Odblokuj sekret wyczynu parkour przełamującego grawitację — za pomocą fizyki!

Możemy podzielić ten ruch ukośny na części poziome i pionowe; na razie skupmy się na tym pierwszym. Załóżmy, że zaczynasz od prędkości poziomej (w₁) o wartości –1 metra na sekundę i odbicia z prędkością poziomą (w₂) +1 m/s. Zmiana znaku oznacza zmianę kierunku. Pomyśl o tym tak, jakbyś poruszał się tam i z powrotem wzdłuż osi x płaszczyzny współrzędnych, ujemnie w lewo, dodatnio w prawo.

Zauważ, że Twoje prędkość pozostaje taki sam, ale prędkość zmiany. (Pamiętaj, że prędkość ma kierunek). ponieważ twoja prędkość pozioma odwraca się, otrzymujesz duży wzrost prędkości. (v2 – v1) = (1 – (–1)) = 2. Zapewnia to większe przyspieszenie uderzenia, większą siłę normalną i większe tarcie. Podskakiwanie w tę i z powrotem jest kluczem do pokonania grawitacji w tym wyczynu.

Zatem ile siły musiałbyś użyć, aby wykonać jeden z tych skoków po odbijającej się ścianie? Załóżmy, że masz masę 75 kilogramów i współczynnik tarcia 0,6, co jest prawdopodobnie wartością konserwatywną w przypadku gumowych podeszew.

Na początek siła tarcia (F_F) musi być równa lub większa od siły grawitacji (mg). Natężenie pola grawitacyjnego na Ziemi (G) wynosi 9,8 niutona na kilogram. Zatem siła grawitacji (mxg) = 75 x 9,8 = 735 niutonów.

Pamiętajcie teraz, że siła tarcia to siła normalna pomnożona przez współczynnik tarcia (F_F = µN). Zatem, aby osiągnąć minimalną siłę tarcia wynoszącą 735 niutonów, potrzebujemy normalnej siły co najmniej 1225 niutonów (F_F/µ = 735/0,6 = 1225).

Obie te siły, grawitacja i siła normalna, naciskają na ciebie, więc musimy je dodać, aby otrzymać siłę wypadkową. Ponieważ są prostopadłe, możemy łatwo obliczyć sumę wektorów na 1429 niutonów. (Uwaga, dzieci: chcesz zostać bohaterem parkour? Zajmij się algebrą liniową.)

Oznacza to, że musisz odepchnąć z tą samą siłą (ponieważ siły to interakcja między dwiema rzeczami). 1429 niutonów to siła 321 funtów. To istotne, ale nie niemożliwe. Robię to osiem razy z rzęduchociaż? Nie tak łatwo.

Ile czasu masz na wykonanie zwrotu? Przy normalnej sile i masie człowieka możemy obliczyć przyspieszenie poziome A_X. Z definicji jest to równoznaczne ze zmianą prędkości w jednostce czasu (Δt), więc możemy użyć tego do obliczenia przedziału czasu:

Podstawiając nasze liczby, otrzymujemy odstęp czasu wynoszący 0,12 sekundy. Innymi słowy, jeśli się wahasz, upadniesz. Podsumowując, jeśli chcesz wykonać ten niesamowity wyczyn parkour, musisz być silny, szybki i nieustraszony — ponieważ jeśli w połowie wysokości zabraknie Ci niutonów, zejście będzie znacznie szybsze niż podjazd.