A Model of Ice Friction for Skeleton Sled Runners
Notice bibliographique
Résumé
A numerical model of ice friction for the runners of a skeleton sled has been devised. The skeleton runner consists of a standard stainless steel rod of approximately 16 mm diameter. Two grooves are machined into the trailing half of the runner. The distance between the grooves is approximately 1mm, giving rise to a spine or blade at the centre of the runner. The skeleton sled has no apparent mechanism for steering. Hence, steering is accomplished by the athlete, using either lateral air drag forces (tilting the helmet), dragging a toe, or by attempting to make the spine of the runner “dig into” the ice more on one side than the other. Until now, the physics of the latter steering mechanism has been poorly understood. It has been assumed that when the spine “digs into” the ice, the ice friction increases. Our numerical model calculates the details of the contact footprint of the runner on the ice. It also considers frictional heating, heat conduction into the ice and lateral squeeze flow in order to calculate the ice friction coefficient, assuming fully lubricated friction conditions. The model suggests that skeleton sliding can occur in two regimes. The first is one where the sides of the spine do not contact the ice. The second occurs when the spine “digs into” the ice and the sides of the spine contact the ice. By exploring the second regime, we have shown that, as the contact area between the sides of the spine and the ice increases, the ploughing force increases, in accordance with the traditional explanation of steering. However, the shear stress force in the lubricating layer also increases, resulting in a significantly higher ice friction coefficient for the runner with the longer spine contact. This result provides scientific evidence to support the athlete’s experience, that by engaging more of the spine by torqueing the frame of the sled, it is possible to steer the sled, using the differential ice friction on the left and right runners.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».