2019-05-12
Оцените ускорение, которое испытывает человек при прыжке в воду с высоты 5 м "солдатиком".
Решение:
При прыжке с высоты $h$ человек набирает скорость, определяемую соотношением $v^{2} = 2gh$. При вхождении в воду ускорение будет определяться силой сопротивления со стороны воды. Ее оценим по формуле Ньютона
$F = \frac{ \rho v^{2}S}{2}$.
Здесь $S$ - площадь контакта с водой, $\rho$ - плотность воды. Таким образом,
$\frac{a}{g} \approx \frac{ \rho hS}{m}$.
Используя значения массы человека $m \approx 70 кг$, высоты прыжка $h \approx 5 м$, плотности воды $\rho = 1000 кг/м^{3}$, площади ступней $S \approx 0,04 м^{2}$, получаем:
$\frac{a}{g} \approx 3$.
Это достаточно ощутимая перегрузка.