegung" gesteuert werden und beide Ski den gleichen Konstrukionsradius haben, so müssten die Ski doch eigentlich nur dann optimal parallel gleiten, wenn der Innenski stärker durchgebogen wird, da er ja einen kleineren Radius fährt, oder er müsste stärker aufgekantet werden.
Die Praxis zeigt jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Auch bei stärkerer Aussenskibelastung fährt der Innenski nicht gegen den Aussenski, bei starker Innenskibelastung läuft allerdings der Aussenski nach aussen weg, was ich übrigens nicht für einen Fehler halte, machen solche Schwünge doch ausserordentlichen Spass.
Habt ihr eine Erklärung dafür, ich find's verwunderlich, zumal es bei mir nicht unüblich ist, dass ich den Aussenski stärker aufkante, was den Effekt ja eigentlich noch verstärken müsste.

Noch eine Anmerkung zu dem alten Teachskicoach-Thread:
Ich bin nicht der Meinung, dass man immer so fahren solle, wie ich es geschildert habe, dass es aber eine Variante ist, eine unter sehr, sehr vielen und Vielfalt macht den guten Skifahrer aus. Vielfalt fördert die Koordinativen Fähigkeiten in besonderer Weise, weit mehr als das perfekte Erlernen einer Technik.
Bei den Rennläufern kann ich keine einheitliche Technik erkennen, jedoch würde ich darauf wetten, dass sie allesamt über aussergewöhnlich hoch entwickelte konditionelle und vor allem koordinative Fähigkeiten verfügen.
Man kann gar nicht früh genug damit beginnen, diese zu fördern.

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Beitrag von paul kuhn » 10.01.2006 18:02

Das Vorherige stammt von mir,
eigentlich kam mir gerade aber noch eine interessante Frage in den Kopf, die ich noch loswerden wollte:
Angenommen, man würde mit gleichem Aufwand einen Geh- und einen Carvingroboter entwickeln, welches Ziel wäre eher zu erreichen?

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Beitrag von M.H. » 11.01.2006 01:31

Ausgehend von der Annahme, daß beide sich nicht mit unebenem Terrain herumschlagen müßen tippe ich auf den Carvingroboter. Da der immer beide Füße auf dem Boden laßen kann sollte er leichter im Gleichgewicht zu halten sein.

Bei unebenen Terrain, könnte der Gehroboter gewinnen, da aufgrund der höheren Geschwindigkeit beim Carven im Vergleich zum Gehen, wesentlich mehr Daten für vorausschauendes Fahren verarbeitet werden müßen als beim Gehen.

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Beitrag von Herbert Züst » 11.01.2006 08:33

Auch in der Physik macht man sogenannte Momentaufnahmen, also man betrachtet ein sich bewegendes System statisch. Wenn nun bei dieser Betrachtung ein resultierender Kraftvektor, dem keine Gegenkraft entgegen gesesetzt ist vorliegt, bewegt sich das System in Richtung dieses Kraftvektors. Mit der Formel Kraft geteilt durch Gewicht lässt sich dann die resultierende Beschleunigung berechnen und somit sind wir wieder bei der Dynamik.

Dass die Drehachse die Skier sein sollten stimmt so nicht. Es gibt für jede Drehbewegung eine Achse, um die Lage dieser aber zu bestimmen muss wie oben beschrieben für den jeweiligen Zustand eine Analyse gemacht werden. Im vereinfachten Modell kann man beim Skifahren zwischen einer vertikalen und einer horizontaler Drehachse reden, dabei dürfte die horizontale (Kippachse) irgendwo längs zwischen den Skiern und die vertikale je nach Fahrzustand irgendwo zwischen dem Körperschwerpunkt (beim Kurvenwechsel) und dem Mittelpunkt des gefahrenen Kreises (beim Carven) sein. Ich möchte hier betonen, dass die in den vorhergehenden Grafiken und Bilder eingezeichneten Linien keine Drehachsen sondern Kraftvektoren sind.

Bezüglich der gefahrenen Radien von Innen und Ausswenski ist folgendes zu sagen:
Der Aussenski muss immer einem grösseren Radius folgen als der Innenski. Also muss der Innenski damit er auf der Kante sauber einen kleineren Radius fährt stärker durchgebogen, sprich etwas stärker belastet
werden, als der Äussere.

