Почему поворачивают лыжи и сноуборд? Горнолыжная задача профессионалам и любителям физики.

Физический принцип, который мы используем в Прогрессивной Системе обучения хорошо известен инструкторам - при боковом соскальзывании разворачивается вниз по склону тот конец (то есть носок или пятка) лыж/сноуборда, на который больше нагрузка (то есть перенесён вес горнолыжника/сноубордиста).

На этом видео я наглядно демонстрирую, что происходит, если вес перенесён и зафиксирован.

Мало кто замечает, что этот эффект противоречит всем известному школьному курсу физики. Либо же мы имеем дело не с силой трения. Поясню:

- Полагаю, все помнят школьный опыт с бруском на наклонной плоскости, демонстрирующий, что коэффициент силы трения зависит лишь от свойств поверхностей соприкосновения, но не зависит от площади поверхностей, веса бруска и т.д.

Из этого правила существуют и некоторые исключения, связанные со "слишком маленькой" или "слишком большой" площадью контакта, фазовыми переходами веществ поверхностей, может и ещё какие, не соображу сходу;

- Из этого опыта также простое следствие - скорость бруска, равномерно скользящего по наклонной, не зависит от его массы. То есть, если вы решите поставить на него сверху гирьку, он быстрее или медленнее не поедет - скатывающая сила и сила трения возрастут пропроционально. При неравномерном движении ускоряться будет одинаково с гирькой или без, так что скорость всё равно останется одинаковой.

- Теперь возьмём доску и положим её поперёк линии ската. Мысленно распилим её пополам, на одну сторону поставим гирю. Согласно сказанному выше, обе половины будут ехать с одной скоростью.

Дабы исключить сомнения я сделал нечто вроде стенда из ламинированного паркета и покатал по нему кусок ламината с грузом. Доска разворачивается то одной стороной, то другой, то едет равномерно, как очевидно, в рамках безобразной точности эксперимента. Опыт вполне убедительно показывает, что груз не разворачивает доску.

- А вот лыжи/сноуборд на склоне этой теории не подчиняются, что, как мной сразу было сказано - хорошо известный факт. На прилагаемом видео я демонстрирую, как простой перенос веса вперёд приводит к немедленному развороту лыж вниз (процесс торможения к демонстрации не относится).

- Правда лыжи в реальности никогда не стоят плоско - когда говорят о "плоских лыжах", в реальности речь идёт о том, что они стоят настолько плоско, что направление их скольжения не совпадает с направлением лыжи. В рассматриваемом здесь случае изначально оно перпендикулярно лыже. Но вряд ли только это может служить достаточным основанием, чтобы считать тормозящую силу не трением.

А теперь внимание - вопрос! Требуется непротиворечивая физическая модель процесса, соответствующая экспериментальным данным.

Автор статьи Олег Рухлов. Обсудить или высказать своё мнение можно: в форуме, фейсбуке, вконтакте.

Вы находитесь на сайте Прогресс-Ski - первой и единственной школы, кто предоставляет гарантию на обучение. Эта гарантия возможна благодаря Прогрессивной Системе обучения катанию на горных лыжах и сноуборде.

Прогресс-Ski в соцсетях:

Вся зимняя программа Прогресс-Ski

Короткий адрес этой страницы www.ProSki.pro/why_skis_turn