Скатывающая сила

  В этой статье мы рассмотрим основные силы, которые воздействуют на горнолыжника. Главной и единственной силой, которая тянет лыжника вниз, конечно является сила гравитационного притяжения. Но эта сила неудобна при анализе всех нюансов горнолыжной техники. Почему так?

   Дело в том, что все силы характеризуются тем ускорением, которое они могут придавать телам, на которые воздействуют. Так вот: гравитационная сила на поверхности нашей планеты в любом её месте разгоняет любые тела с ускорением примерно 9,8 м/с2. Кроме этого она всегда действует на тело вертикально вниз. Конкретно для горнолыжника: во всех точках траектории гравитация действует на него в одном направлении и разгоняет с одним ускорением. Но на практике мы видим, что лыжи, в зависимости от рельефа, двигаются то быстрее, то медленнее. Гравитационная сила не учитывает рельеф склона. На равнине на этот факт можно не обращать внимания, но в горах для горнолыжника важно знать, как лыжи взаимодействуют со склоном и как будет изменяться их скорость в зависимости от его крутизны.

   В предыдущей статье мы создали вестибулярный аппарат, благодаря которому связали тело с лыжами, а сейчас создадим силу, которая поможет связать лыжи со склоном. Называться она будет «Скатывающая сила». Создается она просто. Гравитационная сила, действующая на горнолыжника на склоне, раскладывается на две силы, первая сила, это давление лыж на склон, а вторая и есть наша скатывающая сила. На иллюстрации видно, как создаётся скатывающая сила.

Гравитационная сила действует вертикально вниз. Сила давления направлена перпендикулярно плоскости поверхности склона. Скатывающая сила направлена вдоль линии ската склона. Линия ската, это линия, направленная в сторону наибольшей крутизны склона из точки в которой находятся лыжи.

Вот теперь у нас есть реальные силы, которые связывают лыжи с рельефом склона. Скатывающая сила, это та сила, которая заставляет людей брать отпуск зимой, потому что, по-настоящему насладиться горами, можно только надев на ноги горные лыжи или сноуборд. Или вот так!

   А теперь давайте рассмотрим, как же меняется скатывающая сила, а заодно и сила давления в зависимости от величины уклона

   Из этого рисунка наглядно видно, что гравитация на склонах разной крутизны создает скатывающие силы разной величины. На пологом склоне тянущая вперед по склону сила маленькая, значит лыжи разгоняются медленно, на крутых местах разгоняются быстрее. На горизонтальном выкате, силы, тянущей лыжника вперед, нет вообще и лыжи едут по инерции. Сила давления лыж на склон так же не одинакова. Гравитационная сила на склоне постоянно делится на две, скатывающую и силу давления, поэтому на тех участках где скатывающая сила больше там сила, прижимающая лыжи к склону, становится меньше и наоборот. Важно, что на крутых участках давление уменьшается, поэтому уменьшается сила трения лыж о снег, это тоже влияет на то, что на таких участках скорость больше. Кроме того, поэтому на крутом участке плоские лыжи легче разворачиваются чем на пологом. О том, как влияют эти силы на горнолыжную технику и создают её, я опишу в практическом курсе.