Quán TínhWiki
Tìm
Trượt băng & thể thao trên băng

Trượt băng tốc độ và đường băng ngắn: vật lý của tốc độ trên băng

Đường dài thi trên vòng 400 m, đường ngắn trên vòng 111,12 m với nhiều người cùng chạy. Tốc độ 50–60 km/h, sức cản gió là đối thủ chính; giày clap skate đổi cả môn.

Trượt băng tốc độ và đường băng ngắn: vật lý của tốc độ trên băng

Trượt băng tốc độ là cuộc đua trên băng, chia làm hai môn: đường băng dài trên vòng đua 400 m, vận động viên thi từng cặp tính thời gian; và đường băng ngắn trên vòng 111,12 m trong sân khúc côn cầu, nhiều người cùng xuất phát, va chạm và vượt nhau liên tục. Vận động viên giỏi đạt tốc độ khoảng 50–60 km/h, chỉ bằng sức chân, nhờ ma sát cực thấp của lưỡi giày trên băng. Chiếc giày "clap skate" có lưỡi gắn bản lề, phổ biến từ cuối thập niên 1990, đã làm thay đổi môn này.

Hai môn, hai tính cách

Đường băng dàiĐường băng ngắn
Vòng đua400 m, hai làn111,12 m, trong sân 60 × 30 m
Cách thiHai người một lượt, mỗi người một làn, đổi làn mỗi vòng ở đoạn thẳng đối diện; xếp hạng theo thời gianThường 4–6 người cùng chạy (đông hơn ở cự ly dài), về trước là thắng; đấu loại vòng
Cự ly ở Thế vận hội500 m, 1.000 m, 1.500 m, 5.000 m, 10.000 m (nam), 3.000 m (nữ), xuất phát đồng loạt, đồng đội500 m, 1.000 m, 1.500 m, tiếp sức
Đặc trưngSức bền, kỹ thuật đều, đấu với đồng hồChiến thuật, vượt, va chạm, ngã
Bảo hộMũ, bộ đồ bó sátMũ cứng, găng chống cắt, bảo vệ cổ, ống chân; bộ đồ chống cắt

Đường băng dài có mặt ở Thế vận hội mùa đông từ kỳ đầu tiên năm 1924 tại Chamonix (Pháp). Đường băng ngắn được đưa vào chính thức từ Thế vận hội năm 1992 tại Albertville (Pháp); các nước châu Á như Hàn Quốc, Trung Quốc rất mạnh ở môn này.

Vật lý của tốc độ trên băng

Ở tốc độ khoảng 50 km/h, lực cản chính không phải ma sát của băng mà là sức cản không khí. Ma sát của lưỡi giày thép trên băng tốt chỉ khoảng 0,005–0,01, tức với vận động viên 75 kg, lực ma sát chỉ khoảng 4–7 N. Trong khi sức cản không khí ở 50 km/h có thể gấp vài lần con số đó, và tăng theo bình phương tốc độ.

Đó là lý do:

  • Vận động viên cúi thấp người, lưng gần nằm ngang, hai tay đặt ra sau lưng ở đoạn thẳng để giảm diện tích cản gió.
  • Bộ đồ thi đấu bó sát, làm từ vải đặc biệt, có các vùng bề mặt nhám ở những chỗ nhất định để điều khiển dòng khí, giống quả bóng golf có lỗ lõm.
  • Ở cự ly dài, chiến thuật nấp sau người khác để giảm cản gió (drafting) quan trọng trong các nội dung xuất phát đồng loạt.
  • Sân băng ở độ cao lớn như Salt Lake City (Mỹ, khoảng 1.400 m) và Calgary (Canada, khoảng 1.100 m) có không khí loãng hơn, sức cản nhỏ hơn, nên nhiều kỷ lục thế giới được lập ở đây.

Đẩy người đi trên băng

Nếu băng trơn đến vậy, vận động viên lấy lực đẩy từ đâu? Từ ma sát nghỉ theo phương ngang lưỡi giày. Lưỡi giày trượt rất trơn theo chiều dọc, nhưng khi đặt nghiêng và đạp sang ngang, cạnh lưỡi "cắn" vào băng, không trượt ngang. Vận động viên đạp chéo ra phía sau và sang bên, lực phản lực của băng đẩy người tới trước. Đó là lý do người trượt băng tốc độ di chuyển như đang "lướt zíc zắc": mỗi bước là một cú đạp chéo.

Giày clap skate: cuộc cách mạng thập niên 1990

Với giày truyền thống, lưỡi giày gắn cố định vào giày. Khi kết thúc cú đạp, vận động viên phải nhấc gót giày lên, mũi lưỡi giày cào vào băng, phanh nhẹ, và cổ chân không duỗi được hết.

