Почему в момент приземления после прыжка человек сгибает колени?

Прыжок как физический процесс перемещения

Осмотрим приземления человека как процесс по перемещению тела на определенное расстояние.

В таком случае, получим второй закон Ньютона, где:

• F сила, которая действует на человека;
• m масса тела человека;
• a ускорение человека.

Ускорение можно расписать как отношение скорости к медли.

Когда процесс приземления более растянут во времени, сила, которая действует на человек в несколько раз меньше.

За счет сгибания ног мы амортизируем наше тело, благодаря чему сила действует не только на ступни, но и на всю поверхность ног, а сам процесс приземление длиться намного длиннее.

Так, при прыжке тела человека массой 70 килограмм со скоростью 5 м/с и временем приземления одинаковым 0,01 секундой, получим:

F = 70 * 5/0,01 = 35000 Н.

Если же растянуть процесс приземления за счет сгибания ног до 0,03 секунд, получим:

F = 70 * 5/0,03 = 11666 Н.

Таким образом сила, которая будет действовать на тело уменьшиться практически в 3 раза, а сам человек не получит суровых травм в момент приземления.

Приземление как процесс рассредотачивания давления

Не считая того, силу, которая действует на человека можно расписать как творение массы на силу притяжения или как творение давления на площадь.

F = m * g.

F = p * S.

Если описывать данный процесс через давление, мы увидим, что чем меньше площадь на 1 см^2 тем меньше давление на тело человека.

Таким образом, если не сгибать ноги, на их будет действовать сила в несколько раз больше чем сила, которая будет действовать на тело человека при их сгибании, так как сгибанием мы распределяем общий вес на великую площадь тела.

Предпосылкой сгибания ног при прыжке выступает явление инерции.

Инерция это явление сохранения телом собственного состояния.

При прыжке человек с определенной скоростью движется вниз. Когда ноги дотрагиваются поверхности земли, то тело человека по инерции продолжает двигаться вниз. Тело человека по инерции повлияет на ноги с определенной силой. Ноги человека под действием этой силой сгибаются в коленях.