점프 동작의 기본 물리학은 무엇입니까?


최상의 답변

모든 점프는 기판에 대한 힘의 적용을 포함하며, 이는 차례로 추진하는 반력을 생성합니다. 기판에서 멀리 점퍼. 반대 힘을 생성 할 수있는 고체 또는 액체는 땅이나 물을 포함하여 기질 역할을 할 수 있습니다. 후자의 예로는 이동 점프를 수행하는 돌고래와 물에서 서있는 점프를 수행하는 인디언 스키터 개구리가 있습니다.

점핑 유기체는 상당한 공기 역학적 힘을받는 경우가 거의 없으며 결과적으로 점프는 기본 신체에 의해 제어됩니다. 탄도 궤도의 법칙. 결과적으로 새는 비행을 시작하기 위해 공중으로 점프 할 수 있지만, 처음 점프 조건이 더 이상 비행 경로를 지정하지 않기 때문에 공중에 떠있는 것으로 간주되는 한 번 수행하는 움직임은 없습니다.

발사 순간 이후 (예 : , 기판과의 초기 접촉 손실) 점퍼가 포물선 경로를 가로지 릅니다. 발사 각도와 초기 발사 속도는 점프의 이동 거리, 지속 시간 및 높이를 결정합니다. 가능한 최대 수평 이동 거리는 45 도의 발사 각도에서 발생하지만 35도에서 55도 사이의 모든 발사 각도는 가능한 최대 거리의 90 \%가됩니다.

근육 (또는 다른 액추에이터) 생활 시스템) 점프의 추진 단계 동안 점퍼의 몸에 운동 에너지를 추가하여 물리적 작업을 수행합니다. 이것은 점퍼 속도의 제곱에 비례하는 발사시 운동 에너지를 생성합니다. 근육이 더 많이 일할수록 발사 속도가 빨라지고 따라서 가속이 커지고 점프 시간 간격이 짧아집니다. 추진 단계.

기계적 힘 (단위 시간당 작업)과 그 힘이 적용되는 거리 (예 : 다리 길이)는 점프 거리와 높이를 결정하는 핵심 요소입니다. 결과적으로 많은 점프 동물은 근육의 힘-속도 관계에 따라 최대의 힘에 최적화 된 긴 다리와 근육을 가지고 있습니다. 그러나 근육의 최대 출력은 제한되어 있습니다. 이러한 제한을 피하기 위해 많은 점프하는 종들은 힘줄이나 아포 뎀과 같은 탄성 요소를 천천히 미리 늘려 작업을 변형 에너지로 저장합니다. 이러한 탄성 요소는 동등한 근육 질량보다 훨씬 더 높은 속도 (높은 힘)로 에너지를 방출 할 수 있으므로 발사 에너지를 근육 단독으로 할 수있는 수준 이상으로 증가시킬 수 있습니다.

점퍼는 고정되어 있거나 움직일 수 있습니다. 점프를 시작합니다. 정지 상태에서 점프하는 경우 (즉, 서있는 점프) 발사를 통해 신체를 가속하는 데 필요한 모든 작업이 단일 동작으로 수행됩니다. 움직이는 점프 또는 달리기 점프에서 점퍼는 가능한 한 많은 수평 운동량을 보존하면서 발사시 추가 수직 속도를 도입합니다. 발사시 점퍼의 운동 에너지가 전적으로 점프 움직임에 기인하는 고정 점프와 달리, 이동 점프는 점프 이전의 수평 속도를 포함하여 더 높은 에너지를 갖습니다. 따라서 점퍼는 더 먼 거리를 점프 할 수 있습니다. 러닝에서 시작할 때.

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