Gruss Herber

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Beitrag von WolliHood » 11.01.2006 10:06

Hallo,


damit klar ist, auf welche Aussage Paul sich hier bezieht, habe ich den Betrag verlinkt (was für ein Wort :wink:) : posting.php?mode=quote&p=36205

Und dann funktioniert es nicht mal wie gedacht. Wie verlinkt man denn auf einen einzelnen Betrag ?????

Paul hat geschrieben: Ich hätte aber noch einige Fragen zur Dynamik. Wenn mich die Erinnerung nicht trügt, so ist das doch die Lehre von den Kräften, also den Ursachen für die Veränderung von Bewegungszuständen. Ist sie als solche aber nicht dennoch eine Gleichgewichtsanalyse? In der Regel wird doch nur ein Moment betrachtet, und Bewegung als solche kann ja schlecht in einem Zeitpunkt stattfinden, sondern bedarf des Zeitablaufs, oder irre ich da?
Die Bewegung kommt also in der Veränderung der Variablen zum Ausdruck. In der Ökonomie nennt man das dann Komperativ-Statische Analyse. Ist das in der Physik anders?
Das hat Herbert schon erläutert, nur fallen Physiker keine so wichtig klingende Bezeichnungen ein. :wink:
Paul hat geschrieben: Wollyhood, in dem oben erwähnten Thread habe ich einmal nach der Drehachse gefragt, vielleicht erinnerst du dich. Du sagtest, es seien die beiden Ski. Das sehe ich auch so, doch das macht die Gesamtanalyse doch ziemlich komplex. Meine Idee war, ob man nicht eine gemeinsame virtuelle Drehachse konzipieren kann. Mein erster Gedanke war, dass dies der Schnittpunkt der Resultierenden mit der Auflagefläche sein könnte.
Fahre ich auf dem Innenski, ist es die Innenskikante, in die dann auch die Resultierende weisen muss, auf dem Aussenski ebenso. Wie aber schaut es in all den Fällen aus, die dazwischen liegen und die im Skialltag ja durchaus auch vorkommen sollen?
Habt ihr eine Idee dazu?
Herbert du sagst, wenn man denn eine Idealform konziepieren wolle, dann solle die Resultierende genau in der Mitte zwischen den beiden Ski liegen.
Ich bin der Meinung, man sollte den gesamten Bewegungsspielraum zwischen den beiden Ski nutzen, doch stellt sich mir seit längerer Zeit die Frage, wie das überhaupt möglich ist.
Da die 'Resultierende' als Winkelhalbierende eines Parallelogramms definiert ist, liegt sie auch in der Mitte der Ansatzpunkte der Kräfte, also der Skikanten. Die Physik verbietet Dir nicht, die Kräfte, die auf beide Ski wirken, zu einer Resultierenden zu vereinen. Nur Fahrtechnik lässt sich damit nicht erklären.
Paul hat geschrieben: Geht man von der Annahme aus, dass die Ski über Gesamtschräglage des Systems, Aufkantwinkel der Ski und deren "Durchbiegung" gesteuert werden und beide Ski den gleichen Konstrukionsradius haben, so müssten die Ski doch eigentlich nur dann optimal parallel gleiten, wenn der Innenski stärker durchgebogen wird, da er ja einen kleineren Radius fährt, oder er müsste stärker aufgekantet werden.
Die Praxis zeigt jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Auch bei stärkerer Aussenskibelastung fährt der Innenski nicht gegen den Aussenski ...

Habt ihr eine Erklärung dafür, ich find's verwunderlich, zumal es bei mir nicht unüblich ist, dass ich den Aussenski stärker aufkante, was den Effekt ja eigentlich noch verstärken müsste.
Ich meine, der Innenski driftet dann leicht über die Schaufel. Das sieht man das kaum. Man zieht trotzdem eine schöne 'Eisenbahnspur'.

