Номер 715, страница 98 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Механическая энергия. Превращение механической энергии одного вида в другой - номер 715, страница 98.

Условие.

715. Почему прыжок в высоту стилем «фосбери-флоп», или перекатом (рис. 130), считается более эффективным, чем прыжок «ножницами»?

Рис. 130

Решение.

Эффективность прыжка в высоту определяется максимальной высотой планки, которую может преодолеть спортсмен. Ключевую роль в этом играет положение центра масс (ЦМ) тела атлета относительно планки. Максимальная высота, на которую спортсмен может поднять свой центр масс, ограничена его физическими возможностями (в частности, силой толчка). Разница в эффективности стилей заключается в том, как они используют эту высоту.

При прыжке стилем «ножницы» спортсмен преодолевает планку в положении, близком к сидячему. Чтобы не сбить планку, всё его тело, а следовательно, и его центр масс, должны в каждый момент времени находиться выше планки. Это означает, что максимальная высота взятой планки всегда будет существенно ниже, чем максимальная высота, на которую спортсмен способен поднять свой центр масс.

При прыжке стилем «фосбери-флоп» (перекатом) спортсмен преодолевает планку спиной вниз, сильно прогибаясь. Благодаря такому U-образному изгибу тела центр масс может находиться вне тела, в области прогиба. В момент, когда спортсмен находится над планкой, его тело как бы «обтекает» её, и при этом центр масс может пройти под планкой. Это позволяет спортсмену преодолевать планку, высота которой может быть равна или даже немного превышать максимальную высоту подъёма его центра масс.

Таким образом, при одинаковых физических данных и, соответственно, одинаковой максимальной высоте подъема центра масс, стиль «фосбери-флоп» позволяет преодолеть значительно более высокую планку.

Ответ: Прыжок стилем «фосбери-флоп» более эффективен, так как благодаря сильному прогибу тела центр масс спортсмена в высшей точке траектории может оказаться ниже планки, в то время как при прыжке «ножницами» центр масс должен пройти значительно выше планки. Это позволяет при той же высоте подъема центра масс преодолеть более высокую планку.