Так есть здесь смелые ?
Третий раз спрошу.
Не поможете ли определиться с силой или несколькими, изменившими направление движения лыжника ?
На любого лыжника не важно как он едет, плугом или карвингом, и не важно с какой скоростью, всегда действуют 2 силы - это сила тяжести и сила реакции опоры. Если эти 2 силы уравновешены, то лыжник едет прямо с постоянной скоростью (пологий склон, плохое скольжение). Во всех остальных случаях эти 2 силы не уравновешивают друг друга, появляется ускорение, т.е. скорость меняется как по величине, так и по направлению.
Сила тяжести при массе 90 кг равна 90 кгс, направлена вертикально вниз и может быть в каждой точке поворота разложена на нормальную и касательную к склону. Касательная проекция направлена по линии падения склона, по сути это и есть линия падения. Но наиболее интересна проекция этой проекции на направление траектории лыж в данной точке. Эта проекция называется скатывающей силой. Она меняется поскольку мы поворачиваем и поэтому немного меняем угол скольжения. Скатывающая сила равна 0 если мы едем поперёк склона и максимальна когда мы едем вдоль линии падения. Если мы едем под углом к горизонту 10 градусов, то скатывающая сила при массе 90 кг равна примерно 16 кгс.
В случае плуга скорость вдоль траектории не меняется, поэтому ускорение вдоль траектории равно 0. Это обеспечивается силой трения, равной скатывающей силе и направленной против скорости. Сила трения в плуге в нашем случае равна 16 кгс.
Поскольку лыжник поворачивает, то имеется цс ускорение. Вертикальная работа отсутствует, поэтому цс сила параллельна склону. Если радиус поворота равен 5 м, а скорость 10 км/ч, то при массе лыжника 90 кг имеем цс силу равную 14 кгс.
По сути и сила трения, и цс сила - это проекции силы реакции опоры в плоскости склона. Сила трения - это проекция силы реакции вдоль траектории лыж, а цс сила - это проекция силы реакции поперёк траектории лыж. (Если есть вертикальная работа, то тогда цс сила - это сила, перпендикулярная траектории цм и в общем случае она не параллельна склону).
Имеется ещё нормальная к склону проекция силы реакции. Поскольку вертикальной работы в плуге нет, ускорения перпендикулярно склону нет, то нормальная проекция силы реакции равна нормальной проекции силы тяжести и при 10 градусах и 90 кг массы равна примерно 89 кгс. Отсюда сила реакции равна корню из суммы квадратов 89, 16 и 14 (диагональ прямоугольного параллелепипеда) 91,5 кгс. Она наклонена немного назад и вовнутрь по траектории.
Здесь я допустил неточность, нормальная сила к склону не связана с углом скольжения (10 град), а связана с реальным углом наклона склона в этой точке. Он может быть и 20 град при том что мы скользим под 10 град.
Пересчитывать не буду.
Сообщение отредактировал Antry: 21 March 2023 - 22:39