Gruss, WolliHood[/b]

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Herbert Züst
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Beitrag von Herbert Züst » 11.01.2006 11:10

Herbert du sagst, wenn man denn eine Idealform konziepieren wolle, dann solle die Resultierende genau in der Mitte zwischen den beiden Ski liegen.
Ich bin der Meinung, man sollte den gesamten Bewegungsspielraum zwischen den beiden Ski nutzen, doch stellt sich mir seit längerer Zeit die Frage, wie das überhaupt möglich ist.
Ich meine das so, dass wenn du beide Skis in etwa gleich (na ja den Innern ein klein wenig mehr) belastest, dann die oben erwähnte horizontale Dreh- oder Kippachse auch in etwa in der Mitte zwischen deinen Skis liegt, es liegt also je ein Abstand zwischen Aussenski- Drehachse-Innenski vor. Wenn du nun die Kräfte am Ende dieser Abstände durch Verlagerung der Skibelastung varierst, kannst du deinen Körper wie auf einer Balkenwaage nach links oder rechts kippen also auch deine Aufkantung varieren. Hast du nun zB. nur den Innenski belastet wandert die Kippachse unter deinen Innenski und du hast keinen Hebelarm mehr um dich um die Kippachse nach aussen zu drehen du kannst also nur noch durch Druck auf den Aussenski nach innen korrigieren und dies bedeutet wenn du zu langsam bist unweigerlich Sturz nach innen. Umgekehrt funktioniert dies natürlich in die andere Richtung wenn du nur den Aussenski belastest.
Den Idealfall also Geschwindigkeit, Aufkantwinkel,und Radius stimmen überein, wirst du in der Praxis kaum je erreichen und du brauchst daher wie du richtig sagst den ganzen Bewegungsspielraum zwischen deinen Skiern um zu korrigieren.

Dies ist natürlich wieder nur ein Modell, den in der Praxis hast du natürlich zum Ausgleich noch die Möglichkeit des Driftens, dies ist dann aber mE. kein sauberes Carven mehr.

Gruss Herbert

paul kuhn
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Beitrag von paul kuhn » 12.01.2006 18:35

Wollyhood,
was findest du an komperativ-statisch so schlimm? Ich finde den Begriff eigentlich ganz anschaulich. Da gibt es in der Wirtschaft doch wesentlich hochtrabendere Begriffe, unter denen dann ziemlich viel heiße Luft verkauft wird.

Bezüglich des theoretischen Ideals scheint zwischen uns ja Einigkeit zu bestehen.

Wollyhood schrieb folgendes:

Da die 'Resultierende' als Winkelhalbierende eines Parallelogramms definiert ist, liegt sie auch in der Mitte der Ansatzpunkte der Kräfte, also der Skikanten. Die Physik verbietet Dir nicht, die Kräfte, die auf beide Ski wirken, zu einer Resultierenden zu vereinen. Nur Fahrtechnik lässt sich damit nicht erkläre

Das verstehe ich nicht. Das Modell in meinem Kopf entspricht dem von Herbert skizzierten. Flieh- und Schwerkraft greifen im Schwerpunkt an, was aufgrund der auftretenden Drehungen sicherlich nicht ganz korrekt ist, mir aufgrund seiner Anschaulichkeit aber durchaus als Einstieg tauglich scheint. Darin kann die Wirkungslinie der Resultierenden überall zwischen den Ski und auch daneben landen, was man dann, wenn es von einer gewissen Dauer ist auch deutlich am eigenen Körper spüren wird.

Du sagst, daß es sinniger und präziser sei, mit Drehmomenten zu arbeiten, dies aber den Rahmen dieses Forums sprengen würde. Da stimme ich dir zu, wäre dir aber dankbar, wenn du mir vielleicht ein paar Literaturtipps oder Links dazu geben könntest, da mich diese Thematiken wirklich interessieren. Ich habe gerade mal den uralten Metzler rausgesucht, aber darin ist das Thema Rotation leider auch nur kurz angeschnitten.
Im Netz habe ich schon geschaut, konnte jedoch nichts finden, wo solch ein Modell mit Drehmomenten dargestellt ist.

Herbert,
ich habe deine Kraftvektoren schon auch als solche betrachtet, habe aber in der Tat eine sehr unglückliche Ausdrucksweise gewählt. Ich meinte folgendes: Kann es sein, daß die horizontale Drehachse dort liegt, wo die Wirkungslinie der Res. auf den Boden trifft, dass sie sich dort im rechten Winkel schneiden?

