Vores læser Thomas Lundstrøm spørger:
Da jeg i 2010 så vinter-OL fra Vancouver, kom jeg forbi hurtigløb på skøjter. Kommentatoren forklarede, at der på banen ikke ville blive sat nogen hastighedsrekorder.
Grunden skulle være, at banen lå ved havoverfladen, og at den tættere luft der i forhold til baner beliggende i bjergene, skulle gøre løberne langsommere.
Kan det virkelig passe? Umiddelbart er jeg skeptisk! Kan en af Fagfolkets eksperter regne på en skøjteløbers luftmodstand i forskellige højder over havet og klarlægge, om det virkelig har betydning for, hvor meget løberen kan yde?
Anders Bjerkreim Furnée, ingeniørstuderende og speedskater, svarer:
Som skøjteløber er der to kræfter, man skal arbejde mod: friktionen fra isen på skøjterne og luftmodstanden. Luftmodstanden er den største friktionskraft, og det er denne, som udgør den største forskel fra en skøjtebane ved havniveau og én i højden.
Luftmodstanden er proportional med tætheden i luften:
[latex] F_D = ½C_D \rho v^2 A [/latex]
hvor C_D er friktionskoefficient, ρ er lufttæthed, v er hastighed og A er skøjteløberens projicerede areal (arealet af skyggen af skøjteløberen).
Det vil sige, at når tætheden øges med en vis procentandel, øges modstanden tilsvarende.
Hvis man bruger en ideel gas lov (som er en god tilnærmelse af luft ved stuetemperatur) er tætheden også proportional med lufttrykket:
ρ=P/(R∙T) , hvor P er tryk, R er luftkonstanten og T er temperatur.
Lufttrykket mindskes med højden over havet. Mens normalt tryk ved havniveau er 101,3 kPa (tilsvarende 1 atm), er normalt tryk i Salt Lake City, som ligger 1.400 m.o.h., omtrent 86 kPa. Dette er en reduktion på 15,1%, som vil føre til en reduceret luftmodstand på 15,1%.
En skøjteløber, som løber med en konstant hastighed i en ret linje, vil dermed skulle yde tilsvarende mindre for at opretholde den samme hastighed.
Hvis man sammenligner tiderne fra de fire første World Cups før jul fra sidste års sæson (november-december 2017), kan man tydeligt se forskel på tiderne fra de såkaldte 'lavlandsbaner' i Europa (Heerenveen og Stavanger ligger omtrent på 0-100 m.o.h.) og 'højlandsbaner' i Nordamerika (Calgary er 1100 m.o.h. og Salt Lake City er 1.400 m.o.h.).
Vindertiderne fra Salt Lake City er mellem 1,5 % og 3,2 % hurtigere end tiderne fra Heerenveen. Øget centrifugalkraft i svingene ved højere hastigheder, samt lavere ilt-optag ved tyndere luft begrænser dog præstationsforbedringen på de amerikanske baner.
