Question

某消防隊員從一平臺上跳下，下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5 m.在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計為其自身重力的多少倍？

Answer 1

約為5倍

解析:

下落2 m雙腳剛著地時的速度：v=.

觸地后，速度從v降為v′=0的時間可以認為等于雙腿彎屈又使重心下降Δh=0.5 m所需的時間.在這段時間內，如果把地面對他雙腳的力簡化為一個恒力，因而重心下降Δh=0.5 m的過程可認為是一個勻減速過程，因此所需時間

Δt==

在觸地過程中，設地面對雙腳的平均作用力為F_N，取向上的方向為正方向，由動量定理得：F_N-mg=m

即F_N=mg+m=mg+m=mg+m=mg+mg=5mg.

此題也可用動能定理來求解.