Przeczytaj
Warto przeczytać
Sytuację narciarza poruszającego się na stoku możemy opisać traktując zbocze góry jako równię pochyłą. Siły działające w takim przypadku na narciarza znajdującego się na równi o kącie nachylenia przedstawiliśmy na Rys. 1.
Na zjeżdżającego ze zbocza góry narciarza działają trzy podstawowe siły:
siła ciężkości pochodząca od oddziaływania grawitacyjnego narciarza z Ziemią,
siła reakcjisiła reakcji równi będąca reakcją na nacisk narciarza na powierzchnię równi,
siła tarcia .
Siła ciężkości (i jej składowe) przyłożone są do środka masyśrodka masy narciarza, siła nacisku przyłożona jest do podłoża, a siła reakcji – do nart. Siła tarcia działa na granicy powierzchni między nartami a zboczem.
Siła nacisku narciarza na podłoże pochodzi od prostopadłej składowej siły ciężkości działającej na narciarza. Jej wartość wynosi
Narciarz zjeżdża ze stoku pod wpływem sił działających w kierunku równoległym do stoku. Są to równoległa składowa siły ciężkości (zwana też siłą zsuwającą ) oraz siła tarcia .
Wartość siły zsuwającej jest równa
Wartość siły tarcia T jest równa wartości siły nacisku narciarza na podłoże pomnożonej przez bezwymiarowy współczynnik tarcia
Zgodnie z drugą zasadą dynamiki Newtona możemy zatem zapisać
W rzeczywistości na narciarza działać będą dodatkowe siły – może być to na przykład siła pochodząca od wiatru. W zależności od jego kierunku, narciarz będzie dodatkowo popychany w dół stoku lub hamowany. Inną, zawsze występującą siłą, jest siła oporu powietrza.
Słowniczek
(ang.: ground reaction force) siła, z jaką podłoże działa na spoczywające na nim ciało.
(ang.: centre of mass) punkt w obiekcie, który często z dobrym przybliżeniem zachowuje się tak, jak gdyby była w nim skupiona masa całego obiektu. Jego położenie jest średnią ważoną odległości od początku przyjętego układu odniesienia wszystkich składowych elementów ciała, przy czym jako wagi przyjmuje się masy tych elementów.