滑板滑雪物理學 The Physics Of Snowboarding

這篇實在是落落長，就慢慢分成幾次寫好了。

http://www.real-world-physics-problems.com/physics-of-snowboarding.html

了解雪板滑雪背後的物理，將有助於提升技術層次，了解關鍵原理可以幫助做出正確的動作，更可以改善滑雪表現。

滑雪是一個將「重力位能」轉換成前進速度的「動能」的一項運動。所以當往山谷下滑愈多，就會有更快的速度。第一張圖是說明在陡坡上，可以靠著Z字形的方式來有效控制速度。而玩 heliski / helisnowboard 可以從直昇機上一躍而下而不受傷，則是因為山坡是一個斜面，真正正面衝擊的分量只佔一小部份。

圖中可以看出其實該雪友是帶邊在滑的，可以藉由板子與雪的摩擦力來降低滑行的速度。不過相對於使用carving轉彎，skidding是比較不好的方式。

(這次去 La Thuile 會議的主辦單位有安排ski教練。基本上ski與SB一樣，高級轉彎應該用carving的方式，能夠在不降低速度的方式轉彎。像我這種不管ski還是SB都帶邊在滑的，就被訓了說，不學好carving技術是會停頓無法提升的... 泣)

首先是帶邊的犛式轉彎 (Skidding)

這是初中級或是比較沒有經驗的SB雪友的轉彎方式：雪板以斜面「掃過」雪面，甚至是正面在「鏟雪」。因此最後在滑行的速度上，會有相當程度的損失。這是因為這裡板與雪的摩擦力，遠遠大於打直板平面滑行時的狀態。

以carving的方式，你可以保持前進的運動方向，與雪板方向平行。在這裡板與雪的摩擦力很小， 就可以以更快的速度通過雪道。(是進階板友的高級轉彎方式)

割雪轉彎 (Carving)

雪板的側邊(side cut)是做成一個弧度的，這個弧度的曲率半徑Rsc，就是理想上轉彎的迴轉半徑Rt。(pure carving)

但是當雪板面與雪面有一個交角Phi的時候，這個板邊弧度投影在雪面上，就會受到影響，實際的有效曲率半徑就變成了 Rsc Cos(phi)，這時雪板就走在一個橢圓邊上。這樣子一來，無可避免的，就會增加轉彎時 skidding 的量，進而增加摩擦力影響到滑行的速度。當板子做成反曲(?)的形狀(reverse camber)，雪板邊就能夠即使在不與雪面平行時，仍然走在Rt' = cos(phi)的正圓邊上。

深入割雪轉彎

基本上，最大的 reverse camber 取決於板與雪面的角度 phi，還有板子的側邊曲率半徑。一個側邊曲率半徑比較小的板子，就可以接受更大的 reverse camber，來轉一個更小半徑的彎。有經驗的選手可以根據實際的地形，來調整板子與雪面的角度，來達成不同的迴轉半徑。

(待續)