Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5720
2017-12-15 
Лыжник едет попеременным ходом (не коньковым), не используя палки. Как направлена сила трения, действующая на лыжи со стороны снега, и как она меняется в процессе движения лыжника? Как должны «работать» лыжные мази для обеспечения эффективного движения лыжника? Они должны уменьшать или увеличивать трение между лыжей и снегом? На какие части лыжи эффективнее наносить мази?
Решение:
В процессе движения лыжника каждая лыжа выполняет две функции - отталкивания и скольжения. Когда лыжник хочет оттолкнуться, он ведет ногу назад, добиваясь, чтобы скорость лыжи относительно снега стала равной нулю, и отталкивается от снега, используя силу трения покоя. В этот момент сила трения направлена вперед по ходу движения лыжника. Когда лыжа скользит по снегу, сила трения направлена противоположно скорости скольжения лыжи, т. е. назад.
Лыжные мази должны работать двояко: увеличивать коэффициент трения при отталкивании (в противном случае лыжник не сможет оттолкнуться - лыжи будут «проскальзывать» или «испытывать отдачу») и уменьшать коэффициент трения при скольжении. А поскольку при отталкивании работает трение покоя, а при скольжении - трение скольжения, а коэффициенты трения покоя и скольжения несколько отличаются (первый - всегда больше), то в качестве лыжных мазей и используют вещества с большой разницей этих коэффициентов.
В действительности используются мази двух типов - «для держания» и «для скольжения». Вторые - просто понижают трение, как только возможно (как правило, все они сделаны на основе соединений фтора, значительно уменьшающих трение). А вот мази держания - это вещества с существенно отличающимся трением покоя и скольжения. В момент толчка (в покое) мазь как бы прилипает к снегу, позволяя эффективно оттолкнуться, в момент скольжения коэффициент трения уменьшается, и мазь держания не тормозит скольжение лыжи.
Расположение мазей держания и скольжения на лыже - разное и определяется распределением силы реакции в момент толчка и скольжения. Поскольку в момент толчка увеличивается сила реакции под ботинком, то мазь держания наносят в область под ботинком (на профессиональном жаргоне «под пятку»), мази скольжения - на концы лыж.
Лыжник едет попеременным ходом (не коньковым), не используя палки. Как направлена сила трения, действующая на лыжи со стороны снега, и как она меняется в процессе движения лыжника? Как должны «работать» лыжные мази для обеспечения эффективного движения лыжника? Они должны уменьшать или увеличивать трение между лыжей и снегом? На какие части лыжи эффективнее наносить мази?
Решение:
В процессе движения лыжника каждая лыжа выполняет две функции - отталкивания и скольжения. Когда лыжник хочет оттолкнуться, он ведет ногу назад, добиваясь, чтобы скорость лыжи относительно снега стала равной нулю, и отталкивается от снега, используя силу трения покоя. В этот момент сила трения направлена вперед по ходу движения лыжника. Когда лыжа скользит по снегу, сила трения направлена противоположно скорости скольжения лыжи, т. е. назад.
Лыжные мази должны работать двояко: увеличивать коэффициент трения при отталкивании (в противном случае лыжник не сможет оттолкнуться - лыжи будут «проскальзывать» или «испытывать отдачу») и уменьшать коэффициент трения при скольжении. А поскольку при отталкивании работает трение покоя, а при скольжении - трение скольжения, а коэффициенты трения покоя и скольжения несколько отличаются (первый - всегда больше), то в качестве лыжных мазей и используют вещества с большой разницей этих коэффициентов.
В действительности используются мази двух типов - «для держания» и «для скольжения». Вторые - просто понижают трение, как только возможно (как правило, все они сделаны на основе соединений фтора, значительно уменьшающих трение). А вот мази держания - это вещества с существенно отличающимся трением покоя и скольжения. В момент толчка (в покое) мазь как бы прилипает к снегу, позволяя эффективно оттолкнуться, в момент скольжения коэффициент трения уменьшается, и мазь держания не тормозит скольжение лыжи.
Расположение мазей держания и скольжения на лыже - разное и определяется распределением силы реакции в момент толчка и скольжения. Поскольку в момент толчка увеличивается сила реакции под ботинком, то мазь держания наносят в область под ботинком (на профессиональном жаргоне «под пятку»), мази скольжения - на концы лыж.
