номер 3, страница 85 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова

3.Почему на льду трудно разогнаться без коньков, но легко на коньках?

Чтобы начать движение и разогнаться, человеку необходимо оттолкнуться от поверхности в горизонтальном направлении. Согласно третьему закону Ньютона, с какой силой человек действует на опору назад, с такой же по модулю силой опора толкает его вперед (за счет силы трения покоя).

1. Без коньков (в обычной обуви):
Подошва обуви имеет относительно большую площадь соприкосновения, а коэффициент трения резины или кожи о гладкий лед чрезвычайно мал. Максимальная сила трения покоя $F_{\text{тр}} = \mu N$ оказывается слишком слабой, чтобы удержать ногу при сильном толчке назад. В результате подошва проскальзывает, и сообщить телу необходимое ускорение $a = \frac{F}{m}$ не удается.

2. На коньках:
У лезвия конька очень маленькая площадь соприкосновения со льдом, из-за чего возникает высокое давление $p = \frac{F}{S}$. При толчке спортсмен слегка наклоняет конёк, и острое ребро лезвия буквально врезается в лед. Это создает жесткий механический упор, позволяющий оттолкнуться с большой силой без проскальзывания. В то же время вдоль лезвия трение скольжения остается минимальным (в том числе из-за образования тончайшей водяной смазки под давлением), благодаря чему конёк свободно катится вперед и позволяет эффективно набирать скорость.