Γιατί ένα άτομο πέφτει από το πίσω μέρος του σταθερού αλόγου, αν ξαφνικά βέβαιοι;

Όταν ξαφνικά ένα στάσιμο άλογο, ο αναβάτης δεν επιταχύνει αμέσως με αυτό, κυρίως λόγω της αδράνειας (ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα). Έτσι, ο αναβάτης περνά πάνω από το κεφάλι του αλόγου - πέφτουν από το πίσω μέρος του αλόγου.

Για να εξερευνήσετε τη φυσική πίσω από αυτό με πιο ποσοτικό τρόπο, ας υποθέσουμε ότι ένας αναβάτης κάθεται στο πίσω μέρος ενός αλόγου και ότι και οι δύο είναι αρχικά ακίνητοι. Ο συντελεστής τριβής μεταξύ της πλάτης του αλόγου και του παντελονιού του αναβάτη είναι $ \ mu_s $. Ξαφνικά, το άλογο επιταχύνει προς τα εμπρός με επιτάχυνση $ A $.

Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα για τον αναβάτη έχει την ακόλουθη φόρμα:

$$ m_r a_r =\ mu_s n_n, $$

όπου \ (a_r \) και \ (m_r \) είναι η επιτάχυνση και η μάζα του αναβάτη αντίστοιχα, και \ (n_n \) είναι η κανονική δύναμη που ασκείται από την πλάτη του αλόγου.

Προς το παρόν αμέσως μετά την έναρξη του αλόγου, \ (a_r =0 \), οπότε παίρνουμε:

$$ 0 =\ mu_s n_n. $$

Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη τριβής μεταξύ του αναβάτη και του αλόγου είναι αρχικά μηδέν και ο αναβάτης παραμένει σταθερή (ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα). Η σχετική ταχύτητα μεταξύ του αναβάτη και του αλόγου αρχίζει να αυξάνεται (αφού το άλογο επιταχύνεται προς τα εμπρός, ενώ ο αναβάτης καθυστερεί). Μόνο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα έχει περάσει, η τριβή θα επιβραδύνει τον αναβάτη και θα τον επιταχύνει προς την κατεύθυνση της κίνησης του αλόγου.