Daß das Gleichgewicht tatsächlich nicht fortwährend besteht ist klar. Wäre ja auch ziemlich langweilig. Wir müssen uns ja, um ein Fahrziel, z.B. ein Tor in einem Riesenslalom, zu erreichen von einem GG zum nächsten bewegen.
Dazu müssen wir aber doch körpereigene Kräfte mobilisieren, die dazu führen, daß wir immer wieder gleichgewichtige Zustände erreichen.
Herbert, du schilderst eine Möglichkeit, wie wir dies erreichen können, über das Strecken und Beugen unserer Beine oder besser gesagt, über das An- und Entspannen bestimmer Teile der Beinmuskulatur.
Dies ist aber bei weitem nicht die einzige Möglichkeit die uns unser Körper bietet, dieses GG immer wieder herzustellen und meines Erachtens auch nicht die beste.

Wäre sie es, wie sollte dann jemand Snowboard oder gar auf einem Ski fahren können?
Eine sehr gute Möglichkeit dazu bieten die Rotationen unseres Körpers um seine Längsachse, also die, die du Vertikalachse genannt hast.
Diese Rotationen, wie auch immer man sie gestaltet hat, dienten beim klassischen Skifahren dazu, die Ski über ihre Kante rutschend oder vom Boden gelöst, entlastet zu drehen.
Beim Carving haben sie aber doch nur die Funktion, unseren Schwerpunkt in Bezug auf unsere Ski zu verlagern.
Angenommen, wir fahren geradeaus und wollen nun eine Kurve fahren.
Im Falle einer Linkskurve müssen wir den KSP also nach links verlagern. Dazu bedarf es einer Kraft, einer körpereigenen Kraft. Durch dieses Schrägstellen entsteht dann die Zentripetalkraft, die uns in eine Kreisbewegung übergehen lässt, sofern zumindest eine unserer Kanten den nötigen Halt am Schnee bereitstellen kann, doch dabei unterstützt uns der Carvingski ja in nahezu idealer Weise.
Ich denke, bis hierhin sollten wir uns einig sein. Wie aber sieht der weitere Verlauf der Kurvenfahrt aus?
Wie verhält es sich mit dem Bewegen und bewegt werden?
Wären wir nur der Schwerkraft ausgesetzt, so würden wir ohne geeignete Gegenmaßnahmen umkippen, sobald der Schwerpunkt sich nicht mehr über unserer Auflagefläche befänden.
Jetzt gehe ich einfach mal zur Betrachtung im bewegten System über.
Mit zunehmender Schräglage wächst, da sich der Radius verringert, von den Geschwindigkeitsänderungen sehe ich einmal ab, die Zentrifugalkraft.
Diese versucht uns nach aussen zu ziehen. Um diese beiden Kräfte optimal miteinander in Einklang zu bringen, werde ich eine körpereigene Kraft aufbringen müssen, die derart zu dosieren ist, dass die Resultierende der drei Kräfte meinen Körper kontrolliert nach unten beschleunigt, bis ich die Schräglage und damit den Radius erreicht habe, den ich wünsche. Hier bringe ich die Bewegung zum Stillstand um sie dann in die entgegengesetzte Richtung fortzusetzen, mich also wieder in die Senkrechte zu begeben.


Um Missverständnissen vorzubeugen:
Den obigen Teil meiner Aussage halte ich für sehr wahrscheinlich, den Rest betrachtet bitte als ersten Ansatz einer Erklärung, als Anregung über diese Vorgänge zu diskutieren. Stellt euch einfach vor, es stünde vor jedem Satz: Ich könnte mir vorstellen dass es so und so ist.
Also, es würde mich wirklich sehr interessieren, wie ihr euch das Zusammenspiel von Bewegen und bewegt werden, der inneren und äusseren Kräfte vorstellt.

Neben den Rotationen und dem Zusammenspiel der Beine, können wir auch noch über Bewegungen des Kopfes und der Arme Einfluss auf die Lage unseres KSP nehmen.

Unsere Bewegungsmöglichkeiten sind halt in der Tat sehr mannigfaltig, was die ganze Sache ziemlich komplex macht und das, wo Carving doch eigentlich so einfach ist.

Ein Schüler muss sich darüber keine Gedanken machen, einem Lehrer könnte es nicht schaden. Diejenigen aber, die einen Lehrplan verfassen, die sollten es schon tun, finde ich.

oenologe78
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Beitrag von oenologe78 » 12.01.2006 20:49

paul kuhn hat geschrieben:
Angenommen, man würde mit gleichem Aufwand einen Geh- und einen Carvingroboter entwickeln, welches Ziel wäre eher zu erreichen?
Was heist Hier "abgenommen"
:gdh: viewtopic.php?t=4564&highlight=roboter
Gruß Reiner

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