På skrovlig is kan ytans lutning få gående och cyklister på fall. I bilen har vi inte det problemet. Våra gångexperiment visade att en decimeters glidning räcker för att falla. En gammal video därifrån tål att skrattas åt.
När isen håller, räcker normalkraften (N) för att bära upp tyngden (mg). Men om isen lutar (vinkeln v), krävs också en friktionskraft (F) för att inte sulan ska glida undan. Är greppet otillräckligt förlorar den gående eller stående balansen. Tvåhjulingar kan få liknande problem även på sommarväglag.
I slänter och lutningar med vinterväglag är det nog uppenbart att halkan måste bekämpas för att fotgängare och fordon ska kunna ta sig fram.
Men gående och cyklister måste också hålla balansen. En decimeterlång glidsträcka är tillräcklig för att en ung frisk person ska falla vid normal gång enligt våra laboratorieexperiment. Se artiklarna i Ergonomics och Biomechanics.
Att gå på ett buckligt isunderlag utan broddar kan vara omöjligt utan att halka. De lokala lutningarna behöver inte vara större än någon procent för att en odubbad sula ska börja glida.
Särskilt lurigt är det om det halkskyddande gruset har smält ned under ytan i den genomskinliga isen som på videon nedan.
Isiga gångvägar kan grusas. Men är de ojämna, hamnar gruset i groparnas botten. På lutningarna ovanför krävs dessutom bättre grepp än på horisontellt underlag för att inte foten ska glida undan.
Videolänkar i fotnot 5 februari
Bilden ovan med kraftvektorer inlagd 151023 från Hjulkalendern 2014, lucka 15. När isen håller, räcker normalkraften (N) för att bära upp tyngden (mg). Men om isen lutar (vinkeln v), krävs också en friktionskraft (F) för att inte sulan ska glida undan. Är greppet otillräckligt förlorar den gående eller stående balansen. Tvåhjulingar kan få liknande problem även på sommarväglag.Grusningen ligger inte kvar i slänterna. Ändå krävs där extra gott grepp för att hålla emot den del av tyngdkraften som verkar nedåt i släntytan.
Halka och falla är kanske kul att se andra göra. Men för att förebygga olyckor och skador krävs praktisk beredskap med stöd av fysik och biomekanik.
På 1980-talet bedrev vi i Sverige sådan forskning och utveckling. Flera av våra biomekaniska och friktionsfysikaliska upptäckter tycks stå sig internationellt även efter millennieskiftet – att döma av konferensinbjudningar och citeringar i vetenskapliga artiklar. (Friktionsfysik kallas ibland för tribologi – från grekiskans tribo, som betyder gnida, nöta, slita).
Då, på 1980-talet, använde vi super8-filmkameror för färgupptagningar. Även om upplösningen är dålig, visar videon hur stora skillnaderna kan vara mellan olika sko- och sultyper:
Halka och falla är kul att se andra göra. Men för den som jobbar med fysik och biomekanik är det nog ännu roligare att studera hur vi håller balansen. Båda perspektiven illustreras här med 3 videoklipp.
Det äldsta ligger i spellistan Biomechanics på YouTube och är från mitt forskarlags experiment*, där vi testade halkmotståndet hos olika typer av skosulor:
Då, på 1980-talet, använde vi super8-filmkameror för färgupptagningar.
Men mätinstrument, biomekaniska modeller och datorbehandling utgick från samma fysik som ligger bakom de animationer, som nu kan göras mycket tjusigare och snabbare.
Kolla exempelvis videon från New Scientist:
* För dig som till äventyrs är intresserad av biomekaniken, tribologin och säkerhetstekniken bakom mina forskarlags halkstudier har jag ännu inte hunnit lägga ut så mycket mer på webben än min gamla publikationslista (som ännu finns på stop.se/LS/publist.htm). Men det kanske kommer lite mer utförligt och lättsmält info här, på universitetets webbplats eller på stop.se – när tillräcklig tid har kommit för att modernisera även den sajten.
Det sägs ju att tiden inte går, den kommer. Trösterikt 🙂
