Нас интересует движение цм?
Хорошо.
По горизонтали известно, что лыжи сообщают цм ускорение r*cos().
А по вертикали что?
Цм двигается, и ускорение можно определить..
И это ускорение цм тоже сообщает опора.
И это ускорение, как и цбс, приложенная к цМ, для перехода к НСО, связанной с лыжами, мы "прикладываем" к цМ, и тоже в направлении, противоположном, действию этого ускорения.
Получаем mg +a = 2 mg.
Вот чем будет отличаться на схеме равновесный поворот от неравновесного.
А чем на вашей схеме они отличаются?
Ничем?
И кстати, какой напрашивается вывод?
Чем больше вертикальное ускорение цм в апексе, тем большее ЦСУ может выдержать лыжник, не опрокидываясь из поворота раньше времени.
Это ускорение дополнительно " прижимает" его к склону и позволяет пройти поворот на большей скорости, чем равновесный.
В лабораторной системе отсчета ускорение ЦМ лыжника связано с действующими на лыжника силами - силой реакции опоры, силой тяжести и силой сопротивления воздуха - посредством Второго закона Ньютона. Определить ускорение ЦМ из этого уравнения не представляется возможным, так как сила реакции опоры априори не известна. Сила сопротивления воздуха может быть определена из эмпирических формул. Для силы РО таких формул нет.
Определить ускорение ЦМ можно только "по частям" как сумму ускорения условного центра лыж (точки приложения РО) относительно лабораторной системы отсчета и ускорения ЦМ лыжника относительно условного центра лыж.
Для этой процедуры необходимо иметь уравнение связи ЦМ лыжника и центра лыж. В простейшем случае можно считать, что расстояние от условного центра лыж до ЦМ лыжника остается постоянным.
В более сложном случае необходимо иметь конкретную формулу по которой это расстояние меняется со временем. В этом случае можно говорить о "действиях лыжника".
Нахождение ускорения ЦМ "по частям" потребует учета движения вектора "ЦМ- центр лыж" относительно лабораторной системы отсчета. Если нас интересует угол наклона этого вектора к нормали к склону в точке условного центра лыж, то процедура определение ускорения ЦМ лыжника в лабораторной системе отсчета даст несколько слагаемых величины которых известны из курса общей физики . Они характеризуют движение точки условного центра лыж (с ЦСУ + неравномерность скорости центра лыж) относительно склона и вращение продольной оси лыж относительно склона.
Можно использовать это "абсолютное" ускорение ЦМ лыжника в форме суммы нескольких слагаемых в правой части уравнения 2 закона Ньютона, либо перенести в этом уравнении часть слагаемых ускорения, умноженных на массу лыжника, в левую часть уравнения где находится сумма сил тяжести, РО и сопротивления воздуха, объявив эти слагаемые "силами инерции".
Обычно в правой части оставляют только ускорение ЦМ лыжника относительно центра лыж, тогда в левой части "появляются" центробежная сила, сила Кориолиса, сила Эйлера. Хотя эти слагаемые, взятые с обратным знаком являются просто частями ускорения ЦМ лыжника, умноженного на массу лыжника, в лабораторной системе отсчета.
Равновесный поворот от неравновесного, поэтому, будет отличаться наличием ненулевого ускорения ЦМ лыжника относительно центра лыж.
Сообщение отредактировал miron0ff: 28 March 2020 - 17:27