Мои две копейки.
Я думаю, что динамика поворота и особенно переход из одной дуги в другую кажется более сложнoй, чем есть на самом деле, из-за того, что произошла путаница с центробежной силой. Здесь уже пару раз писали - но почему-то дальше не развили - что центробежная сила связана с системой отсчета и поэтому отличается от физических сил. ЦБ исчезает в инерциальной системе, в то время как физические силы действуют везде. В инерциальной системе, если пренебречь трением, на лыжника действует только две силы: сила тяжести на центр масс и сила реакции опоры в месте соприкосновения со склоном. Если равнодействующая этих двух сил лежит в плоскости склона, то тело наклоненное в центр поворота движется по дуге в равновесии. Если нет, то тело начнет заваливаться. Важно понимать, что в такой ситуации тело может завалиться только внутрь поворота, а не наружу, потому что не существует момента физических сил способных перевернуть ЦМ наружу: сила реакции опоры проходит по определению через точку опоры и поэтому ее момент по отношению к точке опоры равен нулю, в то время как нормальная к телу компонента силы тяжести направлена от ЦМ вовнутрь поворота.
Отсюда главное заключение, что нельзя применять ЦБ для объяснения перехода из одного поворота в другой, т.к. это изменение вращения (т.е. переход из одной неинерциальной системы в другую) из-за того, что ЦБ - не причина вращения, а его следствие, и поэтому не может изменить вращения, а наоборот меняется как только вращение изменилось. Например, если крутить грузик на нитке и затем обрезать ее, то в момент обреза ЦБ мгновенно перестает существовать и грузик полетит не по радиусу, а по касательной.
Как следствие, не существует сил способных вытолкнуть ничего не делающего лыжника из одного поворота в другой, наоборот ему будет необходимо преодолеть момент силы тяжести. Поэтому он должен сделать какое-то усилие, чтобы вытолкнуть ЦМ в другой поворот - например выпрямить внутреннюю ногу по нормали от склона, т.е. сделать разгрузку вверх. Также, насколько я понимаю механику процесса, разгрузка вниз поджимая под себя ноги, не поможет выходу в другой поворот, за исключением случая коротких слаломных поворотов за счет расхождения траекторий движения лыж и центра масс (подробнее потом).
Еще раз перечитал.
Понял, что гложут тебя смутные сомнения по поводу такого факта:
Лыжник наклонился в поворот и находится в равновесии.
Наклонился еще больше - ЦМ стал ближе к оси поворота - ЦБС увеличилась и "поддержала" лыжника в новом равновесии. ВРОДЕ ВСЕ ГЛАДКО.
ТАК?
Если так, то это - заблуждение.
Равновесие ИМЕННО НЕУСТОЙЧИВОЕ и существует ТОЛЬКО для единственного угла при заданных радиусе и скорости.
Бытовое рассуждение здесь не катит.
Тангенс угла растет гораздо быстрее, чем ЦБС (из-за уменьшения радиуса по которому движется ЦМ)
Формулу напиши и продифференцируй.
Не смущай лириков.
Тема закрыта
, вперед двигаться нужно.
