Найти тему
Режим познания

Неожиданная связь мостов и прыжков с шестом

Оглавление

И нет, не потому, что можно перепрыгнуть реку — дело в материале шеста.

Замечательный вид спорта — прыжки в высоту! Только вчера Мария Ласицкене (представляет Россию на Олимпиаде) выдала небывалых 204 сантиметра — и это после травмы бедра в мае! И она принесла стране золотую медаль. Ходят слухи, что эту историю будут экранизировать.

Но сейчас я хочу не про пружины в ногах Марии, а про очень похожий вид спорта, который меня завораживает ещё больше. Прыжки с шестом.

Невообразимая техника, чистая борьба рефлексов и сантиметровых отметок. В спорте вообще «умом понять и сделать» можно только в шахматах, а тут... Невозможно быстро научиться прыгать, особенно самостоятельно.

Шест!
Шест!

Что меня всегда завораживало — так это шест. Как же атлеты жестоко его гнут! Вы видели размеры прыгунов? 180 см росту + 75 кг мужской массы. У изящных женщин чуть меньше: 170 см и 60 кг. »источник«

Прыгуны. Взято с https://clck.ru/WhSqG
Прыгуны. Взято с https://clck.ru/WhSqG

Как шест выдерживает такие нагрузки и когда произошла революция — отказ от дерева?

Поиграем? В рулетку
Поиграем? В рулетку

Деревянный — начало

Не гнётся, тяжёлый, ломается, зато в XIX веке его достать проще, чем металлический (кто согласится прыгать со стальным ломом??). Делали их из ясеня или гикóри (индийский орех). В 1889 запретили лезть по шесту и после этого уже прыгать (нашлись умники), поэтому поиск новых материалов продолжался с новой силой.

ясень
ясень

Бамбуковый — продолжение

Гнётся, полегче (потому что полый), изначально уже изогнут — это требуется для современной техники, при которой согнутый шест выкидывает спортсмена вверх. Но бамбук не очень прочный, длинный шест не сделаешь, поэтому рекорд 4,77 метра.

бамбук
бамбук

Алюминий — новая надежда

Он прочнее бамбука, но не ломается, а может необратимо согнуться. Недолго на них прыгали — придумали новый...

алюминий
алюминий

Стеклопластик — революция!

Это композитный материал — состоящий из разных по свойствам веществ, например, железобетон — тоже композит.

На примере бетона и покажу, как это работает, и почему композиты — это будущее.

Типа бетонный посох
Типа бетонный посох

Обычный бетон состоит из песка, цемента, щебня. Он отлично держит сжатие — несколько цементных столбиков выдержат многоэтажку —, но его легко порвать. Ещё и хрупковат.

-9

Стальной пруток может выдержать колоссальную нагрузку на растяжение, но согнётся, словно шест, если на него поставить дом.

-10

План такой: натягиваем сетку из арматуры, заливаем её бетоном. Поздравляю! Вышел железобетон, который не разрушится, если из него сделать мост (чистый бетон сломается пополам, чистая сталь согнётся).

Как сделать железобетон
Как сделать железобетон

Стеклопластиковый шест сделан по такому же принципу.

Почему стекло не лопается

Тонкие стеклянные волокна похожи на металлическую проволоку гораздо больше, чем на стекло. Волокна очень прочны, почти не тянутся, но легко гнутся. Их используют как каркас для пластиков (например, эпоксидных смол), которые слабо держат растяжение. И материалы компенсируют друг друга.

Большой плюс композитных материалов — можно создавать любую форму без сложных станков: например, даже школьник за час сможет из стеклоткани и эпоксидной смолы сделать каркас для кораблика, если начнёт оклеивать, словно папье-маше, пенопластовую заготовку. Сравните, сколько бы сил и часов работы фрезерного станка ушло бы на металлическую модель!

В последнее время в шестах начали делать карбоновые элементы. Тот же принцип, только вместо стеклянных волокон — углеродные, они имеют другие свойства, например, ещё прочнее на разрыв. Самое главное — из разных типов волокон можно собрать идеальный шест, который будет гнуться в одном месте, а где не нужно — будет просто лёгким, прочным и жёстким.

Ручка жесткая карбоновая, а шест — гибкий и стеклянный
Ручка жесткая карбоновая, а шест — гибкий и стеклянный

Кстати, карбон в спорте применяется весьма часто — в тех же велосипедах, например (нет, не в «Стелсе» за 10 тысяч) — может про них рассказать?

Если понравилось — подпишись! (и лайк не забудь, и написать, надо ли про велокарбон)

↓↓↓ А вот ещё ↓↓↓

«.. двадцать семь тысяч Вольт» — почему в Москве поезда ездят на 3000 В напряжения, а в Саратове — на 27000? И что лучше-то?

Почему алмаз никогда не заменят стеклом? — чем он таким секретным обладает?

За что разжаловали планету? — и почему Солнечная система выросла после исключения Плутона