Точка приложения силы инерции и центр масс не совпадают. Поэтому, момент силы инерции, взятый относительно ЦМ не равен нулю для случаев 1 и 2.
В случае 1 он препятствует врезанию лыжи.
Центр тяжести - это точка приложения силы тяжести. Она совпадает с ЦМ с большой точностью.
С какой точностью?
Система отсчета, которая покоится относительно поверхности Земли СЧИТАЕТСЯ инерциальной с достаточной степенью точности для 99% задач динамики. Это подтверждается опытом ВСЕГО человечества за последние 300 лет.
Эта СО называется "лабораторной". И она признается научным сообществом планеты Земля ИНЕРЦИАЛЬНОЙ для 99% задач динамики.
Аналогично. Тока приложения силы тяжести на тело человека вблизи поверхности Земли совпадает с ЦМ человека с точностью, достаточной, для 99.9999% задач динамики.
Мудрые пенсы со скиру могут с этим не соглашаться.
Для особо продвинутых можно сказать, что механика Ньютона НЕ РАБОТАЕТ на скоростях СО, близких к скорости света в вакууме и для размеров, близких к атомным.
Но до настоящего времени никому не пришло в голову объявить механику Ньютона ошибочной.
Так что для пенсов со скиру есть опция это сделать.
Я так понимаю что Точка приложения силы инерции и центр масс не совпадают. не совпадают тогда когда разные части тела имеют разное ускорение например голова движется прямей чем стопы и соответственно на них воздействует разное ускорение больше ускорение (стопы с ботинками и лыжами) значит эта масса вносит больший вклад в точку приложения сил инерции (она ближе к этой массе. Или я что то не понимаю. Если лыжник напрягся и весь жесткий (верх не отвязан от низа ни как) то и Точка приложения силы инерции совпадет с ЦМ.