Скорость удара о землю при падении вперед

Мой друг упал, когда катался на сноуборде, что вызвало дискуссию. Он упомянул, что в целом, если ваш центр масс движется с определенной скоростью, и вы падаете вперед, ваша голова коснется земли со скоростью, в два раза превышающей скорость вашего центра масс. Это правда? И если да, можете ли вы объяснить мне физику, стоящую за этим?

Ответы (1)

Если вы предполагаете, что

  1. Ваше тело представляет собой однородный тонкий жесткий стержень.

  2. Один конец стержня поворачивается (он же ваши ноги) во время падения.

Тогда просто вспоминают, что угловая скорость ю вращения вашего тела связано с тангенциальной скоростью в точки расстояние р от точки опоры

в "=" ю р
Теперь, если у вас есть высота час , то ваш центр масс будет на расстоянии час / 2 от ног твоих, и голова твоя будет вдали час от ваших ног, поэтому соотношение в час е а г / в С О М касательной скорости вашей головы к скорости вашего центра масс
в час е а г в С О М "=" ю час ю ( час / 2 ) "=" 2.
Другими словами, тангенциальная скорость вашей головы будет в два раза больше скорости вашего центра масс.

Интуиция, стоящая за этим, просто заключается в том, что при данном изменении углового положения вашего тела ваша голова перемещается в два раза дальше, чем ваш центр масс.

Обратите внимание, что в реальном мире приведенные выше предположения не совсем верны, но они дают вам представление об основах физики в грубом приближении.

Это довольно просто, я должен был это видеть. Спасибо за четкий и своевременный ответ!
@DanW Конечно.
Но это также предполагает, что ваши ноги не двигаются относительно земли. Так как вопрос подразумевает, что "друг" упал во время движения (катание на сноуборде). В этом случае корреляция не будет выполняться, если вы не имеете в виду скорость, нормальную к поверхности (при условии, что поверхность плоская).
@fibonatic Согласен, поэтому я использовал фразу «поворот во время падения», когда перечислял предположения. В реальной жизни сноуборд легко поворачивается на снегу.