Jaká je základní fyzika skákání?


Nejlepší odpověď

Všechny skoky zahrnují použití síly proti substrátu, což zase generuje reaktivní sílu, která pohání propojku od substrátu. Jakákoli pevná látka nebo kapalina schopná vyvinout nepřátelskou sílu může sloužit jako substrát, včetně půdy nebo vody. Mezi příklady těchto druhů patří delfíni provádějící skoky na cestách a indické skokanské žáby provádějící skoky ve stoje z vody.

Skákající organismy jsou zřídka vystaveny významným aerodynamickým silám a jejich skoky se proto řídí základními fyzikálními zákony balistických trajektorií. V důsledku toho, i když může pták vyskočit do vzduchu, aby zahájil let, žádný pohyb, který provádí, jakmile je ve vzduchu, se nepovažuje za skok, protože počáteční podmínky skoku již diktují jeho letovou dráhu.

Po okamžiku spuštění , počáteční ztráta kontaktu s podkladem), jumper projde parabolickou cestu. Úhel startu a počáteční rychlost startu určují cestovní vzdálenost, trvání a výšku skoku. Maximální možná vodorovná dráha pohybu se vyskytuje při úhlu spuštění 45 stupňů, ale jakýkoli úhel spuštění mezi 35 a 55 stupni bude mít za následek devadesát procent maximální možné vzdálenosti.

Svaly (nebo jiné ovladače v jiných než živé systémy) vykonávají fyzickou práci a v průběhu fáze skoku přidávají kinetickou energii do těla skokana. To má za následek kinetickou energii při startu, která je úměrná druhé mocnině rychlosti skokana. Čím více práce svaly dělají, tím větší je rychlost startu a tím větší zrychlení a tím kratší je časový interval skoku pohonná fáze.

Mechanická síla (práce za jednotku času) a vzdálenost, na kterou je tato síla aplikována (např. délka nohy), jsou klíčovými determinanty vzdálenosti a výšky skoku. Ve výsledku má mnoho skákajících zvířat dlouhé nohy a svaly, které jsou optimalizovány pro maximální sílu podle vztahu síly a rychlosti svalů. Maximální výkon svalů je však omezen. Aby se toto omezení obešlo, mnoho druhů skákání pomalu předtahuje elastické prvky, jako jsou šlachy nebo apodemy, aby ukládaly práci jako kmenovou energii. Takové elastické prvky mohou uvolňovat energii mnohem vyšší rychlostí (vyšší silou) než ekvivalentní svalová hmota, čímž se zvyšuje spouštěcí energie na úrovně, které přesahují to, čeho je samotný sval schopen. zahájení skoku. Při skoku ze stání (tj. Skoku ze stoje) se veškerá práce potřebná k zrychlení těla pomocí startu provádí jediným pohybem. Při skoku v pohybu nebo v běhu skok zavádí při startu další vertikální rychlost při zachování co největšího horizontálního momentu. Na rozdíl od stacionárních skoků, kdy kinetická energie skokana při startu je způsobena pouze skokovým pohybem, mají pohyblivé skoky vyšší energii, která je výsledkem zahrnutí horizontální rychlosti předcházející skoku. Následně jsou skokani schopni skákat na větší vzdálenosti při startu z běhu.

Požádali jste o to.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *