Większość z nas w sezonie zimowym pasjonuje się skokami narciarskimi, jako jednym z bardziej spektakularnych i zarazem niebezpiecznych sportów. Jednak niewielu z nas zdaje sobie sprawę, iż u podstaw tego sportu leżą prawa fizyki, a dokładniej prawa aerodynamiki.

W czasach obecnych stylem narciarskim stosowanym przez wszystkich skoczków jest tzw. styl Boklova .Jego twórcą jest Szwed, Jan Boklov. Style skoków narciarskich zmieniały się na przestrzeni lat. Pierwsze skoki oddawano w pozycji całkiem pionowej. Potem sylwetka zaczęła stopniowo się pochylać. Przy czym przez wykonywanie " wiatrowatych" ruchów rękami próbowano "złapać wiatr". Następnie próbowano skoków z ramionami całkiem wyciągniętymi do przodu. Aż nastał styl polegający na skokach z nartami równoległymi i rękami ułożonymi wzdłuż tułowia. Natomiast styl obecny charakteryzuje się ustawieniem nart na kształt litery V.

Daje on lepsze efekty w locie, skoczek może się niżej pochylić, co zwiększa siłę nośną o około 28 % i wydłuża skok o kilka dodatkowych metrów.

Długi i ładny stylowo skok to nie tylko lot. Niebagatelne znaczenie dla jakości skoku ma optymalne wyjście z progu. Charakterystyczną pozycją skoczka na rozbiegu jest ciało w pozycji równoległej do stoku, z ułożonymi nisko ramionami i ugiętymi kolanami. Podczas wyjścia z progu istotna jest zdolność synchronizacji ruchu do przodu i energicznego wypchnięcia bioder, bez straty prędkości. Siła nośna uzyskana przez skoczka w powietrzu umożliwia lot.

Charakterystyczna jest również sylwetka zawodnika przy lądowaniu: bardziej wyprostowane ciało, ugięte kolana i jedna noga wysunięta do przodu. Nazywa się to lądowaniem z telemarkiem i ma za zadanie zmniejszenie skutków uderzenia i zapobieżenie upadkowi do przodu.

Również wyposażenie skoczków ma na celu zapewnienie jak najbardziej optymalnych warunków skoku i stworzenie równych szans dla wszystkich skoczków. Zgodnie z przyjętymi zasadami kombinezony zawodników muszą przylegać do ciał i nie mogą być grubsze niż 5 mm, aby wykluczyć tzw. efekt balonu. Również długość nart jest określona. Maksymalnie może ona być równa iloczynowi wzrostu zawodnika (w centymetrach) i współczynnika 1.46.Podczas przyszłorocznych zawodów przelicznik ten ma również brać pod uwagę masę skoczka. Szerokość nart natomiast nie może przekraczać 11.5 cm. Narty przeważnie zaopatrzone są w 5 lub 6 rowków, co umożliwia skoczkowi utrzymanie prostego kierunku.

W celu zwiększenia nośności nart surowiec do ich produkcji stanowią warstwy drewna, metalu i włókna szklanego.

Dla uzyskania większej prędkości na rozbiegu niebagatelne znaczenie ma przygotowanie nart przez zawodników przed zawodami - smarowanie i ostrzenie krawędzi.

Na ciało poruszające się w powietrzu, w tym przypadku na skoczka narciarskiego, działa siła aerodynamiczna .Składowa tej siły równoległa do kierunku ruchu ciała, ale o zwrocie przeciwnym niż prędkość stanowi opór aerodynamiczny. Natomiast składowa prostopadła to tzw. siła nośna ( pożyteczna dla skoczka), która w ruchu poziomym równoważona jest przez siłę ciężkości lecącego ciała. Siły aerodynamiczne zależą od gęstości powietrza, prędkości poruszającego się ciała, jego kształtu i powierzchni, oraz jego ustawienia względem kierunku ruchu. Dla każdego ciała określa się pewne optymalne kształty zwane aerodynamicznymi.

