Khám phá bí mật của một pha nhảy parkour mê ly—Với vật lý! Chúng ta có thể phân tích chuyển động xiên thành các phần ngang và dọc; trong bài viết này chúng ta chỉ tập trung vào phần trước. Giả sử bạn bắt đầu với một vận tốc ngang (v1) là -1 mét trên giây và phản hồi lại với vận tốc ngang (v2) là +1 m/s. Sự thay đổi dấu chỉ ra sự đảo chiều. Hãy nghĩ về việc bạn đang di chuyển lên và xuống dọc theo trục x của một mặt phẳng tọa độ, âm đi bên trái, dương đi bên phải.
Lưu ý rằng tốc độ của bạn không đổi, nhưng vận tốc thay đổi. (Nhớ lại, vận tốc có hướng.) Trên thực tế, vì vận tốc ngang của bạn đảo chiều, bạn có một tăng lớn về vận tốc. (v2 – v1) = (1 – (–1)) = 2. Điều này mang lại cho bạn một gia tốc tác động lớn, một lực phản ứng tiêu biến lớn hơn, và lực ma sát nhiều hơn. Việc nhảy lên và xuống là điểm chính để vượt qua trọng lực trong pha nhảy này.
Vậy bạn cần phải bắt buộc một lực cần phải tác động để thực hiện một trong những cuộc nhảy đụng tường này là bao nhiêu? Hãy giả sử rằng bạn có một khối lượng là 75 kilogram và một hệ số ma sát là 0.6, điều này có lẽ là thận trọng với đế cao su.
Đầu tiên, lực ma sát (Ff) phải bằng hoặc vượt qua lực trọng lực (mg). Trong trường trọng lực trên Trái Đất (g) là 9.8 newton trên kilogram. Vì vậy, lực trọng lực, (m x g) = 75 x 9.8 = 735 newton.
Bây giờ hãy nhớ rằng lực ma sát chính là lực phản ứng tiêu biến nhân với hệ số ma sát (Ff = μN). Vì vậy để đạt được lực ma sát tối thiểu là 735 newton, chúng ta cần một lực phản ứng tiêu biến ít nhất là 1,225 newton (Ff/μ = 735/0.6 = 1,225).
Cả hai lực này, trọng lực và lực phản ứng tiêu biến, đều đẩy bạn, vì vậy chúng ta cần cộng chúng để lấy ra lực hành động. Vì chúng vuông góc nhau, chúng ta có thể dễ dàng tính tổng vector là 1,429 newton. (Lưu ý, trẻ con: Bạn muốn trở thành môt anh hùng parkour? Hãy học đại số tuyến tính.)
Điều đó có nghĩa là bạn cần đẩy lại với cùng lực (vì lực là một sự tương tác giữa hai thứ). 1,429 newton là một lực có trị lớn là 321 pound. Điều này có ý nghĩa nhưng không không khả thi. Thực hiện nó tám lần liên tiếp trong một khoảng chớp mắt, bậy giờ? không dễ dàng.
Bao lâu bạn có để thực hiện việc đảo chiều? Với lực phản ứng tiêu biến và khối lượng của người, chúng ta có thể tính gia tốc ngang ax. Theo định nghĩa, điều đó tương đương với sự thay đổi vận tốc trên mỗi đơn vị thời gian (Δt), vì vậy chúng ta có thể sử dụng đó để giải quyết cho khoảng thời gian:
Hết kết, nếu bạn muốn thực hiện pha nhảy parkour tuyệt vời này, bạn phải mạnh mẽ, nhanh nhẹn và không sợ hãi—vì nếu bạn thiếu nhường tài lực nua chừng đường lên, con đường xuống sẽ nhanh hơn rất nhiều so với con đường lên. #Parkour #Science #Physics #GravityDefyingStunt #VậtLý #ToánHọc #SựKiệnNgàyHômNay
Nguồn: https://www.wired.com/story/the-secret-of-a-gravity-defying-parkour-stunt/
We can break that diagonal motion down into horizontal and vertical portions; for now let’s just focus on the former. Say you start with a horizontal velocity (v1) of –1 meter per second and rebound with a horizontal velocity (v2) of +1 m/s. The change of sign indicates the reversal of direction. Think of it like you’re moving back and forth along the x axis of a coordinate plane, negative to the left, positive to the right.
Notice that your speed stays the same, but the velocity changes. (Remember, velocity has a direction.) In fact, because your horizontal velocity reverses, you get a big increase in velocity. (v2 – v1) = (1 – (–1)) = 2. This gives you a larger impact acceleration, a greater normal force, and more friction. The bouncing back and forth is the whole key to beating gravity in this stunt.
So how much force would you need to exert to make one of these rebounding wall jumps? Let’s say you have a mass of 75 kilograms and a friction coefficient of 0.6, which is probably conservative for rubber soles.
For starters, the frictional force (Ff) must equal or exceed the gravitational force (mg). The gravitational field strength on Earth (g) is 9.8 newtons per kilogram. So the gravitational force, (m x g) = 75 x 9.8 = 735 newtons.
Now remember, the frictional force is the normal force times the coefficient of friction (Ff = μN). So to achieve a minimum frictional force of 735 newtons, we need a normal force of at least 1,225 newtons (Ff/μ = 735/0.6 = 1,225).
Both of these forces, gravity and the normal force, are pushing on you, so we need to add them up to get the net force. Since they’re perpendicular, we can easily calculate the vector sum as 1,429 newtons. (Take note, kids: You want to be a parkour hero? Take linear algebra.)
That means you need to push back with the same force (because forces are an interaction between two things). 1,429 newtons is a force of 321 pounds. That’s significant but not impossible. Doing it eight times in rapid succession, though? Not so easy.
How much time do you have to do the turnaround? With the normal force and mass of the person, we can calculate the horizontal acceleration ax. By definition, that in turn equals the change in velocity per unit of time (Δt), so we can use that to solve for the time interval:
Plugging in our numbers, we get a time interval of 0.12 second. In other words, if you hesitate you fall. Bottom line, if you want to do this awesome parkour stunt you gotta be strong, fast, and fearless—because if you run short of newtons halfway up, the descent is a lot faster than the ascent.
