Một bài vật lý không hề đơn giản

dễ lắm, phương trình tổng quát của chuyển động là
s(t) = ½×a×t² + v₀×t + s₀
v(t) = a×t + v₀

ở trường hợp cô gái rơi từ tầng 11 tức là độ cao 33m thì vị trí ban đầu s₀ = 33 (m), vận tốc ban đầu v₀ = 0 (m/s), gia tốc a = g = -9.81 (m/s²) (là số âm vì chọn trục tọa độ từ thấp lên cao, trong khi gia tốc có hướng từ cao xuống thấp). Lúc được người đàn ông đỡ thì cho là s(t) = 1 (m). Tìm vận tốc lúc đó (tại thời điểm t)

ráp vô phương trình s(t) ở trên ta có:
s(t) = 1 = ½×(-9.81)×t² + 0×t + 33
hay
4.905t² = 32
t² = 32 / 4.905
t² = 6.524
t = 2.554 (giây)

thế t này vào phương trình v(t) ở trên ta có:
v(2.554) = (-9.81)×2.554 + 0 = -25 (m/s)

như vậy độ lớn của vận tốc lúc người đàn ông đỡ được là 25m/s hay 90km/h. Bị húc với vận tốc 90km/h mà ko chết là may mắn lắm rồi đó.

thế số vô với 1 tầng = 4m thì vận tốc lúc đỡ là 29m/s ~ 105km/h.

Em cũng có thể dùng bảo toàn động năng (1/2 mv^2) và thế năng (mgh)để làm. Còn lực tác dụng vào tay bao nhiêu thì a cũng có cùng câu hỏi @@

Tính lực tác dụng vào tay chắc dùng định luật bảo toàn động lượng nhỉ: p =mv, F = deltaP/deltaT

Một cách sâu sắc, lực tác dụng là 500N. Bời vì, khi lực tác dụng vào vật làm biến đổi chuyển động của vật nhưng về bản chất lực không thay đổi tác dụng trong suốt quá trình vật thay đổi vận tốc.

cách đơn giản quá, lâu quá mình quên hết mấy định luật vật lý rồi

theo mình cần phải biết dc thời gian đỡ của người đó nữa. Còn nếu người cha chỉ tác dụng 1 lực là mg thì cô gái vẫn chuyển động đều va chạm xuống sàn với vận tốc v=can2(2gh) vì hợp lực =0.

Mới tìm được link này tính toán sơ sơ lực va chạm
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/work.html#wepr

hình như mọi người hiểu nhầm câu hỏi ở đây rồi. Nếu chỉ tính cơ năng của cô gái khi tác dụng xuống mặt đất thì sẽ là một bài toán đơn giản. Search google cũng tự giải đc. Nhưng vấn đề ở bài toán là TÍNH LỰC TÁC DỤNG. Qua tìm hiểu mình thấy bên xây dựng hay tính mấy cái này. Ai trong ngành có thể giải đáp thắc mắc được không ạ?

Thank bạn đã đóng góp ý kiến Nhưng yêu cầu của bài là tính LỰC TÁC DỤNG CỦA CÔ GÁI XUÔNG MẶT ĐẤT.

cách giải thích này ko ổn. Nếu theo bạn thì cô gái rơi từ tầng 1 xuống cũng tác dụng 1 lực tương tự rơi từ tầng 11 à.

Bài toán không đủ dữ liệu => không tính chính xác được.

Vấn đề ở đây là em hỏi lực tác dụng. Cơ năng đơn vị J ,lực đơn vị N. Em cũng làm đến đc như a, nhưng k biết làm thế nào để đổi cơ năng sang lực.

vậy theo bạn là thiếu dữ liệu nào?

1 J = 1 Nm, thì anh cứ giả sử là ông ý cao 1,7m. Khi bắt thì cô gái rơi xuống thêm 1,7m nữa (kiểu như bị lún thêm 1,7m ý) nếu tính ra thì E(kin)/1,7 = 1,2 tấn @@

Khi rơi từ tầng 11 xuống đến thời điểm chạm tay người đỡ hoặc chạm xuống đến mặt đất thì người rơi ( mình gọi là chất điểm ) - chất điểm có vận tốc là xác định tính theo 2 công thức :

h = gt^2/2. Đã xác định = 44m.
v = gt. Đã xác định = 29m/s.

