Номер 4, страница 90 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

4. Почему в момент приземления после прыжка человек сгибает колени?

4. Это явление объясняется законами механики, в частности, связью между силой, временем и изменением импульса.

Согласно второму закону Ньютона в импульсной форме, изменение импульса тела `$\Delta p$` равно произведению силы `$F$`, действующей на тело, на время ее действия `$\Delta t$`: `$\Delta p = F \cdot \Delta t$`

Перед приземлением человек имеет определенную скорость `$v$` и, следовательно, импульс `$p = mv$`, где `$m$` — масса человека. В момент приземления его скорость становится равной нулю, то есть происходит изменение импульса на величину `$\Delta p = mv$`. Эта величина для конкретного прыжка является постоянной.

Из формулы выше можно выразить силу удара, действующую на человека: `$F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$`.

Из этой формулы видно, что сила удара `$F$` обратно пропорциональна времени торможения `$\Delta t$`.

1. Если приземляться на прямые ноги, то остановка происходит почти мгновенно. Время взаимодействия с поверхностью `$\Delta t$` очень мало, что приводит к возникновению огромной силы удара `$F$`. Такая сила может легко привести к серьёзным травмам костей, суставов и внутренних органов.

2. Сгибая колени, человек увеличивает время `$\Delta t$`, в течение которого его скорость падает до нуля. Ноги действуют как амортизаторы, "растягивая" процесс торможения. Поскольку изменение импульса `$\Delta p$` остаётся тем же, увеличение времени `$\Delta t$` приводит к значительному уменьшению силы удара `$F$`. Это делает приземление мягким и безопасным.

Ответ: Человек сгибает колени, чтобы увеличить время торможения при контакте с землёй. Это, согласно второму закону Ньютона, позволяет значительно уменьшить силу удара и избежать травм.