人起跳的時候地板做功嗎?

時間 2021-06-02 05:05:02

1樓:

看參考係和你要分析的物體。

如果你認為是地面系下對人整體做功的話,不做功,人起跳的動能來自於肌肉做功推動身體運動,是內力做功。

地面系下對質心的話,地面做功。

微小形變產生的功可以忽略不計。

2樓:保羅

這個題有意思。

定性分析,考慮地板微小變形,那麼地板回彈是對人做功的。

假設1:籃球愛好者小明,體重60kg,在是內籃球館的木地板上原地雙腳著地干拔起跳,起跳高度為0.5m。

那麼他起跳雙腳離地時的速度可以根據高中物理算出來,v^2 = 2*g*h, 算出來v 約 3m/s

根據 F*t = m*v ,可以計算人達到速度F和t都是未知的,我對彈跳速度沒什麼概念,而且起跳過程中F大小可能是改變的,那麼引出假設2:

假設2:起跳過程中地板對人的作用力是恆定的,為兩倍小明的體重,即60*10*2 = 1200N

帶入上面動量公式算出來 t

= 60 * 3 / (1200 – 600) = 0.3s, 不到半秒就算是合理的吧。

假設3:木地板彈性模量E= 1000MPa,地板厚度為1cm,小明兩腳著地面積按照0.25m*0.05m*2 = 0.025 m^2。

木地板受到壓強為P = 1200 / 0.025 = 48000Pa, 木地板應變數為48,000/1000,000,000

= 48*10^-6, 木地板變形為48*10^-6 * 0.01m=4.8*10^-5m。

終於可以知道木地板做多少功了:1200 * 4.8 * 10^-5 = 0.0576 焦耳。

那麼對比一下,小明起跳0.5m需要做多少功呢? m*g*h = 60 *10 * 0.5 = 300 焦耳。

所以地板做那點功還是別考慮了。

補充:以上資料不要相信,因為我自己都不信,十年不碰物理了,公式都有可能記錯。假設1,2,3在現實中也沒啥意義。

你想,小明在0.3s內完成屈膝起跳的過程,這個過程要用力是均勻的這不太可能,地板回彈給小明的力是均勻的也不太可能,小明以腳掌發力,不翹腳尖就起跳,這個姿勢腦補一下想笑。假設2那個作用力本身就不成立。

不過就算在現有基礎上把地板做功放大20倍,變成1焦耳左右,地板做這些功,可能也沒有你穿個好球鞋有用。

再次強調,以上計算純屬娛樂,不要相信,不要相信,不要相信!

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