Khi chạm tay hoặc chạm đất sẽ xuất hiện lực cản và gia tốc cản làm chất điểm giảm vận tốc.
Lực cản tính theo công thức :

F = m.a; m là khối lượng chất điểm ; a là gia tốc cản.

Khi chịu tác động của gia tốc cản thì chất điểm giảm vận tốc về 0 sau t2 giây. Và :

a*t2 = vo = 29m/s.
=> a = 29/t2.

Thay vào công thức tính lực F có :

F= 29mt2 (N).

Như vậy bài toán thiếu dữ liệu là a hoặc t2. Nếu không có 1 trong 2 tham số này thì bài toán là vô số nghiệm.

cách giải thích này ko ổn. Nếu theo bạn thì cô gái rơi từ tầng 1 xuống cũng tác dụng 1 lực tương tự rơi từ tầng 11 à.

Sao lại không bạn. Ăngghen từng phát biểu: Nếu chuyển động cơ học truyền đi sao cho nó vẫn giữ nguyên là chuyển động cơ học thì tích mv được truyền từ vật này sang vật khác, còn nếu nó không còn là chuyển động cơ học mà chuyển hóa thành một dạng năng lượng khác, nói chung là dạng chuyển động khác thì chuyển động mới này ti lệ với 1/2mv^2
-> Như vậy lực tác dụng không liên quan gì đến chuyện chuyển động nhanh hay chậm, dài hay ngắn. Nó tỉ lệ với gia tốc (theo định luật 2 newton)

Khi cô gái chuyển động chạm vào tay người, gặp 1 lực cản F1 gây gia tốc a1. Khi chạm đất, cô gái chuyển động với vận tốc v != 0 , mặt đất gây lực cản F2, gây gia tốc a2 != a1
Định luật 2 Newton không thể áp dụng vào cả hai gia tốc

Bài này chắc tính đến mv được thôi chứ muốn có lực tác dụng thì chắc phải có máy quay slow motion quay ở thời điểm chạm đất để đo thời gian va chạm về lý thuyết nếu người đỡ cô gái đó mà điều chỉnh được thời gian va chạm đủ lâu thì có thể sẽ không gãy tay (giống kiểu cầu thủ không chế bóng bổng vậy )

Người ta sẽ cắt ra từng giai đoạn để áp dụng. Trong trường hợp có hợp lực vẫn áp dụng được.

Bản thân mình nghĩ bài toán này có tính ứng dụng khá cao, nhưng hình như mọi người đi quá xa, phức tạp hóa bài toán.
Vd: Bạn có trọng lượng 500N, nhảy từ trên lầu 11 xuống hay đứng yên trên mặt đất thì về bản chất bạn gần như vẫn cứ nặng 500N, không sứt mẻ một miếng thịt nào. Bạn đang chuyển động trên tàu với v = 60km/h hay đứng yên trên mặt đất thì bạn vẫn cứ nặng 500N.
Các bạn có thể search Google, Wiki, định luận 2 Newton được phát biểu là :“Sự biến thiên động lượng của một vật thể tỉ lệ thuận với xung lực tác dụng lên nó, và vectơ biến thiên động lượng này sẽ cùng hướng với vectơ xung lực gây ra nó” hay “Vector gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của vector gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của vector lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật”
Newton định nghĩa lực trong sách “Nguyên lí toán học của triết học tự nhiên” (hay các bạn có thể tìm trong sgk v.lí 10 hoặc v.lí 6): “Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là sự biến đổi vận tốc hoặc biến dạng”
Như vậy Chỉ có lực làm biến đổi vận tốc chứ bản thân sự biến đổi vận tốc không làm biến đổi lực. Do đó chỉ nói Động lượng/gia tốc tỉ lệ với lực chứ không nói lực tỉ lệ với gia tốc/động lượng. Cho nên câu chuyện lực tác dụng vào vật là bao nhiêu thì dù khó tin nhưng nó là sự thật, dù bạn nhảy từ trên cao xuống hay đứng yên trên mặt đất thì lực bạn tác dụng vào mặt đất vẫn là 500N