Question

Оцените модуль средней силы удара при прыжке человека массой 80 кг на землю с высоты 1,25 м , если длительность столкновения человека с землёй составляет 0,01 с . ( подробно , ответ 4*10^4 н )

Answer 1

По законам сохранения энергии Ек=Еп, откуда v=√2gh, и импульса Fср*t=mv, откуда Fcp=80*√2*10*1.25/0.01=4*10⁴ Н -ответ

Answer 2

Для оценки средней силы удара при прыжке человека на землю, мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса. Запишем эти законы для данной ситуации:

1. Закон сохранения энергии: Исходная потенциальная энергия (mgh) человека превращается в кинетическую энергию (1/2 * mv^2) в момент падения на землю.

2. Закон сохранения импульса: Момент импульса (произведение массы на скорость) человека до удара равен моменту импульса после удара.

Для начала, найдем скорость человека перед ударом. Для этого используем закон сохранения энергии:

Исходная потенциальная энергия (Ep) = масса * ускорение свободного падения * высота падения Ep = 80 кг * 9.81 м/с^2 * 1.25 м ≈ 981 Дж

Кинетическая энергия (Ek) = 1/2 * масса * скорость^2 981 Дж = 1/2 * 80 кг * скорость^2 981 Дж = 40 кг * скорость^2

Теперь найдем скорость (v) человека перед ударом: скорость^2 = 981 Дж / 40 кг скорость^2 ≈ 24.525 м^2/с^2 скорость ≈ √24.525 м/с ≈ 4.952 м/с

Теперь, когда у нас есть скорость перед ударом, мы можем найти среднюю силу удара, используя закон сохранения импульса:

Средняя сила удара = изменение импульса / длительность столкновения

Изменение импульса = масса * изменение скорости

Изменение скорости = скорость после удара - скорость перед ударом

Так как человек стоит на месте после удара, изменение скорости равно противоположной по направлению и равной величине начальной скорости:

Изменение скорости = -4.952 м/с

Теперь, вычислим среднюю силу удара:

Средняя сила удара = (80 кг) * (|-4.952 м/с|) / 0.01 с Средняя сила удара ≈ (80 кг) * (4.952 м/с) / 0.01 с Средняя сила удара ≈ 80 кг * 495.2 м/с^2 Средняя сила удара ≈ 39616 Н

Таким образом, средняя сила удара при прыжке человека массой 80 кг на землю с высоты 1,25 м составляет примерно 39616 Н или округленно до 4 * 10^4 Н.