2017-01-04
Конькобежец может описать круг на льду, наклоняясь в сторону центра круга. Откуда берется центростремительная сила, необходимая для движения по окружности?
Решение:
На конькобежца, наклонившегося в сторону центра круга, действуют две силы: сила тяжести и сила реакции ледяной дорожки, которая имеет горизонтальную составляющую и поэтому направлена наклонно. Горизонтальная составляющая реакции ледяной дорожки (рис.) возникает вследствие того, что конек, легко скользящий вдоль своего направления, не скользит в перпендикулярном направлении. Эта горизонтальная составляющая аналогична силе трения, действующей на монету в задаче 1785.
Сила тяжести конькобежца $mg$ и сила реакции $N$ ледяной дорожки дают равнодействующую силу $R$, направленную горизонтально и сообщающую конькобежцу центростремительное ускорение, необходимое для движения по окружности.