Vid längdskidåkning i preparerade spår behöver skidorna ha både fäste och glid. Fästvallan läggs under spannet, den upphöjda delen i mitten av skidan. Glidvalla läggs på resten av skidans belag. Skidans spann ska passa åkarens vikt. När åkaren har kroppsvikten på båda skidorna ska spannet inte tryckas ned så fästvallan ligger an mot underlaget.
För alpinåkning är det bara glid som gäller.
Friktion är den tröghet som finns mellan skidor och underlag. Friktionens storlek beror på snöns temperatur och struktur. Den beror också på tjockleken på vattenfilmen mellan skidan och underlaget. Under åkningen kommer tryck och friktionsvärme under skidan att smälta snökristaller. En vattenfilm bildas mellan skidan och underlaget. Inom ett visst temperaturområde blir vattenfilmen lagom tjock, då blir friktionen som lägst och skidåkningen som bäst.
Pressfoto/Freepik
Professor Martin Rosvall, institutionen för Fysik vid Umeå universitet, förklarar mer om skidåkningens vetenskap i tidningen Fysikaktuellt. Förenklat är friktionen summan av torrfriktion och våtfriktion. Torrfriktion dominerar vid lägre temperaturer och våtfriktion vid högre temperaturer.
Vid riktigt låga temperaturer är snön sträv. Hårt frusna snökristaller greppar tag i skidbelagen, den del av skidan som är i kontakt med snön. Det är för kallt för att kunna bildas tillräckligt mycket av en smörjande vattenhinna. Åkningen blir lättare om skidbelaget är slätt och en hård valla används. Då kan inte snökristallerna bromsa lika mycket.
Mindre torrfriktionen vid hög fart
Annons
Vid låga temperaturer finns också en hastighetsberoende effekt eftersom friktionsvärmen blir högre vid högre fart. Friktionsvärmen smälter fler snökristaller under skidan och vattenhinnan blir tjockare. Så ju högre fart desto lättare går det.
Vid högre temperatur kommer torrfriktionen att bli mindre. Det gäller upp till ungefär -4 - -5 °C. Där finns det magiska temperaturintervallet där summan av våtfriktion och torrfriktion är som lägst. Vattenhinnan är lagom tjock för att vattnets flöde ska bli laminärt med lägst friktion.
Diagram som visar hur friktionskoefficienten beror på snötemperatur och åkhastighet.
Vid temperaturer över –4 till –5 °C dominerar våtfriktion.
De högre temperaturerna ger både tjockare och mer utbredd vattenhinna under skidan. Då ökar adhesionskraften mellan skidan och underlaget. Adhesionskraften innebär att vattnet suger fast i skidan och åkningen blir trögare och trögare.
Våtfriktion är inte beroende av åkarens tyngd men den ökar vid högre hastighet.
En vattenavvisande (hydrofob) skidvalla på skidbelaget minskar friktionen. När inte lika mycket vatten suger fast vid skidan avtar adhesionskraften, suget blir mindre och skidan glider lättare.
Om det är väldigt blött i spåret kan en makroskopisk struktur i form av längsgående fåror, så kallade rillfåror, vara till nytta. Rillfåror läggs på skidbelaget med ett speciellt rilljärn. Rillfårorna hjälper till att bryta vattenfilmen och föra bort vattnet. Det minskar våtfriktionen.
