Я не думаю, что в школах (даже математических) морочат детям головы силами инерции и центробежными силами. Нам во всяком случае не морочили. И в институте тоже ни про какие силы инерции не рассказывали. На 3 курсе были задачи на сложное движение - тогда вводились понятия переносного и относительного движения, рассчитывались скорости и ускорения, со скоростями всё просто, с ускорениями не очень, далеко не все в этом разобрались.
Школьная физика основывается на первом законе Ньютона (интересно, кто его помнит, не подсматривая в википедию). Второй и третий законы выполняются только при условии выполнения первого. В неинерциальных системах 2 и 3 законы Ньютона не действуют.
Лыжник давит на склон не с силой, противоположной центростремительной, а с силой, противоположной той, с которой склон давит на лыжника (согласно 3 з-ну). Это сила реакции опоры. Точно так же на карусели кресло, вращающееся на цепочке, растягивает цепочку с силой, с которой цепочка удерживает кресло. Центростр. ускорение при этом горизонтальном вращательном движении направлено к центру вращения горизонтально. Сила, с которой цепочка удерживает кресло, векторно равна N=ma(цс)-mg, т.е. имеем треугольник, в котором N гипотенуза, ma горизонтальный катет к центру, -mg вертикальный катет вверх. Если линейная скорость кресла 10 м/с, радиус вращения 10 м, то имеем N=141.4 кгс.
Ещё я конечно не отрывал бы ноги от туловища при обсуждении физики катания. Масса лыжника - это вся масса, движущаяся со скоростью 10 м/с, т.е. туловище вместе с ногами, ботинками и лыжами. Это конечно не абсолютно жёсткое тело, но с т.з. физики главное - это то что всё тело обладает очень большой кинетической энергией (или импульсом), и с т.з этой величины все взаимные перемещения частей тела практически не имеют значения, энергия этих перемещений пренебрежимо мала (обоснование см. начало статьи Леготина).
Это уже тонкости техники катания, а с т.з. физики мы преобразуем энергию гравитации в разрушение снега и льда.
Пожалуй, есть один важный параметр у лыжника - это то что цм не совпадает с местом приложения силы реакции (лыжами), это расстояние у любителя практически не меняется в процессе спуска, но играет очень важную роль на перемещение нагрузки по лыжам вперёд-назад, связанной как с изменением трения в повороте, так и с перецентровкой корпусом. Это влияние принципиально важно при катании, но численно оценить это я не представляю как, это всё зависит от лыж, ботинок, мастерства, крутизны поворота, т.е. это тоже относится скорее к технике катания, а не к простым формулам.
Сообщение отредактировал Antry: 02 April 2025 - 21:56