Wg wzoru wartość tej siły wynosi:

Jest to połowa iloczynu gęstości powietrza (), powierzchni ciała (S), kwadratu prędkości ruchu (v) i bezwymiarowego współczynnika siły aerodynamicznej cR.

Zgodnie z jednym z podstawowych równań mechaniki płynów (prawo Bernoulliego) suma ciśnień: statycznego i dynamicznego wzdłuż strumienia przepływającego powietrza jest stała i określona równaniem:

Korzystając z powyższego prawa można wyprowadzić równanie na siłę nośną skoczka.

Wiadomo bowiem ,iż podczas lotu zawodnika drogi strumieni powietrza po górnej i dolnej powierzchni ciała nie są sobie równe. Ponieważ droga górnego strumienia jest dłuższa, również prędkość przepływu musi być większa. Wiąże się to oczywiście ze zmniejszonym ciśnieniem. Powstała różnica ciśnień jest źródłem siły nośnej, skierowanej do góry prostopadle do kierunku ruchu.

Równanie przedstawia się następująco:

1/2 **s*v*cz

Siła nośna skoczka stanowi więc połowę iloczynu gęstości powietrza (), powierzchni skoczka (s), kwadratu prędkości ruchu skoczka (v) i współczynnika zależnego od kształtu i ustawienia ciała względem kierunku ruchu.

Zachowanie się powietrza w stosunku do opływanego przez nie ciała, każdy z nas obserwował chociażby wystawiając rękę przez okno poruszającego się pojazdu. Na wyczuwane siły wpływ ma zarówno prędkość pojazdu jak i położenie dłoni. W zależności od stopnia pochylenia może być ciągnięta w różnych kierunkach. Siła nośna będzie rosła wraz ze wzrostem kąta natarcia, aż do pewnego kąta krytycznego, po przekroczeniu którego siła nośna zmaleje.

Z punktu widzenia lecącego ciała niekorzystnym zjawiskiem jest opór aerodynamiczny (druga składowa siły aerodynamicznej).

Opór zależny od kształtu ciała, jego rozmiarów i położenia w stosunku do kierunku ruchu nazywa się oporem kształtu. Jest to siła powstająca na skutek różnicy ciśnień między przednią a tylną częścią ciała, powstającej w wyniku zderzeń cząsteczek powietrza z czołową powierzchnią ciała, jak również zakłóceń przepływu po stronie tylniej. Zakłócenia te powodują bowiem spadek ciśnienia.

Jak z tego wynika istotny jest również kształt strony tylnej lecącego obiektu. Aby zminimalizować wspomniane wcześniej zakłócenia przepływu należy nadać stronie tylnej również jak najbardziej opływowe kształty.

Drugim rodzajem oporu jest tzw. opór tarcia spowodowany lepkością powietrza. Na skutek tego zjawiska, bezpośrednio przy ciele skoczka tworzy się tzw. warstwa przyścienna, w której prędkość cząsteczek powietrza zmienia się od zera do prędkości przepływu. Te różnice prędkości powodują zderzanie się cząsteczek gazu i w konsekwencji powstaje siła skierowana przeciwnie do kierunku ruchu skoczka, zgodna natomiast z kierunkiem przepływu.

Generalnie obowiązuje znana wszystkim zależność: im ciało o bardziej zwartych, opływowych kształtach i gładszej powierzchni tym mniejszy opór.

Od wielu lat całe sztaby specjalistów starają się stworzyć nowe, ulepszone materiały do produkcji nart i kombinezonów. Z roku na rok ekipy skoczków prześcigają się w licytacji na najlepszy, najbardziej aerodynamiczny strój czy sprzęt.

Trenerzy głowią się nad wypracowaniem bardziej optymalnej pozycji skoczków. Wszystko to służy uzyskiwaniu przez zawodnika jak największej siły nośnej, przy maksymalnej redukcji oporu podczas lotu.

Wszystko to może spowodować, iż sam skoczek w konfrontacji z najnowszymi technologiami będzie miał coraz mniejsze pole do popisu:)