Почему в момент приземления после прыжка человек сгибает колени?

Рассмотрим 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 времени.

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 дольше.

Так, при прыжке тела человека массой 70 килограмм со скоростью 5 м/с и временем приземления равным 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 почти в 3 раза, а сам человек не получит серьезных травм в момент приземления.

Кроме того, силу, которая действует на человека можно расписать как произведение массы на силу притяжения или как произведение 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 них будет действовать сила в несколько раз больше чем сила, которая будет действовать на тело человека при их сгибании, поскольку сгибанием мы распределяем общий вес на большую площадь тела.

Причиной сгибания ног при прыжке выступает явление инерции.

Инерция это явление сохранения телом своего состояния.

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