점프의 충격량 차이에 관해서 궁금한 거

Question

만약 5미터를 점프로 뛰어 오를 수 있는 사람이 있다고 가정할 때

5미터를 위로 뛰어서 착지했을 때 몸에 가해지는 충격량과

5미터 아래로 뛰어내려서 착지했을때 가해지는 충격량은 같나요 다르나요?

Answer 1

안녕하세요. 김동준 과학전문가입니다.

물리법칙에 충격량보존의 법칙이 있습니다

물체속력×질량 = 충격력 × 충격지속시간 입니다

속력과 질량이 일정하면 충격력은 지속시간에 반비례합니다

즉 충격량이 길게 분산되어 시간이 길수록 작은 힘이가해지고 짧을수록 ㄱ근 힘이 가해지는 것입니다

스키점프가 착지할 때 땅에 떨어진후 얼마나 오래동안 미끄러지다가 멈춤니까 그래서 작은 힘이 가해지는 것이고

5m에서 떨언 때는 떨어지자마다 바로 멈추니까 창격이 커서 아픈 것입니다

비슷한예가 낙하산 착지 때 마구 달려가는 이유가 바로 이때문입니다

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

5미터를 점프하면, 몸에 가해지는 충격은 착지하는 방향과 관련이 있습니다. 위로 뛰어 오르는 경우, 착지하는 방향은 수직 방향이므로 몸에 가해지는 충격도 수직 방향으로 작용합니다. 반면, 아래로 뛰어내리는 경우, 착지하는 방향은 수직 방향과 수평 방향이므로, 몸에 가해지는 충격은 수직 방향과 수평 방향으로 작용합니다. 5미터 위로 뛰어 오른 경우와 5미터 아래로 뛰어내린 경우에는 충격의 세기와 방향이 다르므로, 몸에 가해지는 충격량 또한 다를 것으로 예상됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 조사를 해본 결과 5미터를 위로 뛰어서 착지했을 때와 5미터 아래로 뛰어내려서 착지했을 때, 몸에 가해지는 충격량은 같습니다. 충격량은 물체의 질량과 속도의 곱으로 나타냅니다. 위로 뛰어올랐을 때는 질량은 그대로이고 속도가 줄어들지만, 아래로 뛰어내렸을 때는 질량은 그대로이고 속도가 빨라집니다. 따라서 두 경우의 충격량은 같습니다.

그러나, 아래로 뛰어내렸을 때는 충격량이 받는 시간이 짧기 때문에, 충격력이 더 큽니다. 충격력은 충격량을 받는 시간의 역수로 나타냅니다. 따라서 아래로 뛰어내렸을 때는 충격량이 받는 시간이 짧기 때문에, 충격력이 더 큽니다. 도움이 되셨다면 좋아요 추천 부탁드립니다. ^^