Giày clap skate có lưỡi gắn với giày bằng một bản lề ở phía trước, gót giày tách rời khỏi lưỡi. Khi đạp, cổ chân duỗi ra hết, lưỡi vẫn nằm phẳng trên băng lâu hơn, truyền thêm lực. Khi chân thu về, lò xo kéo lưỡi bật trở lại gót giày, phát ra tiếng "tách" — nguồn gốc cái tên. Ý tưởng được phát triển ở Hà Lan, nghiên cứu ở Đại học Tự do Amsterdam, và được các vận động viên Hà Lan dùng rộng rãi từ mùa giải 1996–1997. Tại Thế vận hội mùa đông Nagano năm 1998, gần như mọi vận động viên đều đã chuyển sang clap skate và hàng loạt kỷ lục bị phá.

Đường băng ngắn: va chạm và ngã

Đường băng ngắn là môn ngoạn mục và cũng nhiều rủi ro. Vòng cua rất gắt (bán kính khoảng 8,5 m), vận động viên nghiêng người gần như nằm sát băng, tay chạm băng để giữ thăng bằng. Lực hướng tâm cần thiết rất lớn, do cạnh lưỡi giày bám vào băng cung cấp.

Nhiều người cùng chạy nên va chạm, ngã, trượt khỏi đường đua là chuyện thường xảy ra. Lưỡi giày sắc như dao là mối nguy. Vì vậy vận động viên bắt buộc đội mũ cứng, đeo găng tay, bảo vệ cổ, ống chân, mặc bộ đồ có lớp chống cắt, và thành sân được bọc đệm dày. Trọng tài có thể loại vận động viên phạm lỗi cản người khác.

Những con số đáng nhớ

  • Ở cự ly 500 m đường băng dài, các vận động viên nam hàng đầu thế giới về đích trong khoảng 34 giây, tức tốc độ trung bình khoảng 53 km/h, tốc độ đỉnh còn cao hơn.
  • Ở cự ly 10.000 m, vận động viên nam hàng đầu trượt 25 vòng trong khoảng 12,5–13 phút.
  • Hà Lan là cường quốc lớn nhất của trượt băng tốc độ đường dài, với truyền thống trượt trên kênh đào từ hàng trăm năm.

Kỷ lục thế giới thay đổi theo từng mùa; số liệu chính xác nên tra trên trang của Liên đoàn Trượt băng Quốc tế (ISU).

Góc nhìn hôm nay: thử cảm nhận cú đạp chéo

  • Ở sân trượt băng (hoặc với giày patin trên sân phẳng), thử đẩy người đi bằng cách đạp thẳng ra sau: bạn sẽ trượt chân. Đạp chéo ra sau và sang bên, nghiêng cạnh lưỡi: bạn lướt đi.
  • Thử cúi thấp người khi lướt: cảm nhận gió giảm, đi xa hơn với cùng một cú đạp.
  • Khi xem đường băng ngắn, chú ý vận động viên chạm tay xuống băng ở khúc cua: đó là cách họ giữ thăng bằng khi nghiêng người để có đủ lực hướng tâm.

Câu hỏi thường gặp

Trượt băng tốc độ đường dài và đường ngắn khác nhau thế nào?

Đường dài thi trên vòng 400 m, hai người một lượt mỗi người một làn, xếp hạng theo thời gian. Đường ngắn thi trên vòng 111,12 m trong sân khúc côn cầu, nhiều người cùng chạy, về trước là thắng, có nhiều va chạm và chiến thuật vượt.

Vận động viên trượt băng tốc độ nhanh cỡ nào?

Vận động viên hàng đầu đạt tốc độ khoảng 50 đến 60 km/h. Ở cự ly 500 m đường dài, nam giỏi nhất về đích trong khoảng 34 giây, tốc độ trung bình khoảng 53 km/h.

Giày clap skate là gì?

Là giày có lưỡi gắn với giày bằng bản lề ở phía trước, gót giày tách khỏi lưỡi khi đạp. Nhờ đó cổ chân duỗi hết và lưỡi nằm phẳng trên băng lâu hơn, truyền thêm lực. Nó phổ biến từ cuối thập niên 1990 và giúp phá nhiều kỷ lục.

Vì sao vận động viên trượt băng tốc độ cúi thấp người?

Vì ở tốc độ cao, lực cản chính là sức cản không khí chứ không phải ma sát của băng. Cúi thấp, tay để sau lưng làm giảm diện tích cản gió, giúp đi nhanh hơn với cùng sức đạp.

Trượt băng trơn vậy sao vận động viên đẩy người đi được?

Lưỡi giày trơn theo chiều dọc nhưng bám chắc theo chiều ngang khi đặt nghiêng. Vận động viên đạp chéo ra sau và sang bên, cạnh lưỡi cắn vào băng, phản lực của băng đẩy người về phía trước.

Cần tư vấn cụ thể cho trường hợp của bạn?

Chúng tôi sẽ liên hệ trong vòng 24 giờ.

Đăng ký tư vấn ngay

Bài viết liên quan

Bạn cần hỗ trợ thêm?

Để lại thông tin, chúng tôi sẽ liên hệ trong 24 giờ.

hoặc
Gọi ngay 0888 831 183