Ποια είναι η δύναμη προσγείωσης ενός άνδρα 70 κιλών που πέφτει .85 μέτρα;
1. Υπολογίστε την πιθανή ενέργεια:
* Πιθανή ενέργεια (PE) =μάζα (m) * βαρύτητα (g) * ύψος (h)
* PE =70 kg * 9,8 m/s² * 0,85 m
* PE ≈ 582,3 Joules
2. Υποθέστε ότι η ενέργεια μεταφέρεται πλήρως σε δύναμη:
* Θα υποθέσουμε ότι όλη η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται σε ισχύ κατά την πρόσκρουση. Αυτή είναι μια απλούστευση, καθώς χάνεται κάποια ενέργεια για τη θερμότητα, τον ήχο και την παραμόρφωση του ατόμου και της επιφάνειας.
3. Υπολογισμός δύναμης:
* δύναμη (f) =ενέργεια (e) / απόσταση (d)
* Πρέπει να γνωρίζουμε την απόσταση πάνω από την οποία εφαρμόζεται η δύναμη. Ας υποθέσουμε ότι ο άνθρωπος κάμπτει τα γόνατά του και η δύναμη κρούσης εφαρμόζεται σε απόσταση 0,1 μέτρων (10 cm).
* F ≈ 582,3 J / 0,1 m
* F ≈ 5823 Newtons
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Αυτός είναι ένας πολύ απλοποιημένος υπολογισμός. Τα σενάρια πραγματικού κόσμου είναι πολύ πιο περίπλοκα και η δύναμη κρούσης θα ποικίλει ανάλογα με παράγοντες όπως η επιφάνεια προσγείωσης, η στάση του σώματος και ο τρόπος απορρόφησης του αντίκτυπου.
* Η δύναμη που υπολογίζεται είναι η μέση δύναμη σε σχέση με την απόσταση κρούσης. Η μέγιστη δύναμη μπορεί να είναι υψηλότερη, ειδικά εάν ο αντίκτυπος δεν είναι καλά.
Συμπέρασμα:
Αυτός ο υπολογισμός εκτιμά ότι η δύναμη προσγείωσης ενός άνδρα 70kg που μειώνεται κατά 0,85 μέτρα για να είναι περίπου 5823 Newton. Ωστόσο, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι πρόκειται για μια τραχιά προσέγγιση και η πραγματική δύναμη θα μπορούσε να είναι σημαντικά διαφορετική.
