Waarom valt een persoon van de achterkant van het stationaire paard als het plotseling schiet?

Wanneer een stationair paard plotseling naar voren schiet, versnelt de rijder er niet onmiddellijk mee, voornamelijk vanwege de traagheid (de eerste wet van Newton). Zo gaat de rijder over het hoofd van het paard - ze vallen van de achterkant van het paard.

Om de fysica erachter op een meer kwantitatieve manier te verkennen, stel dat een rijder op de achterkant van een paard zit en dat beide aanvankelijk stationair zijn. De wrijvingscoëfficiënt tussen de rug van het paard en de broek van de rijder is $ \ mu_s $. Plots versnelt het paard vooruit met versnelling $ a $.

De tweede wet van Newton voor de rijder heeft de volgende vorm:

$$ M_R A_R =\ MU_S N_N, $$

Waar \ (a_r \) en \ (m_r \) respectievelijk de versnelling en massa van de rijder zijn, en \ (n_n \) de normale kracht wordt uitgeoefend door de rug van het paard.

Op dit moment direct nadat het paard begint te versnellen, \ (a_r =0 \), dus we krijgen:

$$ 0 =\ mu_s n_n. $$

Dit betekent dat de wrijvingskracht tussen de rijder en het paard aanvankelijk nul is en de rijder stilstaat (de eerste wet van Newton). De relatieve snelheid tussen de rijder en het paard begint te toenemen (omdat het paard naar voren versnelt, terwijl de rijder achterblijft). Pas na enige tijd verstreken, zal de wrijving de rijder vertragen en hem versnellen in de richting van de beweging van het paard.

Met betrekking tot paarden